【安防知識(shí)網(wǎng)】據(jù)漢王科技股份有限公司智能交通事業(yè)部客服中心主任蔣輝介紹，車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)被應(yīng)用于高速公路對(duì)行駛車(chē)輛監(jiān)管，其已成為高速公路機(jī)電系統(tǒng)組成的一部分，在計(jì)量收費(fèi)、聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、不停車(chē)收費(fèi)等部分都要求安裝車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)，已成為不可或缺的組成部分。一套完整的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)主要由三大部分組成，包括前端路口采集識(shí)別控制部分、網(wǎng)絡(luò)傳輸部分和中心管理部分。

　　前端路口控制系統(tǒng)

　　其前端路口控制系統(tǒng)包括采集單元、補(bǔ)光單元、觸發(fā)單元、識(shí)別控制單元等部分。天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司交通平安城市部產(chǎn)品總監(jiān)孫濤解釋說(shuō)，當(dāng)觸發(fā)單元檢測(cè)到車(chē)輛時(shí)，即發(fā)送信息給采集單元，其會(huì)隨即對(duì)車(chē)輛進(jìn)行捕捉抓拍和辨識(shí)，并形成可上傳的識(shí)別信息，包括車(chē)輛牌照號(hào)、牌照顏色、字符及車(chē)型、車(chē)輛顏色，有的系統(tǒng)還可包括車(chē)輛前排乘座人員的特征狀況等。

　　1、采集單元

　　采集單元主要是指前端攝像機(jī)，因道路環(huán)境較為復(fù)雜，其所使用的攝像機(jī)比一般監(jiān)控用的攝像機(jī)要求高很多。據(jù)海灣葉繼主分析，現(xiàn)在照車(chē)牌的攝像機(jī)主要使用在出入口、高速公路和城市道路上。因室外環(huán)境非常復(fù)雜，高低溫、雨雪、煙霧等的影響易造成車(chē)牌無(wú)法辨識(shí)，甚至中午強(qiáng)光照射等，都有可能因?yàn)閿z像機(jī)快門(mén)、進(jìn)光量，以及其他功能無(wú)法適當(dāng)配合而不能將車(chē)牌清晰地辨識(shí)出來(lái)。

　　正是由于一系列因素的影響，車(chē)牌識(shí)別用攝像機(jī)不僅需要?jiǎng)討B(tài)范圍寬、低照度等，還要求具備強(qiáng)光抑制功能，此項(xiàng)功能主要是為了解決在夜間環(huán)境光照不足而又缺少補(bǔ)光的條件下，因車(chē)牌周邊汽車(chē)強(qiáng)光燈照射而導(dǎo)致車(chē)牌部分曝光不足，出現(xiàn)車(chē)牌模糊或根本無(wú)法辨識(shí)的情況。

　　神州數(shù)碼葉韶光表示，現(xiàn)在道路監(jiān)控中使用的攝像機(jī)分標(biāo)清與高清兩種，其中高清攝像機(jī)一般為百萬(wàn)像素IP攝像機(jī)，甚至有的是300萬(wàn)或500萬(wàn)像素的高清攝像機(jī)，1臺(tái)高清攝像機(jī)可代替多臺(tái)標(biāo)清攝像機(jī)，并同時(shí)可監(jiān)看多個(gè)車(chē)道，甚至可看清駕駛員的面部等。但因其采用CMOS傳感器，低照度性能差，夜晚效果不佳，而標(biāo)清攝像機(jī)雖然清晰度不如高清攝像機(jī)，但夜間低照度效果卻高于高清攝像機(jī)，這樣就會(huì)大大提升夜晚的識(shí)別率。但不可否認(rèn)的是，高清攝像機(jī)已成為未來(lái)的一個(gè)應(yīng)用方向。

　　“除此之外，夜間十字路口闖紅燈抓拍系統(tǒng)對(duì)攝像機(jī)要求也很高。由于夜間周邊環(huán)境較暗，紅綠燈的亮度比周邊環(huán)境亮很多，攝像機(jī)會(huì)默認(rèn)為亮度信號(hào)，從而無(wú)法表現(xiàn)出真實(shí)的顏色，使紅綠燈的顏色無(wú)法看清楚，尤其是紅燈與黃燈。”神州數(shù)碼葉韶光表示。針對(duì)此種情況，神州數(shù)碼AMPON獨(dú)創(chuàng)的紅綠燈辨識(shí)技術(shù)，可針對(duì)亮度區(qū)域獨(dú)立處理色彩，從而確保紅綠燈顏色真實(shí)?，F(xiàn)在紅綠燈抓拍系統(tǒng)已經(jīng)成為“平安城市”項(xiàng)目的重要組成部分，因此在其產(chǎn)品中預(yù)設(shè)電子快門(mén)技術(shù)，可同時(shí)滿(mǎn)足車(chē)牌抓拍和道路治安監(jiān)控的需求，避免普通攝像機(jī)單一快門(mén)速度導(dǎo)致出現(xiàn)環(huán)境亮度和高速運(yùn)動(dòng)車(chē)輛在抓拍上的矛盾。 [nextpage]

　　2、補(bǔ)光單元

　　在夜間光線(xiàn)不足的情況下，僅靠攝像機(jī)技術(shù)仍無(wú)法清楚地辨識(shí)到滿(mǎn)足要求的車(chē)牌信息(車(chē)牌顏色、字符等)，通常都還會(huì)安裝補(bǔ)光燈，以獲取清晰的車(chē)輛信息。上海博康虞正華表示，這些補(bǔ)光單元是與攝像機(jī)配套的，傳統(tǒng)使用的是常明燈，但此種燈耗電量大，不夠環(huán)保，現(xiàn)在已改為閃光燈和LED燈。但由于閃光燈會(huì)給駕駛員開(kāi)車(chē)帶來(lái)影響，因此交管部門(mén)已開(kāi)始禁止使用，而LED燈則屬于較新的技術(shù)，較為環(huán)保，且光亮度也足夠，已逐步發(fā)展成為主流。補(bǔ)光燈在夜間主要與攝像機(jī)配合進(jìn)行抓拍，以在夜間光線(xiàn)不足的情況下，抓拍到的車(chē)牌及包括車(chē)牌顏色、車(chē)牌字符，甚至車(chē)輛顏色及前排駛乘人員面部特征等，使圖像較為清晰，以備存儲(chǔ)。

　　3、觸發(fā)單元

　　車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)的觸發(fā)單元主要是用來(lái)檢測(cè)車(chē)輛是否抵達(dá)抓拍區(qū)域。漢王的蔣輝解釋說(shuō)：“如在高速公路上安裝車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)觸發(fā)單元檢測(cè)到車(chē)輛已駛達(dá)抓拍區(qū)域時(shí)，即發(fā)送信號(hào)給攝像機(jī)進(jìn)行抓拍，攝像機(jī)將抓拍的信息發(fā)送給識(shí)別單元?！蹦壳爸饕褂玫挠|發(fā)方式有地感線(xiàn)圈型車(chē)輛檢測(cè)器、雷達(dá)測(cè)速，以及視頻觸發(fā)等方式。

　　其中地感線(xiàn)圈是在需抓拍的道路適當(dāng)位置埋一個(gè)線(xiàn)圈，當(dāng)車(chē)輛壓過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，車(chē)輛檢測(cè)器檢側(cè)到線(xiàn)圈的感應(yīng)信號(hào)，隨即發(fā)送信號(hào)給主機(jī)，控制攝像機(jī)進(jìn)行抓拍。深圳景陽(yáng)科技股份有限公司國(guó)內(nèi)營(yíng)銷(xiāo)技術(shù)總監(jiān)任勇表示，此種地感線(xiàn)圈型車(chē)輛檢測(cè)器技術(shù)較成熟，目前使用較多，準(zhǔn)確率也較高，可達(dá)到95%以上的抓拍精度，且抓拍位置固定，使得車(chē)輛識(shí)別率也很高。缺點(diǎn)是施工時(shí)會(huì)破壞路面，且線(xiàn)圈壽命受外界環(huán)境影響較大，會(huì)出現(xiàn)老化或斷裂等情況。

　　而視頻觸發(fā)方式，是在主機(jī)畫(huà)面上設(shè)定一個(gè)虛擬的線(xiàn)圈，當(dāng)有車(chē)輛進(jìn)入虛擬線(xiàn)圈時(shí)，主機(jī)判斷即進(jìn)行抓拍。其優(yōu)點(diǎn)是不需要埋設(shè)線(xiàn)圈，大大減少了施工工程量，方便安裝。但其存在判斷準(zhǔn)確率稍低的問(wèn)題，尤其是夜間光線(xiàn)黑暗，沒(méi)有良好的補(bǔ)光時(shí)，會(huì)使捕獲率及識(shí)別率大大降低。

　　雷達(dá)檢測(cè)是采用雷達(dá)控制器發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電波來(lái)檢測(cè)車(chē)輛是否進(jìn)入抓拍區(qū)，從而控制抓拍。該技術(shù)還被主要用來(lái)檢測(cè)車(chē)輛速度，包括超速、限速等情況。景陽(yáng)任勇解釋?zhuān)走_(dá)使用無(wú)線(xiàn)電波，并采用區(qū)間測(cè)速的方式，在高速公路上設(shè)置兩個(gè)區(qū)間點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算車(chē)輛進(jìn)出此區(qū)域的時(shí)間來(lái)計(jì)算車(chē)輛的速度，以判斷其是否超速。

　　比較各種車(chē)輛檢測(cè)觸發(fā)抓拍的方式，天地偉業(yè)蘇濤表示，線(xiàn)圈與雷達(dá)是屬于硬件觸發(fā)方式，通過(guò)硬件觸發(fā)進(jìn)行抓拍，由識(shí)別單元(其內(nèi)嵌識(shí)別軟件)對(duì)抓拍的圖片進(jìn)行識(shí)別，其不但識(shí)別正確率高，還能有效節(jié)省系統(tǒng)的資源占用情況;而視頻觸發(fā)方式雖然施工安裝方便靈活，但其需將采集的每一幀圖片進(jìn)行軟件識(shí)別，對(duì)資源的開(kāi)銷(xiāo)占用開(kāi)銷(xiāo)大，且易受環(huán)境影響，觸發(fā)精度很難達(dá)到硬件觸發(fā)的精度，雖可設(shè)定多種抓拍規(guī)則，但在“捕獲率、識(shí)別率”這些硬性指標(biāo)上很難超過(guò)硬件外觸發(fā)的系統(tǒng)”?！扒夷壳耙曨l觸發(fā)還無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)還欠成熟，易出現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)情況?！睗h王蔣輝也補(bǔ)充解釋道。 [nextpage]

　　4、識(shí)別控制單元

　　識(shí)別控制單元其實(shí)是一臺(tái)能適用于惡劣環(huán)境運(yùn)行的嵌入式工控機(jī)，其內(nèi)嵌識(shí)別控制軟件，要實(shí)現(xiàn)觸發(fā)檢測(cè)、攝像機(jī)抓拍控制、車(chē)牌識(shí)別和網(wǎng)絡(luò)上傳等多項(xiàng)功能。當(dāng)觸發(fā)單元檢測(cè)到車(chē)輛駛?cè)胱ヅ膮^(qū)域時(shí)，即發(fā)送信號(hào)給識(shí)別控制單元，進(jìn)而由識(shí)別控制單元去控制攝像機(jī)進(jìn)行抓拍，攝像機(jī)便將抓拍到的信息發(fā)送給識(shí)別控制單元。隨后識(shí)別控制單元對(duì)抓拍的信息進(jìn)行處理，即對(duì)抓拍的圖片進(jìn)行分析和識(shí)別，其中最主要是車(chē)牌識(shí)別。識(shí)別其一般包括車(chē)牌定位，車(chē)牌切分，二值化和最終的字符識(shí)別等。有的算法還會(huì)有圖像校正，陰影處理等?，F(xiàn)在的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)還會(huì)引入了目標(biāo)跟蹤技術(shù)，并且引入顏色識(shí)別、車(chē)型識(shí)別、車(chē)標(biāo)識(shí)別技術(shù)等。

　　識(shí)別控制單元將識(shí)別后的車(chē)牌信息打成數(shù)據(jù)包，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到上位管理計(jì)算機(jī)。如果系統(tǒng)沒(méi)有外觸發(fā)裝置，采用視頻軟觸發(fā)方式，其除需增加視頻軟觸發(fā)軟件外，其它功能模塊應(yīng)該說(shuō)與硬件觸發(fā)相同。

　　本文介紹的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)是基于從抓拍到完成識(shí)別和上傳都基于前端設(shè)備的系統(tǒng)，即完整地包括采集單元、補(bǔ)光單元、觸發(fā)單元、識(shí)別控制單元，這也是目前較多見(jiàn)的系統(tǒng)組成方式。但也有的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)前端只完成抓拍，即只包含采集單元、補(bǔ)光單元、觸發(fā)單元，并將抓拍的信息上傳管理中心，而由管理中心來(lái)完成車(chē)牌識(shí)別工作。

　　基于前端設(shè)備識(shí)別或基于控制中心識(shí)別，二種方式的優(yōu)劣之分目前尚未見(jiàn)廠商和用戶(hù)的詳細(xì)評(píng)述，相信隨著應(yīng)用的深入會(huì)有一個(gè)說(shuō)法。

　　傳輸單元

　　因整個(gè)系統(tǒng)都需將前端的信息傳輸至中心，這就需要有傳輸單元。據(jù)北京文安科技發(fā)展有限公司售前技術(shù)支持何茂林介紹，網(wǎng)絡(luò)傳輸部分主要提供數(shù)據(jù)傳輸鏈，傳輸網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)實(shí)際需求采用電話(huà)撥號(hào)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)用光纖網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)GPRS/CDMA等方式，目的是最快速地將前端的信息傳輸至后端控制管理中心。

　　上海博康虞正華進(jìn)一步解釋?zhuān)瑐鬏斚到y(tǒng)所傳輸?shù)男畔窜?chē)牌識(shí)別方式不同會(huì)有兩種類(lèi)型。當(dāng)車(chē)牌識(shí)別功能在前端時(shí)，其主要用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)及圖片，而當(dāng)車(chē)牌識(shí)別功能在中心端時(shí)，其主要是用來(lái)傳輸視頻信號(hào)，包括模擬及數(shù)字信號(hào)等。

　　中心管理部分

　　如果系統(tǒng)是基于從抓拍到完成識(shí)別和上傳都基于前端設(shè)備的系統(tǒng)，則中心管理部分其主要包括數(shù)據(jù)查詢(xún)、處理、發(fā)布模塊，抓拍數(shù)據(jù)維護(hù)模塊，機(jī)動(dòng)車(chē)監(jiān)控(闖紅燈違法車(chē)輛、黑名單管理)模塊，設(shè)備管理監(jiān)控模塊，監(jiān)測(cè)報(bào)警模塊，用戶(hù)管理監(jiān)控模塊等等，軟件模塊的多少和功能可能會(huì)因不同的開(kāi)發(fā)商而有差異，但大多數(shù)功能是會(huì)相同的，只是實(shí)現(xiàn)的技巧上會(huì)有高低。文安的何茂林還說(shuō)明，中心管理部分主要是完成對(duì)前端路口設(shè)備、數(shù)據(jù)通訊管理和數(shù)據(jù)處理等工作。

　　中心管理系統(tǒng)最基本的可以實(shí)現(xiàn)圖片、數(shù)據(jù)等信息的存儲(chǔ)，包括車(chē)牌號(hào)碼、車(chē)輛顏色等信息均應(yīng)存儲(chǔ)在其中。而在中心管理部分均設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，不僅可進(jìn)行比對(duì)車(chē)牌號(hào)碼，還方便公安機(jī)關(guān)布控、報(bào)警等操作。如果報(bào)警裝置在卡口前端時(shí)，可直接通過(guò)前端的車(chē)牌識(shí)別控制系統(tǒng)直接傳輸數(shù)據(jù)給前端卡口管理點(diǎn)。

　　另一種方式即在后端中心服務(wù)器處統(tǒng)一進(jìn)行報(bào)警管理和控制。當(dāng)前端每回傳一條數(shù)據(jù)，就可自動(dòng)與數(shù)據(jù)庫(kù)中信息進(jìn)行比對(duì)，若比對(duì)成功，則發(fā)出報(bào)警提示，若不是數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，則放行。

　　當(dāng)然，這些部分并不是獨(dú)立存在，而是統(tǒng)一的整體，其互相支持，構(gòu)成一套完整、強(qiáng)大的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)。