車牌識(shí)別是利用車輛的動(dòng)態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進(jìn)行車牌號(hào)碼、車牌顏色自動(dòng)識(shí)別的模式識(shí)別技術(shù)。技術(shù)的核心包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學(xué)字符識(shí)別算法等。一個(gè)完整的車牌識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)包括車輛檢測(cè)、圖像采集、車牌識(shí)別等幾部分。當(dāng)車輛檢測(cè)部分檢測(cè)到車輛到達(dá)時(shí)觸發(fā)圖像采集單元，采集當(dāng)前的視頻圖像。車牌識(shí)別單元對(duì)圖像進(jìn)行處理，定位出車牌位置，再將車牌中的字符分割出來(lái)進(jìn)行識(shí)別，最后組成車牌號(hào)碼輸出。
車輛檢測(cè)部分通常采用地感線圈或雷達(dá)，某些車牌識(shí)別系統(tǒng)還具有通過(guò)視頻圖像判斷是否有車的功能，稱之為視頻車輛檢測(cè)。
由于道路上24小時(shí)都通車，車牌識(shí)別系統(tǒng)需要全天時(shí)、全天候工作，為保障夜間識(shí)別準(zhǔn)確率，還會(huì)配備LED頻閃燈或閃光燈來(lái)補(bǔ)光。
一個(gè)典型的車牌識(shí)別系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示，前端設(shè)備通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)連到后端平臺(tái)上。
而車牌識(shí)別系統(tǒng)通常會(huì)經(jīng)過(guò)下列步驟完成識(shí)別輸出的工作(如圖2)。
車輛檢測(cè)：可采用埋地線圈檢測(cè)、紅外檢測(cè)、雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)、視頻檢測(cè)等多種方式感知車輛的經(jīng)過(guò)，并觸發(fā)圖像采集抓拍。
圖像采集：通過(guò)高清攝像抓拍主機(jī)對(duì)通行車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)、不間斷記錄、采集。[nextpage]
預(yù)處理：噪聲過(guò)濾、自動(dòng)白平衡、自動(dòng)曝光以及伽馬校正、邊緣增強(qiáng)、對(duì)比度調(diào)整等。
車牌定位：在經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理之后的灰度圖像上進(jìn)行行列掃描，確定車牌區(qū)域。
字符分割：在圖像中定位出車牌區(qū)域后，通過(guò)灰度化、二值化等處理，精確定位字符區(qū)域，然后根據(jù)字符尺寸特征進(jìn)行字符分割。
字符識(shí)別：對(duì)分割后的字符進(jìn)行縮放、特征提取，與字符數(shù)據(jù)庫(kù)模板中的標(biāo)準(zhǔn)字符表達(dá)形式進(jìn)行匹配判別。
結(jié)果輸出：將車牌識(shí)別的結(jié)果以文本格式輸出。
目前市場(chǎng)中車牌識(shí)別系統(tǒng)主要功能包括：
· 車輛牌照的自動(dòng)識(shí)別，包括完整的牌照信息，顏色、字符、漢字、數(shù)字等;
· 車速的自動(dòng)檢測(cè);
· 違法黑牌車輛的識(shí)別報(bào)警;
· 車輛識(shí)別信息與車管所車輛信息的聯(lián)動(dòng)控制;
· 車輛行駛方向判斷監(jiān)測(cè)。
目前市場(chǎng)中車牌識(shí)別系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍包括：
· 交通路口的智能化交通管理;
· 交通信息的自動(dòng)采集;
· 警方及其它執(zhí)法機(jī)關(guān)設(shè)立臨時(shí)稽查站，對(duì)來(lái)往車輛實(shí)施稽查，優(yōu)先識(shí)別待查車輛;
· 卡口的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng);
· 現(xiàn)代住宅小區(qū)、停車場(chǎng)、重要機(jī)關(guān)單位的汽車出入口管理;
· 道路治安卡口抓拍識(shí)別，車流量監(jiān)測(cè)。
車牌識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案
車牌識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案通常有三類，一是抓拍相機(jī)+工控機(jī)，應(yīng)用最早，攝像機(jī)(線圈、雷達(dá)觸發(fā)或視頻檢測(cè))抓拍車輛圖像，由工控機(jī)中軟件來(lái)識(shí)別車牌，一臺(tái)工控機(jī)同時(shí)可以管理多臺(tái)攝像機(jī)(多車道);二是抓拍相機(jī)+嵌入式分析主機(jī)，將可靠性較低的工控機(jī)改為嵌入式主機(jī)，而抓拍攝像機(jī)不用變，所以這種方式已逐漸替代第一種方案;三是嵌入式一體化抓拍相機(jī)，集抓拍、控制、識(shí)別、錄像、壓縮、傳輸于一體，大大簡(jiǎn)化管理終端設(shè)備和后端平臺(tái)的工作，同時(shí)在可靠性、安全性、安裝維護(hù)便利性、環(huán)境適應(yīng)性等方面都得到提升，正成為最具前景的實(shí)現(xiàn)方案(具體對(duì)比見表1)。
對(duì)于集車輛視頻檢測(cè)與車牌識(shí)別一體化的高清抓拍相機(jī)產(chǎn)品，相對(duì)傳統(tǒng)觸發(fā)方式，其可避免破壞路面、不必附加外部檢測(cè)設(shè)備、不需矯正觸發(fā)位置、節(jié)省開支，可以更靈活地檢測(cè)車輛的行為(違章掉頭、壓線、左轉(zhuǎn)等)，而且更適合移動(dòng)式、便攜式應(yīng)用的要求。但視頻車輛檢測(cè)需具備很高的處理速度并采用優(yōu)秀的算法，在基本不丟幀的情況下實(shí)現(xiàn)圖像采集、處理。若處理速度慢，產(chǎn)生丟幀，使系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)到行駛速度較快的車輛，同時(shí)也難以保證在有利于識(shí)別的位置開始識(shí)別處理，影響系統(tǒng)識(shí)別率。因此，將視頻車輛檢測(cè)與牌照自動(dòng)識(shí)別相結(jié)合具備一定的技術(shù)難度，這也是目前出現(xiàn)的產(chǎn)品還不多的原因。
一個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)除了前端的抓拍機(jī)與分析主機(jī)，還應(yīng)有對(duì)應(yīng)的后臺(tái)管理系統(tǒng)，而且它影響到這個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)是否好用。后臺(tái)管理系統(tǒng)的功能通常包括：
· 識(shí)別結(jié)果和車輛圖像數(shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)，當(dāng)多功能的系統(tǒng)操作使得網(wǎng)絡(luò)出差錯(cuò)時(shí)能保護(hù)圖像數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，同時(shí)便于事后人工排查;
· 有效的自動(dòng)比對(duì)和查詢技術(shù)，被識(shí)別的車牌照號(hào)碼要同數(shù)據(jù)庫(kù)中成千上萬(wàn)的車牌號(hào)碼自動(dòng)比對(duì)和提示報(bào)警，如果車牌照號(hào)碼沒有被正確讀取時(shí)就要采用模糊查詢技術(shù)才能得出相對(duì)“最佳”的比對(duì)結(jié)果;
· 對(duì)于聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，提供實(shí)時(shí)通信、網(wǎng)絡(luò)安全、遠(yuǎn)程維護(hù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新、硬件參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)故障診斷等功能。
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