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高清车牌识别系统原理

高清车牌识别系统原理

 车辆号牌是车辆唯一身份证,它的特殊性与重要性决定车牌识别系统成为城市智能交通管理系统中不可或缺的重要组成部分。车牌识别(LPR)系统是以图像处理、模式识别等技术为基础的智能识别系统,通过摄像机所拍摄道路上行驶的车辆图像进行车牌号码的识别。过程涉及:车辆检测——图像采集——预处理——车牌定位——字符分割——字符识别——结果输出。


车牌识别系统原理图


  车牌识别云台摄像机通过光抑制屏蔽,电子快门调节,宽动态功能等来实现抓拍车牌:

  强光屏蔽:在低照度彩色摄像机的基础上,通过软件的功能,把图像中最亮的部分遮挡。在交通监控中,一般可将大灯的强光遮挡,从而将车牌较清晰的抓拍下来。但是这款摄像机最大的缺点就是软件分辨不清,对于图像最亮部分界定不清,有可能将车牌号码也遮挡,同时无法处理高速运动物体的抓拍。目前国产摄像机在强光屏蔽方面做的比较多,效果各方反映不一。

  可调电子快门:对于高速运动的物体抓拍(高速公路上的汽车车速一般都在70KM/小时以上),可以通过降低电子快门速度来实现清晰抓拍,一般都是通过手动方式调整。但是这种方式最大的问题就是白天、晚上的照度不一样,必需设置2个快门速度来分别适应白天和晚上的监控。

  宽动态功能:这是解决车灯对于抓拍影响的最好的办法,宽动态最早是松下公司提出来的。当背景光过亮时,普通摄像机无法很好的解决明暗图像的显示问题。

  作为智能交通领域确定车辆身份的最重要手段,车牌识别技术为实现交通的智能管理发挥了很大作用,在各项工作中都有车牌识别技术的渗透。

  一、监测报警 


  对于纳入“黑名单”的车辆,例如:被通缉或挂失的车辆、欠交费车辆、未年检车辆、肇事逃逸及违章车辆等,只需将其车牌号码输入到应用系统中,车牌识别设备安装于指定的路口、卡口或由执法人员随时携带按需要放置,系统将识读所有通过车辆的牌照号码并与系统中的“黑名单”比对,一旦发现指定车辆立刻发出报警信息。系统可以全天不间断工作、不会疲劳、错误率极低;可以适应高速行驶的车辆;可以在车辆行使过程中完成任务不影响正常交通;整个监视过程中司机也不会觉察、保密性高。应用这种系统将极大地提高执法效率。

  二、超速违章处罚 


  车牌识别技术结合测速设备可以用于车辆超速违章处罚,一般用于高速公路。具体应用是:在路上设置测速监测点,抓拍超速的车辆并识别车牌号码,将违章车辆的牌照号码及图片发往各出口;在各出口设置处罚点,用车牌识别设备识别通过车辆并将号码与已经收到的超速车辆的号码比对,一旦号码相同即启动警示设备通知执法人员处理。与传统的超速监测方式相比,这种应用可以节省警力,降低执法人员的工作强度,而且安全、高效、隐蔽,司机需时刻提醒自己不能超速,极大地减少了因超速引发的事故。

  三、车辆出入管理 


  将车牌识别设备安装于出入口,记录车辆的牌照号码、出入时间,并与自动门、栏杆机的控制设备结合,实现车辆的自动管理。应用于停车场可以实现自动计时收费,也可以自动计算可用车位数量并给出提示,实现停车收费自动管理节省人力、提高效率。应用于智能小区可以自动判别驶入车辆是否属于本小区,对非内部车辆实现自动计时收费。在一些单位这种应用还可以同车辆调度系统相结合,自动地、客观地记录本单位车辆的出车情况,H3智在通行管理系统采用了车牌识别技术,达到不停车、免取卡,有效提高车辆出入通行效率。

  四、自动放行 


  将指定的牌照信息输入系统,系统自动地识读经过车辆的牌照并查询内部数据库。对于需要自动放行的车辆系统驱动电子门或栏杆机让其通过,对于其它车辆系统会给出警示,由值勤人员处理。可用于特殊单位(如军事管理区、保密单位、重点保护单位等)、路桥收费卡口、高级住宅区等。

  五、高速公路收费管理 


  在高速路的各个出入口安装车牌识别设备,车辆驶入时识别车辆牌照将入口资料存入收费系统,车辆到达出口时再次识别其牌照并根据牌照信息调用入口资料,结合出入口资料实现收费管理。这种应用可以实现自动计费并可防止作弊,避免了应收款的流失。

  高速公路已开始实施联网收费,随着联网范围的扩大,不同车型的收费差额也越来越高,司机利用现有收费系统的漏洞通过中途换卡进行逃费的问题将越来越突出,利用车牌识别技术是解决此类问题的根本方法。

  六、计算车辆旅行时间 


  在交通管理系统中可以将车辆在某条道路的平均旅行时间作为判断该道路拥堵状况的一个参数。安装车牌识别设备于道路的起止点,识读所有通过车辆并将牌照号码传回交通指挥中心,指挥中心的管理系统根据这些结果就可计算出车辆平均旅行时间。

  七、牌照号码自动登记 


  交通监管部门每天都要处理大量的违章车辆图片,一般由人工辨识车牌号码再输入管理系统,这种方式工作量大、容易疲劳误判。采用自动识别可以减少工作强度能够大幅度提高处理速度和效率。这种功能可用于电子警察系统、道路监控系统等。

  车牌识别停车场管理系统将摄像机在入口拍摄的车辆车牌号码图象自动识别并转换成数字信号。做到一卡一车,车牌识别的优势在于可以把卡和车对应起来,使管理提高一个档次,卡和车的对应的优点在于长租卡须和车配合使用,杜绝一卡多车使用的漏洞,提高物业管理的效益;同时自动比对进出车辆,防止偷盗事件的发生。升级后的摄像系统可以采集更清晰的图片,作为档案保存,可以为一些纠纷提供有力的证据。方便了管理人员在车辆出场时进行比对,大大增强了系统的安全性。

  八、车牌识别应用前景广阔 


  随着停车场管理系统的不断发展,车牌识别技术也开始应用于停车场。不过据调查发现,由于国内只有几家企业专门开发针对停车场的车牌识别技术,因此目前很多停车场使用的车牌识别技术大多是从早期车牌识别技术照搬过来,而两者在识别环境、识别角度、灯光环境、车辆行驶速度等方面的较大差异,也导致这些车牌识别系统大多都出现了“水土不服”的现象。对此不少停车场呼吁“私人订制”的车牌识别系统。

  而据最新的数据统计,截止至2015年年底,我国停车场市场需求将超过37亿元,而未来5年必将是停车场智能化改造的黄金时期。车牌自动识别是未来停车场市场中的最有价值的市场,随着高清与智能的融合,车牌识别还能够帮助我们解决更多生活中的问题。

  车牌识别一体机具有优异的成像控制,可以自动跟踪光线变化,有效抑制顺光和逆光,尤其在夜间可以抑制汽车大灯的干扰,从而清晰地捕捉车牌;而对于暂时没有车牌或者车牌严重破损的情况,也可实现智能通行管理;另外可脱机运行也是车牌识别一体机的独特优势,能有效提升车辆进出效率。

  未来,随着我国城市化进程发展的提速,交通压力将更加严峻,因此智能化交通管理将是今后交通发展的大方向。而作为智能化交通管理体系中的重要核心,车牌识别系统也将得到进一步扶持和发展。专家预测,未来车牌识别技术将有更广泛的应用,届时车牌识别系统行业也将面临大洗牌,只有拥有自主核心技术并且产品质量达标的公司才能过关,这也是车牌识别技术走向快速发展阶段的必经之路。

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