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毕业设计(论文)开题报告目:车辆进出管理系统的设计与实现学院数据科学与人工智能学院专业软件工程班号_______________学号________姓名______________指导教师____________________开题日期_________
一、开题报告应包括下列主要内容
1.通过学生对课题研究现状、选题目的和意义的论述,判断是否已充分理解毕业设计(论文)的内容和要求
2.进度计划是否切实可行
3.是否具备毕业设计所要求的基础条件
4.预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的措施
5.主要参考文献
6.开题答辩需要提交的各类功能框图、文献综述等
二、如学生首次开题报告未通过,需在一周内再进行一次
三、开题报告要求学生认真填写,由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后,与其他毕设材料统一交所在学院保存,以备检查指导教师评语___________________________________________________________指导教师年月日开题答辩组审查意见组长组员
一、课题研究现状课题研究现状随着社会的进步,科技的发展,在高端企业和一些政府部门的指导下,如今车辆智能管理越来越流行,越来越多的人知道了规范管理车辆会带来更好的收益许多高校已经意识到车辆智能管理对校园信息化建设的重要性,因而车辆智能管理系统在大多数高校都已经建立起来车牌识别是计算机技术和模式识别技术结合的典型应用,是计算机技术和模式识别技术的一个特定场合和应用系统的应用车牌识别系统需要从摄像系统中获取一幅含有汽车车牌的图像,并自动进行分割和提取字符,对车牌字符进行识别系统能够快速准确地识别出车牌中包含的汉字、字母及数字,采用的技术包括图像采集、图像处理、模式识别、网络通信、数据库等技术目前汽车牌照自动识别技术都采用图像抓拍设备,获取包含车牌的汽车原始图像,然后对图像进行处理,识别出车牌的文字、数字和字母近几年来,计算机及其相关技术发达的一些国家开始探讨用人工神经网络技术和遗传算法解决车牌的自动识别问题同时开始研究车牌识别的实时性要求,使得车牌识别系统进入实用化阶段在国外,美国加利福尼亚南部的麦克阿瑟居民区物业管理部门用车辆进出管理系统替换了原有的人工手动门禁系统,实现对车辆出入的准确管理在原有的车辆出入管理系统下,每个小区单元都分发两个停车贴牌,当住户车主开到小区通道入口时必须停下,物业保安人员会在其挡风玻璃上固定贴牌,之后按下门禁按钮,门就会打开由人工控制,不仅要耗费大量的人力,人工识别速度比较慢,而且不能充分保证准确性,在居民区车辆安全管理方面也存在一定的风险和隐患物业的这一举措,保证了小区车辆管理的高效性、有序性以及安全性日本从2001年开始智能交通系统的全面制定日本的智能交通系统不仅解决了停车难,而且对城市管理,智能化发展奠定了美好的基础,也为用户提供一个更加安全,稳定,高效的服务新加坡交通管理局在新加坡某大学建造启用了一个全自动化车辆管理系统,协助舒缓当地停车位紧张的问题,由政府部门建造公共智能化停车场,是解决车位紧张的途径之一,提高了车位的利用率,摒弃传统的人工取卡入场新加坡某大学采用视频车牌识别技术后,直接识别入场车辆车牌信息,同时开闸放行,无需取卡、无需停留、无需排队,车牌就是凭证,轻松入场新加坡Optasia公司的VLPRS产品等可以对车牌进行识别,但也有很大缺陷,而且不能识别车牌中的汉字目前已经有大量的算法,有很多实用的LPR技术已经开始被用于电子不停车收费,访问控制,流量监控等场合在国内,汉王眼商业停车收费系统,采用车牌自动识别技术,是非接触式IC/ID卡/远距离卡停车场管理系统的基础上,加入车牌自动识别系统功能,自动车牌识别系统能将图片当中的车牌号剥离出来转换成对应的字符段并提交给系统处理实现真正的“一车一卡一号“使用停车场管理得到双重保护,车辆安全得到最大限度的保护,是停车场系统的高端换代产品广泛应用于高档写字楼、商务大厦、高级酒店、宾馆、矿场、高档物业小区等车流量大的车辆进出管理场所2014年北京邮电大学在校园东门、西门安装车辆管理系统,校园出入车辆采用车牌自动识别系统,实现车辆自动采集图像数据,固定用户自动放行、临时用户快速收费,车辆信息管理等功能车辆管理系统建设改变了原校门出入车辆人工发卡收费车辆等候现象,使校园大门车辆通行更加便捷上海高德威智能交通管理有限公司和吉通电子有限公司推出了车牌识别系统相关产品,在各大停车场,园区以及高等学府进行应用,不仅提高了车辆管理的便捷性,也节省了人工的劳动力武汉爱迪科技校园停车场智能停车进出管理系统解决了高校校园开放,导致停车场环境管理的复杂问题实现了不停车快速进出,非授权车辆系统自动计时收费另外浙江大学的自动化系,上海交通大学的计算机科学与工程系,清华大学人工智能国家重点实验室也都做过类似的研究值得注意的是国外的产品和技术虽然成熟,但是国内外的停车环境差别较大,国外的产品未必能适应国内的需求如,国内城市大、人口多、建筑物体量大、停车场之间的间距大等,再加上国内的文明素质参差不齐,停车场还要负责车辆的安全,所以要求智能管理系统要能实现防盗、车位引导、反向寻车、车牌识别对比、快速出入、多费率、多功能停车卡等要求,国外的产品很难适应国情还有一个重要的原因,国内同类产品价格低,国外价格高,竞争力不强,所以国外产品在国内市场空间并不大而对于我国国内而言,由于各方面的原因在智能停车场技术研究方面的投入是相当少的,而且分散,所以导致国内在车牌智能识别技术研究方面仍有很大的研究和实现空间,随着城镇化、小区化的发展,车牌智能识别的市场潜力和经济效益也是巨大的特别是基于车牌智能识别系统的车辆管理系统发展空间更大综上所述,基于车牌自动识别技术的车辆管理系统,通过智能化的识别设备和灵活性的管理软件实现车辆的自动识别和出入管理,简化了车辆进出的管理手续,提高了车辆的通行效率,提高了校园的安全性管理人员可以随时登陆管理软件进行车辆管理和信息统计,为校园有序提供了依据支持车牌识别技术未来也会是智能化交通管理系统的重要发展方向,智能车辆管理系统有很多,有一个单独的功能模块还有集成模块,但高校缺乏一个车辆进出管理系统应用于门卫处并且缺乏在学校内部综合的车辆进出管理系统由于各方面的原因,在智能停车场技术研究方面的投入是相当少的,而且分散,所以导致国内在智能停车场技术研究方面仍有很大的研究和实现空间随着技术的发展,当前需要解决的实际问题是,如何使智能车辆管理系统加入校园管理制度,加强日常管理和车辆使用
二、选题目的和意义近年来,随着我国经济和汽车产业的发展,汽车已经成为人们日常生活中必须的交通工具哈尔滨华德学院的教职工及其家属购买私家车辆的数量越来越多,使得校园内的车辆数量日渐增长与此同时,由于哈尔滨华德学院位于大学城,街道车辆众多,校区大门处于交通主干道上,社会上的外来车辆数量众多,这些车主就近的把校园当作临时停车场,在校园内随意穿行且无序停放,从而给本已严重饱和的校园交通造成更大的压力这种现象不但容易引发交通事故、堵塞交通要道、挤占公共空间、损坏学校公物、破坏校园环境,还可能危害到校内人员的人身安全同时,嘈杂的汽车声音,尤其是车辆的鸣笛声,也划破校园的宁静,影响师生的正常生活学习,严重干扰学校正常的教学科研秩序仅仅对进出校内车辆的相关信息进行记录,而没有对车辆在校内行驶的行为和轨迹进行记录和分析因此常常发生车辆超速行驶、车辆逆行、无序停车等现象,而管理此等现象主要是依靠在校巡逻的工作人员,由于校园道路多而校内巡逻人员有限,无法实时监测到所有违规行驶的车辆哈尔滨华德学院由于在校学生众多,出入学校车辆很多,以前采用人工方法进行管理有很大弊端传统的人工识别管理方式下,要想实现基本的管理功能有着很大的局限性由于每天进出校园内的车辆较多,通过人工操控相应的硬件设备对车辆进行管理,即费力又耗时并且工作效率不高如果遇到上下班高峰期必将使校园交通陷入瘫痪状态,因此这种管理方式早已经被淘汰非接触式卡作为一种新的识别方式和管理办法被人们采纳相对于人工识别方式来说,将非接触式卡应用于车辆管理系统中,工作效率与精确率都得到了很大的提高但是这种卡的读写距离比较近,车主在进出校门时必须停车刷卡,在车辆进出频繁的位置或上下班高峰时期,必然会导致校园内的交通堵塞哈尔滨华德学院智能车辆管理是对出行而涉及到的人、车、时间等资源的管理,随着交通日益发达的今天,智能车辆系统为人们的生活带来了极大的便利对校园内部的公共车辆及教职工的私家车的管理,传统门卫的手工操作放行由于工作量大、强度高、已发生冲突,而导致的效率低下,已无法满足目前校园内部车辆管理的需求依据校园车辆进出的特点,围绕提高车辆进出同行速度和使用管理,结合校园公车自身的特点,完成对校园内部公车的调度与管理,进一步完善车辆管理,效率及安全性,使车辆状态可查,有据可依,对车辆进行合理,平稳,智能化的管理在校园智能管理里,车辆管理已成为一个问题急需要解决校区的增多使得越来越多的工作需要使用车辆,这样能方便工作,从而使车辆管理的学校带来了巨大的压力,既要保证校园内车辆出入顺畅,停车有序,又要保障各校区,各学校间的教学往来用车的顺畅,做好这些才能挺高学校整体工作效率因此,学校需要提高管理,科技化,智能化进入智能车辆管理,融合智能化的优势,利用计算机系统的智能控制来开发哈尔滨华德学院车辆进出管理系统为了控制外来车辆在校园内的随意穿行和无序停放,减少外来车流量,缓解校园内交通压力和规范交通秩序,保证校园内师生的交通安全以及车辆行驶的顺畅,创造一个安全、有序、和谐的校园环境,决定以校园车辆管理为题,开发基于车牌识别技术的车辆进出管理系统车牌识别技术能够在不影响汽车行驶状态的条件下,由计算机及其相关算法自动完成汽车牌照信息的提取和识别,从而极大程度上降低了机动车管理工作的繁琐性和复杂度一般来说,一个完整的车牌识别主要包括图像采集,预处理,车牌定位,字符分割和字符识别等关键部分智能高校车辆管理系统属于智能交通系统的一部分,而智能交通系统是当代信息技术、控制技术、电子技术和计算机技术的综合运用它凭借先进的技术和设备进行处理校园复杂的交通状况,让人、车不再杂乱无序不但可以保证校园道路的通行能力,还可以减少环境污染和缓解拥堵,提高运输效率,推进社会信息化和新兴产业的创建因此,重视世界各地的智能交通系统,已成为21世纪的道路交通管理的发展趋势本次毕业设计开发校园车辆进出管理系统后,实现了车辆管理,主要是对车辆信息进行查询管理,可以查看当日的车辆信息,添加校园常驻车辆信息,为校内的教职工添加相应的车辆信息,查看校园临时车辆,将临时车转为常驻车辆以及添加车辆黑名单信息,对违反校园规定和逃费漏费等情况的车辆进行黑名单设置,收费标准设定,主要是设定收费标准以及选择收费标准,信息查询,主要是车辆实时信息查询,能够显示校内实时的车辆信息,车辆历史信息查询,能够查询历史的车辆信息记录,财务管理,主要是查看收费金额,通过可视化图表来直观的显示出收费的金额,并能够直观的显示出每日,每月以及每年的收费情况,查看收费记录,能够查看每日的收费情况,车辆识别,主要对车牌进行图像采集和对采集后的图像进行车牌识别,系统管理,主要包括用户管理和操作日志用户管理主要为用户的添加,修改以及用户权限的分配,操作日志主要是对所有的操作进行记录,形成日志通过这些功能可以为学校车辆的规范化管理带来极大的方便同时不需要校门值班人员发放通行介质,节省人力物力;所有汽车的进出信息同步到各出入口,提升车辆进出的管理效率;由于采用了智能车牌识别技术,可以提高车辆通行的行驶速度,避免校门的车辆排队堵车的现象数据库和网络技术的应用还可以实时统计各时间段校门车辆的流量速度等情况,为智能化和应急情况的处理提供第一手信息还能够有效的控制校园内外来车的数量,缓解校园内交通压力和规范交通秩序,创造一个安全、有序、和谐的校园环境同时,减轻校园门卫人员的劳动强度,采用车辆进出管理系统取代人工管理模式,对所有车辆进出校门时,系统通过智能识别,实现车辆的快速通行,而且有利于提高学校教职工以及学生对后勤保障工作的支持和认可度,促进“智慧型校园”的建设,同时也会是智能化交通管理系统的重要发展方向
三、课题研究基本内容本课题主要是模块化管理,本系统主要分为六个主要的功能模块,分别是车辆管理、收费管理、信息查询、财务管理、车辆识别、系统管理模块车辆管理主要是对车辆信息进行查询管理,可以查看当日的车辆信息,添加校园常驻车辆信息,为校内的教职工添加相应的车辆信息,查看校园临时车辆,将临时车转为常驻车辆以及添加车辆黑名单信息,对违反校园规定和逃费漏费等情况的车辆进行黑名单设置收费管理主要是设定收费标准以及选择收费标准信息查询主要是车辆实时信息查询,能够显示校内实时的车辆信息,车辆历史信息查询,能够查询历史的车辆信息记录财务管理主要是查看收费金额,通过可视化图表来直观的显示出收费的金额,并能够直观的显示出每日,每月以及每年的收费情况,查看收费记录,能够查看每日的收费情况车辆识别主要对车牌进行图像采集和对采集后的图像进行车牌识别系统管理主要包括用户管理和操作日志用户管理主要为用户的添加,修改以及用户权限的分配,操作日志主要是对所有的操作进行记录,形成日志如需要全套开题、论文、程序和答辩PPT请联系扣扣八五零
七二五四三九四、研究方案及预期达到的目标研究方案本系统采用了MVC模式和三层架构,前端主要框架是Bootstrap来进行搭建,利用HTML5+CSS3+JavaScript+Bootstrap来进行页面的搭建与制作页面交互主要涉及到的技术是Jquery实现相应的界面交互效果,后端主要框架是Django,利用Python语言来进行数据和逻辑的编写,以及车牌识别算法的编写,车牌识别算法主要分为图像采集,预处理,车牌定位分割以及字符识别,使用opencv的HAAR Cascade检测车牌大致位置,Extend检测到的大致位置的矩形区域,使用多级二值化和RANSAC拟合车牌的上下界,使用CNN Regression回归车牌左右边界,使用基于纹理场的算法进行车牌矫正倾斜,使用CNN滑动窗切割字符,使用CNN识别字符,数据库采用的是MySQL预期达到目标
1、首先完成车牌识别算法,通过一系列的图像处理从而得到汽车的车牌信息
2、在进行需求分析后来设计数据库,建立数据库
3、进行系统UI设计,利用原型法不断进行完善
4、利用Django框架,来完成系统的后端代码编写,从而实现前后端交互
5、进行系统测试,主要进行白盒测试中的功能测试,测试功能是否全部实现
五、课题研究已具备和所需的条件完成该项目主要是在Windows环境下进行开发,需要在64位操作系统下进行开发软件方面需要安装Django环境,需要相应的编辑器主要开发工具PyCharm2018数据库MySQL,需要安装Navicatl2硬件方面处理器i5-4200H以上版本,最低配置在CPU方面,双核主频
2.0GHz以上,内存容量最低
4.0GB,硬盘方面1TB以上显卡方面集成显卡(64M显存)或独立显卡以上,硬盘方面20G可用磁盘空间以上项目的开发环境是在WindowslO系统下进行开发的,开发J具主要是Visual StudioCode NavicatPremium
12、Sublime Text3等开发工具主要采用Django运行环境,用到的语言主要是Python,算法使用pencv进行设计和开发,通过良好的训练集来达到高识别率界面方面主要用到HTML5+CSS3的页面布局,采用JavaScript来进行界面上的交互效果,少部分会用到Jquery,UI组件主要用到的是Bootstrap来进行制作
六、研究过程中可能遇到的困难和问题、解决措施
1、在系统开发过程中可能遇到跨域的问题主要的解决方案是利用Django添加中间件,安装django-cors-headers并配置settings.py添力口CORS.ALLOW.CREDENTIALS=Trueo
2、车牌识别算法1勺识别率过低车牌识别算法识别率过低,首先需要确定上下边界把车牌图像提取出来,接着对图像进行多次自适应二值化,对每次二值化图像进行连通域分析寻找满足字符长宽比的轮廓,接着进行直线拟合,最终找到精确的车牌图片,从而提高车牌识别率
3、车牌号码与摄像机有一定角度,导致识别率低采用车牌摄像机畸变校准算法,利用多色彩空间进行车牌底色检测,准确定位车牌区域,获取车牌倾斜角度及横向变形比例,最大倾斜角度达到25,安全角度15内的准确校准率达到99%以上
4、使用ECharts关于Tooltip单位的问题?在Tooltip里使用formatter解决,设置函数相对复杂些,因为要根据你的Series取值设置,就像一个多维数组一样在支持汉字的同时也支持上下标
七、进度安排
八、参考文献
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九、备注。