基于基于FPGA的智能车牌定位识别系统设计的智能车牌定位识别系统设计
智能交通体系中,专用计算机视觉系统即牌照识别技术(License Plate Reeognition,LPR)占有极其重要的地
位。设计了一种基于FPGA平台的智能车牌定位识别系统,在 EP2C35平台上搭建SOPC系统,完成了车牌图像
定位、字符提取识别等功能。该设计采用FPGA为核心,大大减小了制板的面积,有效提高了系统定位的速度及
准确性;可定制的软核Nios II处理器使得智能车牌识别系统具有了更大的灵活性。
0 引言引言
车辆牌照图像识别是计算机智能化的关键技术之一,涉及到模式识别、
本文设计了一种智能车牌识别系统,系统采用
1 系统总体架构系统总体架构
系统采用CMOS摄像头为前端图像采集器件,用以采集车牌图像信息,以Altera FPGA作为系统核心完成CMOS摄像头初
始化,图像采集和处理、图像定位以及图像识别等任务。系统整体结构如图1所示。图中SDRAM用于存储OV7670采集的图像
数据,SRAM用于识别部分缓存一帧采集得到的图像数据,便于Nios II处理器处理数据。而EPCS16则用于存放FPGA的配置
数据。
2 系统硬件设计系统硬件设计
系统FPGA硬件设计部分如图2所示, 通过SCCB编程接口初始化OV7670 CMOS摄像头,由OV7670数据采集模块实时采
集摄像头采集的数据,并将数据缓存在一片深度为512×8 bit的FIFO中,待FIFO存储满,由SDRAM 控制模块将数据发送到
SDRAM存储。SDRAM 存储空间为640×480 B。同时,SDRAM等待VGA控制模块的读请求信号,从而将数据输送到另一片
同样大小的FIFO中进行缓存,以备VGA控制模块读取。VGA控制器按照标准640×480@60 Hz时序将图像数据输出。图像处
理模块接收VGA数据并通过对图像进行车牌粗定位、图像灰度化、中值滤波、Sobel算子边沿检测、图像二值化、车牌精定位
等算法,实现对车牌的定位。同时,SOPC系统Nios II软核处理器也采集VGA控制模块的数据并缓存于SRAM中,从而实现对
图像字符的分割、识别,并通过JTAG将识别结果反馈到控制台。
2.1 MATLAB算法验证算法验证
中国国内车牌大多数以蓝底白字为主,大小为440 mm×140 mm。车牌粗定位即利用车牌特有的蓝色背景为前提,通过将
RGB图像转化为HSV制式的图像。根据深蓝色在HSV颜色空间中分布在V=0.4、S=1、H=240度处,淡蓝色分布在V=1、
S=0.4、H=240度处[3]。通过扫描H、S、V分量,从而实现分离图像蓝色成分,即可实现车牌的粗定位。
图像灰度化:将粗定位后的彩色车牌图像灰度化,以减少图像数据的存储量,便于图像的存储及后续对图像的处理。图像