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高清車牌識(shí)別系統(tǒng)原理
車輛號(hào)牌是車輛唯一身份證,它的特殊性與重要性決定車牌識(shí)別系統(tǒng)成為城市智能交通管理系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。車牌識(shí)別(LPR)系統(tǒng)是以圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)為基礎(chǔ)的智能識(shí)別系統(tǒng),通過攝像機(jī)所拍攝道路上行駛的車輛圖像進(jìn)行車牌號(hào)碼的識(shí)別。過程涉及:車輛檢測——圖像采集——預(yù)處理——車牌定位——字符分割——字符識(shí)別——結(jié)果輸出。
車牌識(shí)別云臺(tái)攝像機(jī)通過光抑制屏蔽,電子快門調(diào)節(jié),寬動(dòng)態(tài)功能等來實(shí)現(xiàn)抓拍車牌:
強(qiáng)光屏蔽:在低照度彩色攝像機(jī)的基礎(chǔ)上,通過軟件的功能,把圖像中最亮的部分遮擋。在交通監(jiān)控中,一般可將大燈的強(qiáng)光遮擋,從而將車牌較清晰的抓拍下來。但是這款攝像機(jī)最大的缺點(diǎn)就是軟件分辨不清,對于圖像最亮部分界定不清,有可能將車牌號(hào)碼也遮擋,同時(shí)無法處理高速運(yùn)動(dòng)物體的抓拍。目前國產(chǎn)攝像機(jī)在強(qiáng)光屏蔽方面做的比較多,效果各方反映不一。
可調(diào)電子快門:對于高速運(yùn)動(dòng)的物體抓拍(高速公路上的汽車車速一般都在70KM/小時(shí)以上),可以通過降低電子快門速度來實(shí)現(xiàn)清晰抓拍,一般都是通過手動(dòng)方式調(diào)整。但是這種方式最大的問題就是白天、晚上的照度不一樣,必需設(shè)置2個(gè)快門速度來分別適應(yīng)白天和晚上的監(jiān)控。
寬動(dòng)態(tài)功能:這是解決車燈對于抓拍影響的最好的辦法,寬動(dòng)態(tài)最早是松下公司提出來的。當(dāng)背景光過亮?xí)r,普通攝像機(jī)無法很好的解決明暗圖像的顯示問題。
作為智能交通領(lǐng)域確定車輛身份的最重要手段,車牌識(shí)別技術(shù)為實(shí)現(xiàn)交通的智能管理發(fā)揮了很大作用,在各項(xiàng)工作中都有車牌識(shí)別技術(shù)的滲透。
一、監(jiān)測報(bào)警
對于納入“黑名單”的車輛,例如:被通緝或掛失的車輛、欠交費(fèi)車輛、未年檢車輛、肇事逃逸及違章車輛等,只需將其車牌號(hào)碼輸入到應(yīng)用系統(tǒng)中,車牌識(shí)別設(shè)備安裝于指定的路口、卡口或由執(zhí)法人員隨時(shí)攜帶按需要放置,系統(tǒng)將識(shí)讀所有通過車輛的牌照號(hào)碼并與系統(tǒng)中的“黑名單”比對,一旦發(fā)現(xiàn)指定車輛立刻發(fā)出報(bào)警信息。系統(tǒng)可以全天不間斷工作、不會(huì)疲勞、錯(cuò)誤率極低;可以適應(yīng)高速行駛的車輛;可以在車輛行使過程中完成任務(wù)不影響正常交通;整個(gè)監(jiān)視過程中司機(jī)也不會(huì)覺察、保密性高。應(yīng)用這種系統(tǒng)將極大地提高執(zhí)法效率。
二、超速違章處罰
車牌識(shí)別技術(shù)結(jié)合測速設(shè)備可以用于車輛超速違章處罰,一般用于高速公路。具體應(yīng)用是:在路上設(shè)置測速監(jiān)測點(diǎn),抓拍超速的車輛并識(shí)別車牌號(hào)碼,將違章車輛的牌照號(hào)碼及圖片發(fā)往各出口;在各出口設(shè)置處罰點(diǎn),用車牌識(shí)別設(shè)備識(shí)別通過車輛并將號(hào)碼與已經(jīng)收到的超速車輛的號(hào)碼比對,一旦號(hào)碼相同即啟動(dòng)警示設(shè)備通知執(zhí)法人員處理。與傳統(tǒng)的超速監(jiān)測方式相比,這種應(yīng)用可以節(jié)省警力,降低執(zhí)法人員的工作強(qiáng)度,而且安全、高效、隱蔽,司機(jī)需時(shí)刻提醒自己不能超速,極大地減少了因超速引發(fā)的事故。
三、車輛出入管理
將車牌識(shí)別設(shè)備安裝于出入口,記錄車輛的牌照號(hào)碼、出入時(shí)間,并與自動(dòng)門、欄桿機(jī)的控制設(shè)備結(jié)合,實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)管理。應(yīng)用于停車場可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)收費(fèi),也可以自動(dòng)計(jì)算可用車位數(shù)量并給出提示,實(shí)現(xiàn)停車收費(fèi)自動(dòng)管理節(jié)省人力、提高效率。應(yīng)用于智能小區(qū)可以自動(dòng)判別駛?cè)胲囕v是否屬于本小區(qū),對非內(nèi)部車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)收費(fèi)。在一些單位這種應(yīng)用還可以同車輛調(diào)度系統(tǒng)相結(jié)合,自動(dòng)地、客觀地記錄本單位車輛的出車情況,H3智在通行管理系統(tǒng)采用了車牌識(shí)別技術(shù),達(dá)到不停車、免取卡,有效提高車輛出入通行效率。
四、自動(dòng)放行
將指定的牌照信息輸入系統(tǒng),系統(tǒng)自動(dòng)地識(shí)讀經(jīng)過車輛的牌照并查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫。對于需要自動(dòng)放行的車輛系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電子門或欄桿機(jī)讓其通過,對于其它車輛系統(tǒng)會(huì)給出警示,由值勤人員處理??捎糜谔厥鈫挝?如軍事管理區(qū)、保密單位、重點(diǎn)保護(hù)單位等)、路橋收費(fèi)卡口、高級住宅區(qū)等。
五、高速公路收費(fèi)管理
在高速路的各個(gè)出入口安裝車牌識(shí)別設(shè)備,車輛駛?cè)霑r(shí)識(shí)別車輛牌照將入口資料存入收費(fèi)系統(tǒng),車輛到達(dá)出口時(shí)再次識(shí)別其牌照并根據(jù)牌照信息調(diào)用入口資料,結(jié)合出入口資料實(shí)現(xiàn)收費(fèi)管理。這種應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)費(fèi)并可防止作弊,避免了應(yīng)收款的流失。
高速公路已開始實(shí)施聯(lián)網(wǎng)收費(fèi),隨著聯(lián)網(wǎng)范圍的擴(kuò)大,不同車型的收費(fèi)差額也越來越高,司機(jī)利用現(xiàn)有收費(fèi)系統(tǒng)的漏洞通過中途換卡進(jìn)行逃費(fèi)的問題將越來越突出,利用車牌識(shí)別技術(shù)是解決此類問題的根本方法。
六、計(jì)算車輛旅行時(shí)間
在交通管理系統(tǒng)中可以將車輛在某條道路的平均旅行時(shí)間作為判斷該道路擁堵狀況的一個(gè)參數(shù)。安裝車牌識(shí)別設(shè)備于道路的起止點(diǎn),識(shí)讀所有通過車輛并將牌照號(hào)碼傳回交通指揮中心,指揮中心的管理系統(tǒng)根據(jù)這些結(jié)果就可計(jì)算出車輛平均旅行時(shí)間。
七、牌照號(hào)碼自動(dòng)登記
交通監(jiān)管部門每天都要處理大量的違章車輛圖片,一般由人工辨識(shí)車牌號(hào)碼再輸入管理系統(tǒng),這種方式工作量大、容易疲勞誤判。采用自動(dòng)識(shí)別可以減少工作強(qiáng)度能夠大幅度提高處理速度和效率。這種功能可用于電子警察系統(tǒng)、道路監(jiān)控系統(tǒng)等。
車牌識(shí)別停車場管理系統(tǒng)將攝像機(jī)在入口拍攝的車輛車牌號(hào)碼圖象自動(dòng)識(shí)別并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。做到一卡一車,車牌識(shí)別的優(yōu)勢在于可以把卡和車對應(yīng)起來,使管理提高一個(gè)檔次,卡和車的對應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)在于長租卡須和車配合使用,杜絕一卡多車使用的漏洞,提高物業(yè)管理的效益;同時(shí)自動(dòng)比對進(jìn)出車輛,防止偷盜事件的發(fā)生。升級后的攝像系統(tǒng)可以采集更清晰的圖片,作為檔案保存,可以為一些糾紛提供有力的證據(jù)。方便了管理人員在車輛出場時(shí)進(jìn)行比對,大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。
八、車牌識(shí)別應(yīng)用前景廣闊
隨著停車場管理系統(tǒng)的不斷發(fā)展,車牌識(shí)別技術(shù)也開始應(yīng)用于停車場。不過據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于國內(nèi)只有幾家企業(yè)專門開發(fā)針對停車場的車牌識(shí)別技術(shù),因此目前很多停車場使用的車牌識(shí)別技術(shù)大多是從早期車牌識(shí)別技術(shù)照搬過來,而兩者在識(shí)別環(huán)境、識(shí)別角度、燈光環(huán)境、車輛行駛速度等方面的較大差異,也導(dǎo)致這些車牌識(shí)別系統(tǒng)大多都出現(xiàn)了“水土不服”的現(xiàn)象。對此不少停車場呼吁“私人訂制”的車牌識(shí)別系統(tǒng)。
而據(jù)最新的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),截止至2015年年底,我國停車場市場需求將超過37億元,而未來5年必將是停車場智能化改造的黃金時(shí)期。車牌自動(dòng)識(shí)別是未來停車場市場中的最有價(jià)值的市場,隨著高清與智能的融合,車牌識(shí)別還能夠幫助我們解決更多生活中的問題。
車牌識(shí)別一體機(jī)具有優(yōu)異的成像控制,可以自動(dòng)跟蹤光線變化,有效抑制順光和逆光,尤其在夜間可以抑制汽車大燈的干擾,從而清晰地捕捉車牌;而對于暫時(shí)沒有車牌或者車牌嚴(yán)重破損的情況,也可實(shí)現(xiàn)智能通行管理;另外可脫機(jī)運(yùn)行也是車牌識(shí)別一體機(jī)的獨(dú)特優(yōu)勢,能有效提升車輛進(jìn)出效率。
未來,隨著我國城市化進(jìn)程發(fā)展的提速,交通壓力將更加嚴(yán)峻,因此智能化交通管理將是今后交通發(fā)展的大方向。而作為智能化交通管理體系中的重要核心,車牌識(shí)別系統(tǒng)也將得到進(jìn)一步扶持和發(fā)展。專家預(yù)測,未來車牌識(shí)別技術(shù)將有更廣泛的應(yīng)用,屆時(shí)車牌識(shí)別系統(tǒng)行業(yè)也將面臨大洗牌,只有擁有自主核心技術(shù)并且產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)的公司才能過關(guān),這也是車牌識(shí)別技術(shù)走向快速發(fā)展階段的必經(jīng)之路。