交通綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)重要組成部分，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的光電技術(shù)、工業(yè)計(jì)算機(jī)、車輛檢測(cè)和圖像處理等技術(shù)，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行特征自動(dòng)識(shí)別。借助這個(gè)系統(tǒng)，管理人員可對(duì)道路、車輛行蹤掌握得一清二楚，有效提升交通管理水平。

　　視覺(jué)信息在人類感知渠道中占據(jù)重要的地位，視頻圖像信息也相應(yīng)地成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)外部世界信息描述的最重要載體。視頻監(jiān)控利用攝像機(jī)作為記錄設(shè)備，通過(guò)對(duì)一定時(shí)間段內(nèi)的圖像進(jìn)行分析得出交通流的詳細(xì)資料，其中的關(guān)鍵技術(shù)之一就是車牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。車牌識(shí)別技術(shù)與交通綜合監(jiān)測(cè)相結(jié)合，發(fā)揮著非常重要的作用。

　　車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

　　車輛號(hào)牌是車輛唯一身份證，它的特殊性與重要性決定車牌識(shí)別系統(tǒng)成為城市智能交通管理系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。車牌識(shí)別(LPR)系統(tǒng)是以圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)為基礎(chǔ)的智能識(shí)別系統(tǒng)，通過(guò)攝像機(jī)所拍攝道路上行駛的車輛圖像進(jìn)行車牌號(hào)碼的識(shí)別。

　　完整的車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由車輛檢測(cè)、圖像采集、圖像預(yù)處理、車牌識(shí)別、結(jié)果輸出等模塊組成, 當(dāng)車輛檢測(cè)部分檢測(cè)到車輛時(shí), 觸發(fā)圖像采集裝置采集車輛清晰圖像,再把圖像傳給車牌識(shí)別部分, 通過(guò)車牌識(shí)別技術(shù)識(shí)別出車牌。車牌識(shí)別技術(shù)是以特定目標(biāo)為對(duì)象的專用計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng), 能從一幅圖像中自動(dòng)進(jìn)行車牌定位、自動(dòng)分割字符、進(jìn)而對(duì)字符進(jìn)行識(shí)別。該技術(shù)對(duì)采集到的汽車圖像進(jìn)行處理, 能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地識(shí)別出車牌的數(shù)字、字母及漢字, 并以計(jì)算機(jī)可直接運(yùn)行的數(shù)據(jù)形式給出識(shí)別結(jié)果，其工作流程見圖1。

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)的分類

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方式

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方式主要分為兩種：一種是靜態(tài)圖片的識(shí)別，另一種是動(dòng)態(tài)視頻流的實(shí)時(shí)識(shí)別。靜態(tài)圖像識(shí)別技術(shù)由于為單幀圖像識(shí)別，其效率較大程度上受制于圖像的抓拍質(zhì)量，采用線圈檢測(cè)的系統(tǒng)通常為這種方式;而動(dòng)態(tài)視頻流的識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)視頻每一幀圖像進(jìn)行識(shí)別，增加識(shí)別比對(duì)次數(shù)，擇優(yōu)選取車牌號(hào)，較少地受到單幀圖像質(zhì)量的影響，適應(yīng)性較強(qiáng)，識(shí)別速度快，但對(duì)視頻分析和圖像識(shí)別算法的要求較高。

　　前端抓拍設(shè)備的安裝方式

　　按照車牌識(shí)別系統(tǒng)前端攝像機(jī)的安裝方式可以分為以下三種：一是靜態(tài)檢測(cè)方式，主要是利用位置固定，支架固定的攝像機(jī)進(jìn)行車牌識(shí)別，如公路車輛監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)，電子警察系統(tǒng);二是半動(dòng)態(tài)檢測(cè)方式，主要是利用位置固定，但基于云臺(tái)控制的攝像機(jī)進(jìn)行車牌識(shí)別，如大區(qū)域監(jiān)控中對(duì)于特定區(qū)域內(nèi)車輛的牌照識(shí)別;三是動(dòng)態(tài)檢測(cè)方式，如利用在執(zhí)法車輛或特殊車輛上的攝像機(jī)進(jìn)行車牌識(shí)別的移動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)。

　　車牌識(shí)別技術(shù)的難點(diǎn)

　　由于應(yīng)用在復(fù)雜的實(shí)際環(huán)境下，車牌識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)存在著以下的難點(diǎn)：

　　從自然環(huán)境角度看：環(huán)境光照、天氣情況和氣候條件都對(duì)牌照識(shí)別的準(zhǔn)確率有很大的影響;

　　從應(yīng)用角度看：車輛的快速運(yùn)動(dòng)造成的運(yùn)動(dòng)失真和模糊、攝像機(jī)安裝位置和拍攝角度的不同，給車牌的定位帶來(lái)了困難。而且我國(guó)車牌格式多樣，車牌質(zhì)量參差不齊，給車牌識(shí)別帶來(lái)了實(shí)際的困難。

　　車牌識(shí)別技術(shù)的研究主要集中在環(huán)境適應(yīng)性、識(shí)別準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性等方面。除了采用更先進(jìn)的硬件設(shè)備和更合理的系統(tǒng)構(gòu)成以求獲得更好的車牌圖像，還需要在識(shí)別算法上進(jìn)行突破，不斷提升算法的適應(yīng)性，采用基于動(dòng)態(tài)視頻流的識(shí)別方式，解決識(shí)別速度與正確率之間的矛盾。目前，車牌識(shí)別技術(shù)日漸成熟，已成功應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

　　實(shí)際應(yīng)用需求

　　交通綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，該系統(tǒng)基于視頻交通數(shù)據(jù)采集，將公路車輛監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱卡口系統(tǒng))、電子警察系統(tǒng)、移動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)、大區(qū)域事件檢測(cè)系統(tǒng)集成到一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，統(tǒng)一界面、統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并集中存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理、信息共享，充分提升各子系統(tǒng)的效率，增強(qiáng)了交通指揮調(diào)度的快速反應(yīng)能力、強(qiáng)化路面調(diào)控能力，并為實(shí)現(xiàn)各類資源的共享打下了良好的基礎(chǔ)。交通綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以機(jī)動(dòng)車車牌為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源，車牌識(shí)別技術(shù)在該系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用。

　　車牌識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

　　車牌識(shí)別技術(shù)在卡口系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　車牌識(shí)別技術(shù)較為典型的應(yīng)用為卡口系統(tǒng)，卡口系統(tǒng)通過(guò)架設(shè)在路段上的信息采集設(shè)備，實(shí)時(shí)采集、識(shí)別、記錄通過(guò)該監(jiān)控?cái)嗝娴乃心繕?biāo)(包括機(jī)動(dòng)車，非機(jī)動(dòng)車和行人)的特征數(shù)據(jù)，其中機(jī)動(dòng)車車牌信息是最重要的數(shù)據(jù)之一。該系統(tǒng)如果沒(méi)有車牌識(shí)別技術(shù)，就不具有真正意義上的自動(dòng)化智能?？谙到y(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于國(guó)道、省道、高速公路等應(yīng)用場(chǎng)景，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行都圍繞著車牌號(hào)碼這個(gè)核心，車牌號(hào)碼識(shí)別是否準(zhǔn)確和高效直接影響了卡口系統(tǒng)的整體性能，見圖2。

　　車牌識(shí)別技術(shù)在電子警察系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　電子警察系統(tǒng)也稱為交通違法行為檢測(cè)系統(tǒng)，通常設(shè)置在城市交叉口，對(duì)交叉路口的闖紅燈、逆行、不按導(dǎo)向車道行駛等交通違法行為進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)對(duì)違法車輛進(jìn)行車牌識(shí)別，違法行為的圖片記錄與車牌識(shí)別結(jié)果作為執(zhí)法證據(jù)供交通違法行為處罰使用。

　　車牌識(shí)別技術(shù)在移動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　在移動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)中，將攝像機(jī)安裝于公交車等特殊車輛，可實(shí)現(xiàn)車載移動(dòng)抓拍。安裝于公交車上，可對(duì)在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入公交專用車道的社會(huì)車輛自動(dòng)抓拍、識(shí)別車牌，用以檢測(cè)和記錄占用公交專用道的違章行為，見圖3。

　　車牌識(shí)別技術(shù)在事件檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　例如，在不允許停車的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，如果出現(xiàn)停車事件，檢測(cè)系統(tǒng)在檢測(cè)到停車事件的同時(shí)進(jìn)行車輛抓拍并識(shí)別、記錄車牌，以滿足違章處罰的要求。該系統(tǒng)中需要首先設(shè)置攝像機(jī)預(yù)置位及相應(yīng)的違停檢測(cè)區(qū)域。工作流程如下：第一步，在違停檢測(cè)區(qū)域內(nèi)對(duì)違停車輛進(jìn)行檢測(cè)，第二步：對(duì)檢測(cè)到的違停車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放大，并對(duì)車牌進(jìn)行定位特寫抓拍;第三步：進(jìn)行車牌自動(dòng)識(shí)別，與車牌圖片一起封裝為違章記錄上傳;第四步：抓拍完成后，攝像機(jī)自動(dòng)回到預(yù)置位，繼續(xù)檢測(cè)其它違停車輛，見圖4。

　　結(jié)語(yǔ)

　　展望未來(lái)，高速公路、城市交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平不斷發(fā)展和車輛管理體制的不斷完善，為交通綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用提供了契機(jī)，以計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)為基礎(chǔ)的車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是該系統(tǒng)中重要的發(fā)展方向。未來(lái)的車牌識(shí)別技術(shù)將在維護(hù)交通安全和城市治安、防止交通堵塞、緩解交通緊張狀況等方面會(huì)發(fā)揮更重要的積極作用。