車牌自動識別系統(tǒng)方案.doc

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車牌自動識別系統(tǒng)方案 一、 概述 隨著ITS技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)不斷地在ITS中得到應(yīng)用，其中在收費系統(tǒng)中，車牌自動識別系統(tǒng)得到廣泛的重視，應(yīng)用技術(shù)也日趨成熟。目前，多數(shù)收費仍采用人工輸入車牌號碼，這不但加重了操作員的負擔(dān)，同時也增加了操作和判斷錯誤的機率。用戶對車牌自動識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，車牌自動識別系統(tǒng)成為收費系統(tǒng)中必需的功能之一。 二、 車牌自動識別原理 車牌自動識別技術(shù)是集圖像處理和模式識別于一體的高新技術(shù)，通過分析車輛圖像的特征，定位出圖像中的車牌位置，并對車牌文字加以識別，獲得文字形式的車牌。 三、 車牌自動識別的方式 車牌自動識別系統(tǒng)目前主要有兩種實現(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，它不需要計算機即可實現(xiàn)車輛圖像的采集和識別，具有識別性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、環(huán)境適應(yīng)強、安裝維護簡單等特點。此系統(tǒng)適合于對系統(tǒng)要求較高的用戶。采用純軟件的方式，該系統(tǒng)具有價格便宜的優(yōu)勢，適合于對系統(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、亞洲視覺科技有限公司、深圳科安信實業(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，而亞洲視覺科技有限公司、深圳科安信實業(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。 兩種實現(xiàn)方式比較表： 參數(shù) 實現(xiàn)方式 性能 用戶層次 價格 生產(chǎn)廠商 軟硬一體化 識別性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、環(huán)境適應(yīng)強、安裝維護簡單 較高 較高 1、北京漢王科技 2、上海高德威 純軟件 識別性能、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 2、 深圳科安信 3、 北京安卓思 四、 車牌自動識別在高速公路收費系統(tǒng)中的應(yīng)用 4.1應(yīng)用的目的 車牌自動識別在收費系統(tǒng)中的應(yīng)用的目的是為了進一步加強收費系統(tǒng)的科學(xué)管理，限制和發(fā)現(xiàn)通行車輛的逃費行為和收費員的舞弊行為，有效地防止收費員及司機作弊，極大地保證高速公路投資商的資金回收 4.2與收費系統(tǒng)的關(guān)系 車牌自動識別系統(tǒng)完成車牌的字符識別工作，識別出車牌號碼，并將識別結(jié)果傳送給收費軟件，收費軟件根據(jù)識別結(jié)果作出相應(yīng)的處理。 一體化方式實現(xiàn)的車牌自動識別系統(tǒng)連接如下： 車駛?cè)? 車道計算機 觸發(fā)線圈 抓拍攝像及閃光燈 串口 視頻，控制 識別處理單元 一體化方式實現(xiàn)的車牌自動識別系統(tǒng)與收費系統(tǒng)的關(guān)系示意圖如下： 收費軟件 傳 輸 接 口 識別結(jié)果和車牌圖片 車牌自動識別系統(tǒng) 根據(jù)識別結(jié)果作相應(yīng)處理 拍攝車牌圖片 識別車牌字符 安裝在收費車道 運行于收費計算機 在以純軟件的方式實現(xiàn)的車牌自動識別系統(tǒng)中，攝像機抓拍圖片，車牌自動識別系統(tǒng)獲取圖片，識別車牌號碼，將車牌號碼傳送給收費系統(tǒng)，收費系統(tǒng)進行相應(yīng)的處理。 4.3在收費系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀 車牌自動識別系統(tǒng)在高速公路營運中的應(yīng)用，使得管理由傳統(tǒng)的某一車類的宏觀管理，變成為管理至每一具體車輛的精確管理。對于正常、合理的出行車輛，經(jīng)過數(shù)據(jù)整理仍可實現(xiàn)分類管理，不會造成數(shù)據(jù)量的擴大，但對不合理行駛車輛和各種特殊情況則能逐步進行分析。 車牌自動識別系統(tǒng)在高速公路收費系統(tǒng)中的應(yīng)用實現(xiàn)了： l 防止不同車輛之間換卡； l 公務(wù)車、軍警車免發(fā)卡放行； l 利用車牌顏色、漢字等特性，防止利用軍警車作弊； l 利用整車牌識別、防止利用公務(wù)車/免費車作弊； l 增加了一種車輛計數(shù)方法； l 發(fā)票上打印各車牌號，使廢票無法利用； l 為無卡車跟蹤提供了可能； l 倒車時車牌號相同不再計數(shù)； 現(xiàn)在，隨著車牌識別技術(shù)的不斷發(fā)展，和用戶對ITS管理水平的不斷提高，車牌自動識別系統(tǒng)已經(jīng)受到越來越多的重視。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)投運車牌自動識別系統(tǒng)。 五、 主要廠商車牌自動識別系統(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算的科技研究機構(gòu)，主要從事于模式識別、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、文字字符識別、語音識別以及智能人機交互技術(shù)的研究與開發(fā)工作。于九八年開展車牌自動識別方面的研究，目前在車牌識別技術(shù)上已取得了重大突破，推出了嵌入式、一體化的車牌識別技術(shù)產(chǎn)品——漢王眼。2001年初，該系統(tǒng)已在汕-汾高速公路中標300套。 “漢王眼”的技術(shù)指標： l 識別速度：<0.8秒 l 識別率：字符識別率為97.18%，總識別率為95% l 圖像匹配技術(shù)：在不能識別車牌號碼的情況下，可進行圖像匹配處理，得出識別結(jié)果 l 允許車輛行駛速度0－100公里/小時 l 環(huán)境溫度：－30C - +70C l 相對濕度：<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代替工控機充分利用DSP在圖像處理方面的速度優(yōu)勢和單片機工作可靠的優(yōu)點，這樣使圖像采集與圖像處理成為一個完整的系統(tǒng)。同時，漢王眼攝像時采用主動式紅外攝像，避免了逆光、反光、光照不足、夜間攝像困難等問題。還有，漢王眼穩(wěn)定可靠，充分適應(yīng)環(huán)境。 漢王眼的缺點是不能識別顏色，只能輸出黑色圖像，這有可能造成一定的誤識。另外，漢王眼價格比較貴（三萬多）。 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從事智能交通系統(tǒng)設(shè)計、集成及關(guān)鍵終端設(shè)備研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司于九八年從事識別技術(shù)的研究開發(fā)，九九年進行產(chǎn)品定型。2001年7月，昆玉高速公路中標88套，同年8月，包頭南繞城公路中標11套。 車牌自動識別系統(tǒng)技術(shù)指標： l 識別速度：<1秒 l 識別率：整牌照識別率大于90％，單項指標，如漢字、字母、數(shù)字及底色識別率均大于95％ l 允許車輛行駛速度0－120公里/小時 l 環(huán)境溫度：－10C - +85C(處理單元)，－30C - +85C(抓拍單元) l 相對濕度：<95% 上海高德威公司開發(fā)的車牌自動識別系統(tǒng)是在DOS平臺下開發(fā)的，系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性，能識別顏色、字母、漢字、數(shù)字。該系統(tǒng)的缺點是，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次，對業(yè)主來說就要增加很多投資。另外，該系統(tǒng)價格很貴（五萬多）。 5.3亞洲視覺科技有限公司 亞洲視覺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)能識別靜止或高速行駛的集裝箱和汽車號碼，在惡特的環(huán)境下仍可運作，能快速、準確地識別印刷字母和文字。 車牌自動識別系統(tǒng)技術(shù)指標： l 識別速度：<1秒 l 識別率：>95％ l 保存：能保存車牌號碼以做有效地檢查 l 報告：能輕易地獲取車牌號碼 l 資料壓縮：高壓縮資料庫 5.4深圳科安信實業(yè)有限公司 深圳科安信實業(yè)有限公司是一家專業(yè)研制、銷售視屏圖像處理設(shè)備的高新技術(shù)公司。該公司開發(fā)的KC9900車牌識別組件是集車輛感應(yīng)、聯(lián)動抓拍和車輛圖像處理、模式識別等技術(shù)于一體的自動化系統(tǒng)。它將所抓拍的車輛圖像自動定位、切分并識別為牌照字符信息。 KC9900車牌識別系統(tǒng)的技術(shù)指標： l 識別時間：<0.5秒 l 識別率：>95% l 識別車速：<60公里/小時 KC9900車牌識別系統(tǒng)采用純軟件的方式。純軟件的方式實現(xiàn)的系統(tǒng)，有可能影響收費系統(tǒng)的運行，但是其價格便宜。 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。 車牌自動識別系統(tǒng)技術(shù)指標： l 識別速度：<0.3秒 l 識別率：車牌字符識別率>95%，整車牌識別率指標（對一個車牌的全部數(shù)字和字母識別正確）>94% l 具有較好的抗逆光、強光特性 北京安卓思公司開發(fā)的車牌識別系統(tǒng)不能識別漢字、顏色。該系統(tǒng)不能識別軍警車，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 識別 時間 識別 率 抓拍 車速 環(huán)境 溫度 相對 濕度 圖像 匹配 識別漢字 識別顏色 價格 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 <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：識別顏色指的是識別車牌顏色 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現(xiàn)車牌的自動識別，該系統(tǒng)識別性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、環(huán)境適應(yīng)強、安裝維護簡單，適應(yīng)于對系統(tǒng)要求較高的用戶。 亞洲視覺、深圳科安信和北京安卓思采用軟件的方式實現(xiàn)車牌自動識別，這種系統(tǒng)的價格比較便宜，適應(yīng)于對系統(tǒng)要求較低的用戶。