車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)方案.doc

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車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)方案 一、 概述 隨著ITS技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)不斷地在ITS中得到應(yīng)用，其中在收費(fèi)系統(tǒng)中，車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)得到廣泛的重視，應(yīng)用技術(shù)也日趨成熟。目前，多數(shù)收費(fèi)仍采用人工輸入車(chē)牌號(hào)碼，這不但加重了操作員的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也增加了操作和判斷錯(cuò)誤的機(jī)率。用戶對(duì)車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別功能的要求也不斷增加。為使我們的系統(tǒng)能在技術(shù)上領(lǐng)先，車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)成為收費(fèi)系統(tǒng)中必需的功能之一。 二、 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別原理 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是集圖像處理和模式識(shí)別于一體的高新技術(shù)，通過(guò)分析車(chē)輛圖像的特征，定位出圖像中的車(chē)牌位置，并對(duì)車(chē)牌文字加以識(shí)別，獲得文字形式的車(chē)牌。 三、 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別的方式 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)目前主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是軟硬一體化的方式，另一種是純軟件的方式。采用軟硬一體化的方式，它不需要計(jì)算機(jī)即可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛圖像的采集和識(shí)別，具有識(shí)別性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。此系統(tǒng)適合于對(duì)系統(tǒng)要求較高的用戶。采用純軟件的方式，該系統(tǒng)具有價(jià)格便宜的優(yōu)勢(shì)，適合于對(duì)系統(tǒng)要求較低的用戶。 現(xiàn)在技術(shù)力量處于領(lǐng)先地位的廠商主要有北京漢王科技有限公司、上海高德威智能交通系統(tǒng)有限公司、亞洲視覺(jué)科技有限公司、深圳科安信實(shí)業(yè)有限公司、北京安卓思通訊技術(shù)發(fā)展有限公司。北京漢王科技有限公司和上海高德威智能交通系統(tǒng)有限公司采用一體化的方式，將軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)集成在一起，而亞洲視覺(jué)科技有限公司、深圳科安信實(shí)業(yè)有限公司、北京安卓思通訊技術(shù)發(fā)展有限公司主要采用純軟件方式。 兩種實(shí)現(xiàn)方式比較表： 參數(shù) 實(shí)現(xiàn)方式 性能 用戶層次 價(jià)格 生產(chǎn)廠商 軟硬一體化 識(shí)別性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單 較高 較高 1、北京漢王科技 2、上海高德威 純軟件 識(shí)別性能、環(huán)境適應(yīng)性、穩(wěn)定性稍差，安裝調(diào)試復(fù)雜 較低 較低 1、 亞洲視覺(jué) 2、 深圳科安信 3、 北京安卓思 四、 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用 4.1應(yīng)用的目的 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別在收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用的目的是為了進(jìn)一步加強(qiáng)收費(fèi)系統(tǒng)的科學(xué)管理，限制和發(fā)現(xiàn)通行車(chē)輛的逃費(fèi)行為和收費(fèi)員的舞弊行為，有效地防止收費(fèi)員及司機(jī)作弊，極大地保證高速公路投資商的資金回收 4.2與收費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)系 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)完成車(chē)牌的字符識(shí)別工作，識(shí)別出車(chē)牌號(hào)碼，并將識(shí)別結(jié)果傳送給收費(fèi)軟件，收費(fèi)軟件根據(jù)識(shí)別結(jié)果作出相應(yīng)的處理。 一體化方式實(shí)現(xiàn)的車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)連接如下： 車(chē)駛?cè)? 車(chē)道計(jì)算機(jī) 觸發(fā)線圈 抓拍攝像及閃光燈 串口 視頻，控制 識(shí)別處理單元 一體化方式實(shí)現(xiàn)的車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)與收費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)系示意圖如下： 收費(fèi)軟件 傳 輸 接 口 識(shí)別結(jié)果和車(chē)牌圖片 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng) 根據(jù)識(shí)別結(jié)果作相應(yīng)處理 拍攝車(chē)牌圖片 識(shí)別車(chē)牌字符 安裝在收費(fèi)車(chē)道 運(yùn)行于收費(fèi)計(jì)算機(jī) 在以純軟件的方式實(shí)現(xiàn)的車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中，攝像機(jī)抓拍圖片，車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲取圖片，識(shí)別車(chē)牌號(hào)碼，將車(chē)牌號(hào)碼傳送給收費(fèi)系統(tǒng)，收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的處理。 4.3在收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在高速公路營(yíng)運(yùn)中的應(yīng)用，使得管理由傳統(tǒng)的某一車(chē)類的宏觀管理，變成為管理至每一具體車(chē)輛的精確管理。對(duì)于正常、合理的出行車(chē)輛，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)整理仍可實(shí)現(xiàn)分類管理，不會(huì)造成數(shù)據(jù)量的擴(kuò)大，但對(duì)不合理行駛車(chē)輛和各種特殊情況則能逐步進(jìn)行分析。 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了： l 防止不同車(chē)輛之間換卡； l 公務(wù)車(chē)、軍警車(chē)免發(fā)卡放行； l 利用車(chē)牌顏色、漢字等特性，防止利用軍警車(chē)作弊； l 利用整車(chē)牌識(shí)別、防止利用公務(wù)車(chē)/免費(fèi)車(chē)作弊； l 增加了一種車(chē)輛計(jì)數(shù)方法； l 發(fā)票上打印各車(chē)牌號(hào)，使廢票無(wú)法利用； l 為無(wú)卡車(chē)跟蹤提供了可能； l 倒車(chē)時(shí)車(chē)牌號(hào)相同不再計(jì)數(shù)； 現(xiàn)在，隨著車(chē)牌識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展，和用戶對(duì)ITS管理水平的不斷提高，車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)受到越來(lái)越多的重視。許多高速公路，如汕-汾高速公路、昆玉高速公路、包頭南繞城公路等，都已經(jīng)投運(yùn)車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。 五、 主要廠商車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)比較 5.1北京漢王科技有限公司 漢王公司是專注于智能計(jì)算的科技研究機(jī)構(gòu)，主要從事于模式識(shí)別、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、文字字符識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別以及智能人機(jī)交互技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)工作。于九八年開(kāi)展車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別方面的研究，目前在車(chē)牌識(shí)別技術(shù)上已取得了重大突破，推出了嵌入式、一體化的車(chē)牌識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品——漢王眼。2001年初，該系統(tǒng)已在汕-汾高速公路中標(biāo)300套。 “漢王眼”的技術(shù)指標(biāo)： l 識(shí)別速度：<0.8秒 l 識(shí)別率：字符識(shí)別率為97.18%，總識(shí)別率為95% l 圖像匹配技術(shù)：在不能識(shí)別車(chē)牌號(hào)碼的情況下，可進(jìn)行圖像匹配處理，得出識(shí)別結(jié)果 l 允許車(chē)輛行駛速度0－100公里/小時(shí) l 環(huán)境溫度：－30C - +70C l 相對(duì)濕度：<90% 漢王眼采用CMOS+DSP+MPU一體化結(jié)構(gòu)，CMOS攝像頭是直接數(shù)字輸出方式，可以非常方便地與DSP連接。用DSP+MPU代替工控機(jī)充分利用DSP在圖像處理方面的速度優(yōu)勢(shì)和單片機(jī)工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，這樣使圖像采集與圖像處理成為一個(gè)完整的系統(tǒng)。同時(shí)，漢王眼攝像時(shí)采用主動(dòng)式紅外攝像，避免了逆光、反光、光照不足、夜間攝像困難等問(wèn)題。還有，漢王眼穩(wěn)定可靠，充分適應(yīng)環(huán)境。 漢王眼的缺點(diǎn)是不能識(shí)別顏色，只能輸出黑色圖像，這有可能造成一定的誤識(shí)。另外，漢王眼價(jià)格比較貴（三萬(wàn)多）。 5.2上海高德威智能交通系統(tǒng)有限公司 上海高德威是一家專門(mén)從事智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成及關(guān)鍵終端設(shè)備研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè)。公司于九八年從事識(shí)別技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，九九年進(jìn)行產(chǎn)品定型。2001年7月，昆玉高速公路中標(biāo)88套，同年8月，包頭南繞城公路中標(biāo)11套。 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)： l 識(shí)別速度：<1秒 l 識(shí)別率：整牌照識(shí)別率大于90％，單項(xiàng)指標(biāo)，如漢字、字母、數(shù)字及底色識(shí)別率均大于95％ l 允許車(chē)輛行駛速度0－120公里/小時(shí) l 環(huán)境溫度：－10C - +85C(處理單元)，－30C - +85C(抓拍單元) l 相對(duì)濕度：<95% 上海高德威公司開(kāi)發(fā)的車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是在DOS平臺(tái)下開(kāi)發(fā)的，系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性，能識(shí)別顏色、字母、漢字、數(shù)字。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，在任何情況下抓拍圖像閃光燈都要閃光，而閃光燈的壽命是一百萬(wàn)次，對(duì)業(yè)主來(lái)說(shuō)就要增加很多投資。另外，該系統(tǒng)價(jià)格很貴（五萬(wàn)多）。 5.3亞洲視覺(jué)科技有限公司 亞洲視覺(jué)科技有限公司成立于1997年11月，是一家以慧光技術(shù)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)企業(yè)?；酃饧夹g(shù)能識(shí)別靜止或高速行駛的集裝箱和汽車(chē)號(hào)碼，在惡特的環(huán)境下仍可運(yùn)作，能快速、準(zhǔn)確地識(shí)別印刷字母和文字。 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)： l 識(shí)別速度：<1秒 l 識(shí)別率：>95％ l 保存：能保存車(chē)牌號(hào)碼以做有效地檢查 l 報(bào)告：能輕易地獲取車(chē)牌號(hào)碼 l 資料壓縮：高壓縮資料庫(kù) 5.4深圳科安信實(shí)業(yè)有限公司 深圳科安信實(shí)業(yè)有限公司是一家專業(yè)研制、銷(xiāo)售視屏圖像處理設(shè)備的高新技術(shù)公司。該公司開(kāi)發(fā)的KC9900車(chē)牌識(shí)別組件是集車(chē)輛感應(yīng)、聯(lián)動(dòng)抓拍和車(chē)輛圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)于一體的自動(dòng)化系統(tǒng)。它將所抓拍的車(chē)輛圖像自動(dòng)定位、切分并識(shí)別為牌照字符信息。 KC9900車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)： l 識(shí)別時(shí)間：<0.5秒 l 識(shí)別率：>95% l 識(shí)別車(chē)速：<60公里/小時(shí) KC9900車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)采用純軟件的方式。純軟件的方式實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，有可能影響收費(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)行，但是其價(jià)格便宜。 5.5北京安卓思通訊技術(shù)有限公司 北京安卓思通信技術(shù)發(fā)展有限公司是香港上市公司——英君交通系統(tǒng)技術(shù)有限公司在北京設(shè)立的全資子公司。 車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)： l 識(shí)別速度：<0.3秒 l 識(shí)別率：車(chē)牌字符識(shí)別率>95%，整車(chē)牌識(shí)別率指標(biāo)（對(duì)一個(gè)車(chē)牌的全部數(shù)字和字母識(shí)別正確）>94% l 具有較好的抗逆光、強(qiáng)光特性 北京安卓思公司開(kāi)發(fā)的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)不能識(shí)別漢字、顏色。該系統(tǒng)不能識(shí)別軍警車(chē)，而要靠其他系統(tǒng)輔佐，不能真正起到科學(xué)管理的作用。 5.6各廠商技術(shù)參數(shù)比較表 參數(shù) 公司名稱 識(shí)別 時(shí)間 識(shí)別 率 抓拍 車(chē)速 環(huán)境 溫度 相對(duì) 濕度 圖像 匹配 識(shí)別漢字 識(shí)別顏色 價(jià)格 漢王科技 <0.8S 95% 0-100km/h -30C +70C <90% 能 能 不能 較高 上海高德威 <1S 90％ 0-120km/h -10C +85C (處理單元) -30C +85C (抓拍單元) <95% 不能 能 能 很高 亞洲視覺(jué) <1S 95% 不能 能 較低 深圳科安信 <0.5S 95% 0-60km/h 不能 能 能 較低 北京安卓思 <0.3S 94% 不能 不能 不能 較低 備注：識(shí)別顏色指的是識(shí)別車(chē)牌顏色 綜上比較，漢王科技和上海高德威采用軟硬一體化的形式實(shí)現(xiàn)車(chē)牌的自動(dòng)識(shí)別，該系統(tǒng)識(shí)別性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，適應(yīng)于對(duì)系統(tǒng)要求較高的用戶。 亞洲視覺(jué)、深圳科安信和北京安卓思采用軟件的方式實(shí)現(xiàn)車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別，這種系統(tǒng)的價(jià)格比較便宜，適應(yīng)于對(duì)系統(tǒng)要求較低的用戶。