### 人工智能-图像处理-基于数字图像处理的车辆牌照识别技术的研究
#### 一、绪论
1. **图像的概念**：
- 图像是光线透过物体或者被物体反射后，进入人的眼睛中，在大脑中形成的印象或认知。
- 它是主观对客观的反映，也是客观与主观的结合。
2. **图像处理的意义**：
- 图像处理是对图像信息进行加工处理以满足人的视觉心理或应用需求的行为。
- 视觉对于人类非常重要，大部分信息来源于视觉接收的图像信息。
3. **数字图像处理的发展**：
- 数字图像处理是指利用计算机系统对图像转换来的数字信息进行运算处理，以满足人们对图像信息的需求。
- 数字图像技术起源于20世纪20年代，随着信息技术尤其是互联网技术的高速发展，数字图像处理技术得到了迅猛发展。
4. **数字图像处理的特点**：
- 处理精度高、内容丰富、可以进行复杂的非线性运算等特点，使得数字图像处理技术得以快速发展。
- 数字图像处理系统一般分为三个部分：输入部分（图像数字化器）、处理的核心计算机以及输出的图像显示设备。
- 图像处理工作周期包括图像信息的获取、存储、传输、处理、输出和显示。
5. **面临的挑战**：
- 由于电子图像特有的高信息量，其存储、传输和处理都有一定困难，尤其是在进行复杂处理时更加明显。
- 随着计算机技术在软硬件上的突破性发展，为数字图像处理提供了更高效、更大信息量的处理环境。
#### 二、图像工程学
1. **定义**：
- 图像工程学是将数学、光学、物理、逻辑等基础学科应用于图像处理领域的新兴学科，涵盖了整个图像领域。
2. **层次结构**：
- 图像处理是最底层操作，涉及图像之间的简单交换。
- 图像分析是对图像特征的选择和提取，得到对图像的描述。
- 图像理解是最高层操作，研究描述符号之间的联系，得到对图像内容的理解和对客观存在的解释。
3. **学科关系**：
- 图像工程学是一门系统地研究图像理论、技术和应用的学科。
- 与模式识别、计算机视觉、计算机图形学等专业相关，又与人工智能、神经网络、遗传算法、模糊数学等学科有密切联系。
#### 三、数字图像处理的研究方法
1. **主要方法**：
- 信号处理方法：主要包括空间域法和变换域法。
- 空间域法是将图像的像素表示为二维空间函数并进行相应的处理。
- 变换域法是对图像在空间域中进行正交变换，如K-L变换和小波变换等，在变换域中利用该域内的数学工具处理图像信息，最后进行反变换以得到结果。
- 数学和物理方法：如数学形态学方法、小波分析、分形和混沌理论方法等。
- 生理学和心理学方法：主要用于图像的获取与表达、图像处理结果的评价等。
- 仿生学方法：主要用于计算机视觉的研究。
2. **常用运算方法**：
- 点运算：如灰度处理、面积运算等。
- 模板运算（邻域运算）：如梯度运算、卷积计算等。
- 区域运算（区域分割）：根据不同的目的，采用不同的图像运算方法。
#### 四、课题的目的和意义
1. **背景**：
- 随着我国国民经济的迅速发展，机动车辆规模及数量大幅度增长。
- 全国高速公路和城市交通管理现代化程度的提高势在必行。
- 对车辆的管理依靠原有的人工目视管理存在效率低下等各种弊端。
2. **智能交通系统（ITS）的重要性**：
- 基于数字图像处理的自动车牌识别系统是智能交通系统（ITS）的重要组成部分。
- 通常用作电子警察、道路监控等，可以大大提高交通管理的效率，减少人力成本，并且能够解决现有车辆管理系统中存在的问题。
3. **应用场景**：
- 应用于各种封闭式和开放式路段卡口，作为智能交通系统（ITS）的子系统。
- 如应用于高速公路收费管理系统，在收费的入口和出口分别完成车牌号码识别和车牌匹配工作。
#### 五、结论
基于数字图像处理的车辆牌照识别技术的研究不仅具有重要的学术价值，而且具有广泛的应用前景。通过深入研究数字图像处理的方法和技术，可以有效地提高车辆管理的自动化水平，降低人力成本，提高交通安全性和管理效率。未来的研究还可以进一步探索如何更好地将数字图像处理技术与其他相关技术相结合，以实现更加智能化、高效的车辆管理方案。
