淺析汽車(chē)牌照識(shí)別系統(tǒng)在市場(chǎng)上應(yīng)用現(xiàn)狀
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《JT-T604-2004汽車(chē)號(hào)牌視頻自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)》的定義，汽車(chē)牌照識(shí)別器是用來(lái)對(duì)車(chē)輛號(hào)牌進(jìn)行圖像抓拍、分析識(shí)別，最終輸出車(chē)輛號(hào)牌信息的系統(tǒng)。
汽車(chē)牌照識(shí)別器采用包含智能補(bǔ)光技術(shù)的專(zhuān)用成像系統(tǒng)，其基于計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)抓拍的車(chē)牌圖像進(jìn)行分析，通過(guò)定位、旋轉(zhuǎn)、校正、分割、識(shí)別等過(guò)程，自動(dòng)識(shí)別汽車(chē)牌照。
汽車(chē)牌照識(shí)別技術(shù)介紹
汽車(chē)牌照識(shí)別系統(tǒng)主要包括觸發(fā)模塊、成像模塊、識(shí)別模塊、通信模塊和應(yīng)用模塊五部分。其中成像模塊、識(shí)別模塊是汽車(chē)牌照識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵。
觸發(fā)模塊：自動(dòng)檢測(cè)車(chē)輛在指定區(qū)域的存在，常用的觸發(fā)方式有線圈觸發(fā)、視頻觸發(fā)、紅外觸發(fā)、雷達(dá)觸發(fā)、激光觸發(fā)。目前，收費(fèi)系統(tǒng)中使用最多的觸發(fā)方式為線圈觸發(fā)。
成像模塊：用成像控制和補(bǔ)光技術(shù)，使得攝像機(jī)全天候成像清晰。
定向反射與自然光相結(jié)合的識(shí)別原理，提高了牌照識(shí)別率和定位率。定位率高，則識(shí)別率也高。攝像機(jī)成像控制技術(shù)和智能補(bǔ)光技術(shù)，確保了成像質(zhì)量，使得不受大燈和光線明暗的影響，成像清晰、識(shí)別率高。
識(shí)別模塊：其用于抓拍車(chē)輛圖像，采用圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)對(duì)抓拍的圖像分析、識(shí)別。
車(chē)牌識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于城市道路擁擠收費(fèi)系統(tǒng)不需要安裝任何車(chē)載設(shè)備，可以減少一大筆初期投資，但擁擠收費(fèi)系統(tǒng)對(duì)車(chē)牌識(shí)別的準(zhǔn)度要求非常高。
高速公路收費(fèi)管理
1、聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)
在目前的收費(fèi)系統(tǒng)中存在著一些問(wèn)題：如司機(jī)之間換卡等，造成通行費(fèi)流失；收費(fèi)員作弊降車(chē)型，造成通行費(fèi)流失；收費(fèi)員手輸車(chē)牌，工作量大，且容易出錯(cuò)；免費(fèi)車(chē)、黑名單車(chē)沒(méi)有信息化管理。、
系統(tǒng)在出入口車(chē)道安裝汽車(chē)牌照識(shí)別器，可以解決上述問(wèn)題，防止司機(jī)之間換卡，避免通行費(fèi)流失；輔助車(chē)型分類(lèi)，自動(dòng)建立車(chē)牌與車(chē)型一一對(duì)應(yīng)的車(chē)型庫(kù)，防止車(chē)型降檔；車(chē)牌信息自動(dòng)識(shí)別，收費(fèi)員校核，避免出錯(cuò)；建立免費(fèi)車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)，只有免費(fèi)車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)中的車(chē)輛才能免費(fèi)放行；建立黑名單車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)黑名單車(chē)輛通過(guò)出口的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示進(jìn)行相關(guān)處理。
2、多路徑識(shí)別拆分帳系統(tǒng)
在聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)中，都面臨著多路徑識(shí)別及結(jié)算問(wèn)題。在聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)環(huán)境下，不可避免地存在有高速公路環(huán)路情況，即車(chē)輛可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)由一點(diǎn)出發(fā)通過(guò)不同的線路到達(dá)目的地。在投資主體多元化的路網(wǎng)環(huán)境下，路徑識(shí)別不僅僅涉及對(duì)每一通行車(chē)輛如何計(jì)算通行費(fèi)，同時(shí)還要考慮將收入的通行費(fèi)拆分給哪個(gè)收費(fèi)單位的問(wèn)題，通行費(fèi)的拆分直接關(guān)系到各條高速公路的合法利益。
為了解決以上問(wèn)題，在高速公路路網(wǎng)內(nèi)的所有收費(fèi)站入口車(chē)道、出口車(chē)道安裝汽車(chē)牌照識(shí)別器；在多義性路徑的關(guān)鍵點(diǎn)上安裝門(mén)架式汽車(chē)牌照識(shí)別系統(tǒng)。系統(tǒng)最大限度地發(fā)揮車(chē)牌識(shí)別的作用，為路徑識(shí)別提供專(zhuān)業(yè)、實(shí)用的管理決策和服務(wù)信息，大大提高收費(fèi)效率與監(jiān)管水平，圖7展示了多路徑識(shí)別拆分帳系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)及各部分功能。
公路超限治理
1、超限檢測(cè)站快速檢測(cè)系統(tǒng)
貨運(yùn)車(chē)輛經(jīng)過(guò)公路治超站時(shí)，經(jīng)常因?yàn)闄z測(cè)過(guò)程復(fù)雜而造成堵車(chē)。公路治超檢測(cè)站大部分還采用人工輸錄方式，平均每檢測(cè)一輛貨運(yùn)車(chē)輛需要2-3分鐘時(shí)間，一些交通流量大的治超站常常發(fā)生堵車(chē)現(xiàn)象。
在安裝了車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)后，被檢測(cè)車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)、載重量等要素將被自動(dòng)輸入到電腦，省去了人工輸錄的過(guò)程，每檢測(cè)一輛貨車(chē)只需要10秒鐘，大大節(jié)省了檢測(cè)時(shí)間，提高了工作效率及執(zhí)法的透明度。
2、高速預(yù)檢稱(chēng)重系統(tǒng)
在車(chē)流量大、車(chē)道多、車(chē)速快的公路上，安裝高速預(yù)檢稱(chēng)重系統(tǒng)，對(duì)在行車(chē)道上正常行駛的載貨車(chē)輛進(jìn)行重量預(yù)檢測(cè)，如有車(chē)輛超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的限載值，則該車(chē)輛的車(chē)牌照號(hào)碼及車(chē)輛圖像、檢測(cè)數(shù)據(jù)等，都被傳輸?shù)角胺降闹卫沓蕹d執(zhí)法站內(nèi)；而經(jīng)高速預(yù)檢系統(tǒng)預(yù)檢測(cè)，裝載符合規(guī)定的車(chē)輛則正常行駛，無(wú)須進(jìn)入執(zhí)法站內(nèi)。
高低速結(jié)合動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)，是在車(chē)流量大、車(chē)道多、車(chē)速快的公路上，治理超限超載的一個(gè)良好的解決方案，它具有檢測(cè)效率高，檢測(cè)針對(duì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，既減輕了執(zhí)法站內(nèi)低速稱(chēng)重的檢測(cè)壓力，又保證了公路交通不會(huì)因執(zhí)法檢測(cè)而導(dǎo)致?lián)矶隆?/P>
其它
1、停車(chē)場(chǎng)、單位出入口車(chē)輛管理
如何保障車(chē)輛停泊的安全，這是一直困擾停車(chē)場(chǎng)管理者的難題?，F(xiàn)行的解決方法是：進(jìn)場(chǎng)發(fā)卡、出場(chǎng)核對(duì)?？ǖ暮藢?duì)分兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行，入場(chǎng)身份核對(duì)依靠電腦進(jìn)行，而人車(chē)相符性的核對(duì)則由保安員進(jìn)行?？咳说挠洃浟拓?zé)任心來(lái)識(shí)別、處理。存在的問(wèn)題是：由于人的記憶力和責(zé)任心因人不同而不同，因此在實(shí)際工作中是否出錯(cuò)會(huì)因人而異，而且每換新人必須重新培訓(xùn)。
在出入口車(chē)道了安裝汽車(chē)牌照識(shí)別器即可以解決上述問(wèn)題。車(chē)牌信息自動(dòng)識(shí)別；自動(dòng)建立車(chē)牌與身份卡一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)車(chē)輛出場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)核對(duì)，防止無(wú)入場(chǎng)身份的人開(kāi)車(chē)出場(chǎng)和有入場(chǎng)身份的人開(kāi)別人的車(chē)出場(chǎng)；建立免費(fèi)車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)，只有免費(fèi)車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)中的車(chē)輛才能免費(fèi)放行；建立黑名單車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)黑名單車(chē)輛通過(guò)出口的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示進(jìn)行相關(guān)處理。
2、車(chē)管所機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)線
機(jī)動(dòng)車(chē)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)配置汽車(chē)牌照識(shí)別系統(tǒng)，自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，明顯縮短檢測(cè)總時(shí)間，減少待檢車(chē)輛排隊(duì)長(zhǎng)度，獲得了明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
汽車(chē)牌照識(shí)別系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)
發(fā)展趨勢(shì)具體表現(xiàn)在以下方面：
·視頻圖像處理由工控機(jī)向DSP再向智能相機(jī)，機(jī)內(nèi)部集成了高速DSP處理芯片方向發(fā)展；視頻圖像傳輸將由圖像數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)胶蠖酥鳈C(jī)發(fā)展為圖像采集、識(shí)別處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等工作全部在相機(jī)內(nèi)部進(jìn)行，即將高清攝像機(jī)的圖像采集、處理、存貯、通訊一體化；
·車(chē)牌識(shí)別軟件不斷更新，準(zhǔn)確率提高到98%，識(shí)別車(chē)牌類(lèi)型不斷增加，可以識(shí)別農(nóng)用車(chē)牌、民航車(chē)牌、境外車(chē)牌等特殊車(chē)牌；
·監(jiān)控范圍從機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)牌擴(kuò)展到車(chē)身特征、司乘人員特征；
·以車(chē)身顏色識(shí)別為代表的視頻檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用；
·補(bǔ)光方式由恒定照明向閃光燈再向LED燈發(fā)展；
·車(chē)輛檢測(cè)方式由環(huán)行線圈檢測(cè)發(fā)展為視頻檢測(cè)；
·車(chē)輛測(cè)速范圍和精度不斷提高，由線圈測(cè)速向視頻輔助測(cè)速發(fā)展；
·車(chē)牌識(shí)別由單次抓拍識(shí)別發(fā)展為視頻流多次識(shí)別；
·注重環(huán)保節(jié)能，降低對(duì)駕駛?cè)说挠绊懀?
·車(chē)牌識(shí)別更專(zhuān)業(yè)、設(shè)備維護(hù)更便捷，售后服務(wù)更專(zhuān)業(yè)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋面更廣。
汽車(chē)牌照識(shí)別系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用
本文結(jié)合以往的成功案例，將介紹在汽車(chē)牌照識(shí)別系統(tǒng)中的新技術(shù)應(yīng)用。
1、高性能嵌入式處理系統(tǒng)
傳統(tǒng)的高清系統(tǒng)中，系統(tǒng)將相機(jī)拍的圖片發(fā)送給工控機(jī)等處理系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別處理和存儲(chǔ)等操作，這樣對(duì)傳輸和處理設(shè)備的要求非常高，很難達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)處理能力要求。
新的智能高清攝像機(jī)嵌入式處理方案能有效解決上述問(wèn)題。每個(gè)車(chē)道配置一臺(tái)200萬(wàn)像素智能高清攝像機(jī)，分辨率高達(dá)1600×1200像素，負(fù)責(zé)車(chē)輛前排司乘人員面部特征捕獲、牌照自動(dòng)識(shí)別和車(chē)身顏色的自動(dòng)識(shí)別等工作，并將處理結(jié)果通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送給智能高清攝像機(jī)終端服務(wù)器。
終端服務(wù)器采用嵌入式linux專(zhuān)用系統(tǒng)，負(fù)責(zé)車(chē)輛通行信息的接收存儲(chǔ)和上傳，同時(shí)用戶(hù)可通過(guò)終端服務(wù)器查看管理所有前端設(shè)備，每臺(tái)智能高清攝像機(jī)終端服務(wù)器可同時(shí)連接多達(dá)20臺(tái)智能高清攝像機(jī)，極大提高系統(tǒng)處理性能。
2、圖像采集處理一體化設(shè)計(jì)
智能高清攝像機(jī)內(nèi)部集成工業(yè)級(jí)逐行掃描CCD和高速DSP芯片，獨(dú)立完成整個(gè)圖像抓拍、車(chē)牌識(shí)別、車(chē)身顏色識(shí)別、車(chē)速獲取等功能，車(chē)輛信息獲取完成后由結(jié)果裝配與通訊模塊打包通過(guò)以太網(wǎng)上傳終端服務(wù)器，增強(qiáng)系統(tǒng)處理能力，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰簡(jiǎn)潔，擴(kuò)展方便。
3、反饋控制的全天候高清晰成像
整個(gè)成像系統(tǒng)是一個(gè)由智能高清攝像機(jī)、智能補(bǔ)光燈和成像控制軟件組成的精密系統(tǒng)，它們之間的有序配合和反饋控制使得白天和晚上抓拍的車(chē)輛圖像清晰度高，確保車(chē)身、車(chē)牌和車(chē)輛前排司乘人員面部特征都清晰可辨。
系統(tǒng)綜合了車(chē)輛前擋風(fēng)玻璃對(duì)光線的反射特性、貼膜情況、環(huán)境光線照射情況，采用了特殊的鏡頭、專(zhuān)門(mén)的成像控制策略和補(bǔ)光方式，同時(shí)安排了合理的設(shè)備布設(shè)方式，使得系統(tǒng)全天候?qū)Ω黝?lèi)車(chē)型都能有效解決前擋風(fēng)玻璃反光和強(qiáng)光直射等問(wèn)題，確保車(chē)身、車(chē)牌和車(chē)輛前排司乘人員面部特征都清晰可辨。
4、車(chē)身顏色識(shí)別
可自動(dòng)對(duì)車(chē)身顏色的深淺和10種常見(jiàn)車(chē)身顏色進(jìn)行識(shí)別，為公安稽查和刑偵案件偵破提供了科技新手段。
系統(tǒng)可自動(dòng)區(qū)分出車(chē)輛為深色車(chē)輛還是淺色車(chē)輛；并識(shí)別出10種常見(jiàn)車(chē)身顏色，包括白色、銀色、灰色（含灰與銀灰）、黑色、紅色（含紅與暗紅）、深藍(lán)色、藍(lán)色（含藍(lán)和青）、黃色（含金黃和黃）、綠色（含綠和暗綠）、褐色（含淺褐和褐），10種顏色以外的顏色（含花色車(chē)輛）屬于其它顏色。
深淺分類(lèi)準(zhǔn)確率不小于80%；10種常見(jiàn)車(chē)身顏色識(shí)別準(zhǔn)確率不小于60%。
5、視頻輔助觸發(fā)、輔助測(cè)速
采用視頻觸發(fā)作為輔助觸發(fā)，在線圈觸發(fā)失效的情況下，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)報(bào)警，同時(shí)取代線圈進(jìn)行觸發(fā)工作。這樣，用戶(hù)可以在第一時(shí)間得到故障信息，在問(wèn)題解決前仍然可以有效監(jiān)控道路運(yùn)行狀況，可以做到無(wú)間斷的監(jiān)控和及時(shí)的反應(yīng)。
6、前端、后端獨(dú)立的專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
采用兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即終端服務(wù)器與智能高清攝像機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)和終端服務(wù)器與中心之間的網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立。這樣可以減少對(duì)公安網(wǎng)IP地址的占用，監(jiān)測(cè)點(diǎn)內(nèi)的設(shè)備增加或IP變更更加方便，網(wǎng)絡(luò)安全性也大大提高。
結(jié)語(yǔ)
新一代基于高清智能工業(yè)相機(jī)的一體化汽車(chē)牌照識(shí)別系統(tǒng)將在智能交通領(lǐng)域和城市安防領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，并將在各類(lèi)應(yīng)用中，展現(xiàn)出其先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
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