Python基于卷积神经网络的车牌识别系统开发与实现

news2025/1/3 21:13:12

1. 简介

车牌识别是人工智能在交通领域的重要应用，广泛用于高速违章检测、停车场管理和智能交通系统等场景。本系统通过基于卷积神经网络（CNN）的深度学习算法，结合 Python 和 MySQL 实现车牌的快速识别与管理。

系统特点：

自动化程度高：通过车牌图片的上传即可识别车牌号和车牌颜色。
可扩展性强：采用模块化设计，可轻松集成更多功能。
成本控制：系统运行对硬件需求较低，适合中小型场景部署。

2. 技术栈

本系统使用以下技术栈：

开发语言：Python 3.8
深度学习框架：TensorFlow/Keras
数据库：MySQL（建议 5.7 或 8.0）
前端开发工具：HTML、CSS、JavaScript
数据库管理工具：Navicat
开发环境：PyCharm

3. 功能需求分析

核心功能：

车牌识别：
- 上传车牌图片，系统识别车牌号及颜色。
- 识别结果支持导出与存储。
用户管理：
- 用户注册、登录及权限分配。
- 密码修改功能，提升安全性。
车牌管理：
- 对识别结果进行增删改查操作。
- 支持多条件筛选和数据导出。

性能需求：

响应速度：页面加载时间 ≤2 秒，车牌识别 ≤1 秒。
用户体验：美观直观的界面设计；交互操作流畅。
系统稳定性：保障高并发下的数据一致性和服务稳定性。

4. 系统架构设计

4.1 系统架构图

用户界面：提供上传图片、查看结果和管理车牌等功能。
前端模块：实现页面渲染与交互逻辑。
后端模块：处理业务逻辑并调用识别模型。
车牌识别模型：基于 CNN 的深度学习模型，负责车牌号和颜色的识别。
数据库：存储用户信息和识别记录。

4.2 数据库设计原则

遵循数据库第二范式（2NF）：
- 消除冗余数据，确保数据一致性。
实现模块化设计：
- 将用户信息、车牌记录等拆分为独立表。
规范化表结构：
- 核心字段包括用户名、车牌号、车牌颜色、图片路径等。

5. 系统功能实现

5.1 核心代码

车牌识别功能实现

import cv2
import numpy as np
from keras.models import load_model

# 加载预训练模型
model = load_model('license_plate_model.h5')

def preprocess_image(image_path):
    """预处理输入图片"""
    image = cv2.imread(image_path)
    image = cv2.resize(image, (128, 128))
    image = np.expand_dims(image, axis=0) / 255.0
    return image

def recognize_license_plate(image_path):
    """识别车牌"""
    image = preprocess_image(image_path)
    predictions = model.predict(image)
    plate_number = decode_predictions(predictions)
    return plate_number

def decode_predictions(predictions):
    """解析模型输出"""
    # 假设模型输出字符的索引
    characters = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789"
    return ''.join([characters[np.argmax(pred)] for pred in predictions])

6. 系统效果展示

6.1 登录页面

简洁的登录页面，支持用户验证与安全登录：

6.2 车牌识别结果

支持上传车牌图片并展示识别结果：
车牌识别

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8 源码获取：

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