系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　傳統(tǒng)車牌識(shí)別系統(tǒng)，采用模擬標(biāo)清成像技術(shù)，分辨率最大為768×576，像素不足。模擬攝像機(jī)所采用的圖像傳感器雖然具有線性好，反應(yīng)靈敏，最低光照度可小于0.0Lux，但也存在模擬線性成像中面臨的圖像層次不明朗、對(duì)比度差等問(wèn)題，面對(duì)如刑偵、治安等業(yè)務(wù)部門需要追查套牌車輛、黑名單車輛、肇事車輛的司機(jī)面貌的訴求顯得無(wú)能為力。而在車牌檢測(cè)技術(shù)上，傳統(tǒng)車牌識(shí)別系統(tǒng)采用線圈觸發(fā)，線圈觸發(fā)應(yīng)用的主要缺點(diǎn)是對(duì)非機(jī)動(dòng)車和行人無(wú)法觸發(fā)抓拍。此外，鋪設(shè)線圈需要一定的施工量，安裝比較復(fù)雜，安裝過(guò)程對(duì)可靠性和壽命影響很大，維修或安裝需中斷交通，破壞路面，影響路面壽命等。還有線圈有老化保養(yǎng)的問(wèn)題，且線圈易被重型車輛、路面修理等損壞，從而導(dǎo)致系統(tǒng)或故障率高或不能正常工作，而且其維護(hù)難度較大，后期維護(hù)成本較高。因此，傳統(tǒng)車牌識(shí)別系統(tǒng)實(shí)際使用效果受線圈、車輛檢測(cè)器、跟車距離等因素的影響，如果線圈壞則不能抓拍;車輛檢測(cè)器壞則不能抓拍;線圈或車輛檢測(cè)器靈敏度不好時(shí)，有漏抓拍或誤抓拍的現(xiàn)象。如果靈敏度太高，相鄰線圈又可能互相干擾;觸發(fā)瞬間，前車擋住后車車牌時(shí)將無(wú)法完成后車號(hào)牌的抓拍識(shí)別。

　　基于高清視頻技術(shù)的新一代車牌識(shí)別系統(tǒng)采用數(shù)字高清成像技術(shù)，能達(dá)到1600×1200分辨率，有效像素在200萬(wàn)以上，是標(biāo)清系統(tǒng)的5倍以上，可用一臺(tái)高清攝像機(jī)覆蓋更大的目標(biāo)識(shí)別場(chǎng)景，并能夠?qū)植磕繕?biāo)進(jìn)行清晰放大和辨識(shí)，很好地解決刑偵、治安等業(yè)務(wù)部門嫌疑目標(biāo)面部特征、前排司乘人員面部特征、可疑車輛車型外貌的細(xì)節(jié)識(shí)別問(wèn)題。傳統(tǒng)車牌識(shí)別系統(tǒng)只是單純車牌識(shí)別，而基于高清視頻技術(shù)的車牌識(shí)別系統(tǒng)從根本上擺脫了地感線圈和標(biāo)清成像的技術(shù)限制，采用了具有豐富擴(kuò)展功能的視頻檢測(cè)觸發(fā)和高清成像技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于不依賴外部硬件的觸發(fā)信號(hào)，只需接入視頻信號(hào)便可自行完成從采集圖像到完成車牌識(shí)別的全部功能。

　　視頻觸發(fā)方式可以抓拍包括機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人在內(nèi)的所有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。避免了前面提到的外部觸發(fā)方式中所涉及到的外部觸發(fā)信號(hào)源裝置的使用年限、安裝調(diào)試、維護(hù)等問(wèn)題，不會(huì)造成對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)路面的破壞。其施工、安裝、調(diào)試方便，不受線圈、車輛檢測(cè)器、前車擋后車、后車跟前車太近等問(wèn)題的影響。由于系統(tǒng)對(duì)每一幀圖像都進(jìn)行采集和分析，并定位車牌和識(shí)別車牌，經(jīng)多次識(shí)別，選取最好的識(shí)別結(jié)果為最終的車牌識(shí)別結(jié)果輸出。

　　基于高清視頻技術(shù)的新一代車牌識(shí)別系統(tǒng)，不僅僅識(shí)別出車牌，還能檢測(cè)識(shí)別出車身顏色、車輛類型(貨車、大巴、中巴、小型貨車、小汽車等)、車標(biāo)，前排司乘人員、非機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)?、行人等特征，同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的交通參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)采集，統(tǒng)計(jì)和分析，以得出該路段的交通參數(shù)，并且可以自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別各種交通事件、違章事件，是一套集公安、交警、刑偵等部門需求應(yīng)用于一體的新一代智能交通管理系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)原理

　　車牌自動(dòng)識(shí)別是指檢測(cè)受監(jiān)控區(qū)域的特定目標(biāo)(機(jī)動(dòng)車輛、非機(jī)動(dòng)車輛、行人等)，并自動(dòng)提取車輛車牌信息(包含漢字字符、英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字及號(hào)牌顏色、結(jié)構(gòu)等)進(jìn)行處理和識(shí)別的技術(shù)。它以計(jì)算機(jī)視覺(jué)分析技術(shù)、IP網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)為基礎(chǔ)，建立運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的特征模型和識(shí)別目標(biāo)特征，同時(shí)可以自動(dòng)識(shí)別出如目標(biāo)類型、號(hào)牌、車型、顏色、車標(biāo)等。

　　車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是利用動(dòng)態(tài)視頻流或靜態(tài)圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，號(hào)牌、號(hào)牌顏色、車輛顏色、車輛類型、車身顏色、車標(biāo)(廠商標(biāo)志)等自動(dòng)識(shí)別的系統(tǒng)。

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)硬件一般包括攝像機(jī)采集單元(高清攝像機(jī))、視頻及號(hào)牌檢測(cè)識(shí)別單元(視頻檢測(cè)器)、輔助補(bǔ)光單元(LED補(bǔ)光燈)等，其軟件核心包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學(xué)字符識(shí)別算法等。視頻及號(hào)牌檢測(cè)識(shí)別單元對(duì)攝像機(jī)采集單元的實(shí)時(shí)視頻流(視頻流為多幀圖像)作多幀分析和處理，定位出牌照位置，再將牌照中的字符分割出來(lái)進(jìn)行識(shí)別，然后組成牌照號(hào)碼輸出，同時(shí)自動(dòng)識(shí)別出號(hào)牌、車型、顏色、車標(biāo)等車輛信息。

　　典型應(yīng)用

　　1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　一個(gè)完整的車牌識(shí)別系統(tǒng)一般可以分為前端信息采集系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、中心管理應(yīng)用系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)示意圖[nextpage]

　　2、前端信息采集系統(tǒng)

　　前端信息采集系統(tǒng)由視頻檢測(cè)器、高清攝像機(jī)、輔助照明設(shè)備、設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施及裝載在視頻檢測(cè)器內(nèi)的識(shí)別和控制軟件等組成。

　　高清車牌識(shí)別系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)不但要有高圖像捕獲率，還須抓拍到清晰的圖像(車牌、前排司乘人員、行人)，作為事后查詢、特征搜索和取證z之依據(jù)。其高清視頻還可以經(jīng)編碼器壓縮傳送到中心端，提供實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控功能。

　　采用200萬(wàn)像素的高清晰攝像機(jī)可抓拍兩個(gè)機(jī)動(dòng)車道的車輛并能兼顧相鄰車道的交叉，同時(shí)提供全景照片，徹底解決了跨線漏車問(wèn)題，可以清楚記錄車輛圖像，同時(shí)還可以清晰地顯示前排司乘人員的面貌和行人特征信息。

　　前端采集系統(tǒng)安裝在外場(chǎng)路段，通過(guò)采集控制和識(shí)別軟件實(shí)現(xiàn)全天候不間斷的機(jī)動(dòng)車、前排司乘人員、非機(jī)動(dòng)車和行人的圖片抓拍和信息處理、存儲(chǔ)、通信等功能，對(duì)于抓拍的機(jī)動(dòng)車圖片實(shí)現(xiàn)號(hào)牌、顏色、車型等特征自動(dòng)識(shí)別功能，所有信息可在前端視頻檢測(cè)器內(nèi)進(jìn)行存儲(chǔ)，并由專用通信軟件將獲取的信息實(shí)時(shí)傳遞給指揮中心。而視頻編碼器為可選項(xiàng)，當(dāng)系統(tǒng)需要提供視頻監(jiān)控功能時(shí)選用。

　　以一個(gè)單側(cè)斷面(單向四條車道)為例，前端設(shè)備安裝示意圖如圖2。

圖2 前端設(shè)備安裝示意圖

　　3、通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

　　高清車牌識(shí)別系統(tǒng)前端信息傳輸，采用具有交換功能的以太網(wǎng)光端機(jī)。一個(gè)雙向斷面的數(shù)據(jù)信息包括4路高清視頻和4路檢測(cè)數(shù)據(jù)。每路高清視頻帶寬為612Mbps，檢測(cè)數(shù)據(jù)帶寬隨車流量變化以及發(fā)生事件數(shù)量而不同，按照每車道每秒高峰車流量為0.5估算，每條車道拍攝二張圖片，每路車輛信息占用帶寬約為4.5Mbps。一個(gè)雙向斷面的總帶寬最大為17M×4=68M，選用8端口100M以太網(wǎng)光端機(jī)完全可以滿足信息傳輸?shù)男枨蟆?/p>

　　所有高清視頻及檢測(cè)數(shù)據(jù)在中心統(tǒng)一接入系統(tǒng)專用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、存儲(chǔ)和檢測(cè)應(yīng)用。

　　4、中心管理應(yīng)用系統(tǒng)

　　中心管理應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)專網(wǎng)接收前端視頻檢測(cè)器上傳來(lái)的各類檢測(cè)數(shù)據(jù)，在指揮中心實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別數(shù)據(jù)管理、黑名單管理、交通事件管理、交通流數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及圖像智能搜索等綜合應(yīng)用。

　　系統(tǒng)功能

　　前端信息系統(tǒng)功能

　　對(duì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)點(diǎn)的目標(biāo)實(shí)時(shí)記錄并保存記錄信息：系統(tǒng)可對(duì)途經(jīng)的監(jiān)控目標(biāo)(機(jī)動(dòng)車、前排司乘人員、非機(jī)動(dòng)車、行人)進(jìn)行24小時(shí)捕獲，能提供高清晰的圖片。所提供的圖片能夠清晰辨認(rèn)車輛類型、車身顏色、所載貨物和所處位置，對(duì)于人員能清晰辨別人員衣著穿戴等主要特征，還可提供完整的車頭信息，對(duì)于駕駛室前排司乘人員,要能提供清晰可辨的面貌特征。系統(tǒng)需自動(dòng)保存所捕獲車輛(人員)的信息，包括車輛(人員)的圖片、車牌號(hào)碼、司乘人員的面貌、車輛經(jīng)過(guò)時(shí)的時(shí)間、經(jīng)過(guò)的地點(diǎn)等。如下所示：

全景圖片[nextpage]

　　· 圖片信息提供：可提供機(jī)動(dòng)車道圖片、非機(jī)動(dòng)車道圖。要求每經(jīng)過(guò)一輛機(jī)動(dòng)車提供一張全景圖;每經(jīng)過(guò)一輛非機(jī)動(dòng)車，也需提供一張全景目標(biāo)圖;

　　· 車輛基礎(chǔ)特征信息提?。嚎蓮臋C(jī)動(dòng)車圖片中自動(dòng)獲取機(jī)動(dòng)車號(hào)牌號(hào)碼、號(hào)牌顏色、號(hào)牌結(jié)構(gòu)、車身顏色、車輛類型、裝載情況等信息。其中號(hào)牌識(shí)別功能為系統(tǒng)能夠通過(guò)對(duì)機(jī)動(dòng)車號(hào)牌定位、字符切分、字符匹配和圖像預(yù)處理實(shí)現(xiàn)號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別，可識(shí)別“92式”“02式”民用車牌和軍車、警車等特殊號(hào)牌，可以識(shí)別車牌顏色;

　　· 車輛動(dòng)態(tài)信息：實(shí)時(shí)記錄車輛通過(guò)卡口斷面的時(shí)間、地點(diǎn)、行駛方向;

　　· 車輛速度檢測(cè)：支持視頻測(cè)速等多種測(cè)速方式;

　　· 交通流參數(shù)檢測(cè)：獲取斷面車流量、車速、時(shí)間占有率等交通參數(shù);

　　· 非機(jī)動(dòng)車特征信息提?。韩@取非機(jī)動(dòng)車的顏色等特征信息，為對(duì)象特征匹配和檢索提供支持;

　　· 人特征信息提?。韩@取行人和機(jī)動(dòng)車前排司乘人員的面貌特征、衣著主體顏色等特征信息;

　　· 能夠獲取機(jī)動(dòng)/非機(jī)動(dòng)車亂行、非正常行駛的信息，即能夠抓拍逆行車輛，并能清晰辨別號(hào)牌和車輛特征，能夠抓拍非機(jī)動(dòng)車道上的機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車道上的非機(jī)動(dòng)車和人的特征信息;

　　· 布控撤控功能：可以根據(jù)用戶要求對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)施行車輛布控和撤控，支持多種布控方式，包括：號(hào)牌布控、模糊布控、車輛顏色布控等;

　　· 車輛比對(duì)監(jiān)測(cè)報(bào)警功能：可根據(jù)用戶要求對(duì)布控的車輛自動(dòng)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)符合報(bào)警要求的目標(biāo)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警;

　　· 自動(dòng)報(bào)警功能：系統(tǒng)能對(duì)違章超速、布控車輛等進(jìn)行報(bào)警，并支持本地和遠(yuǎn)程報(bào)警;

　　· 提供的數(shù)據(jù)和圖像具有防篡改功能，例如采用水印、圖片加密等技術(shù);

　　· 系統(tǒng)具有查詢統(tǒng)計(jì)分析功能，對(duì)各類報(bào)表支持打印功能;

　　· 能夠提供前端采集設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息與故障報(bào)警信息，采集范圍包括觸發(fā)單元、抓拍單元、傳輸單元與預(yù)處理單元等設(shè)備。

　　中心管理應(yīng)用系統(tǒng)

　　1、應(yīng)用系統(tǒng)功能

　　· 系統(tǒng)對(duì)時(shí)功能;

　　· 遠(yuǎn)程維護(hù)管理功能;

　　· 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能;

　　· 設(shè)備防盜監(jiān)測(cè)功能;

　　· 通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能;

　　· 設(shè)備管理功能;

　　· 安全管理功能。

　　2、應(yīng)用擴(kuò)展功能

　　· 統(tǒng)一布控報(bào)警功能;

　　· 行車軌跡跟蹤功能;

　　· 跟車關(guān)聯(lián)性分析功能;

　　· 套牌車輛檢測(cè)功能;

　　· 車輛區(qū)域關(guān)聯(lián)性分析功能;

　　· 車輛特征數(shù)據(jù)獲取功能;

　　· 交通流參數(shù)檢測(cè)功能;

　　· 非機(jī)動(dòng)車與人員特征查詢功能。

　　案例分析

　　系統(tǒng)建成后可取得以下效能：

　　· 有效檢測(cè)和記錄各路段過(guò)往的機(jī)動(dòng)車輛、非機(jī)動(dòng)車輛和行人;

　　· 對(duì)過(guò)往車輛內(nèi)前排人員進(jìn)行抓拍記錄和備案，方便公安對(duì)犯罪嫌疑人稽查;

　　· 24小時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)進(jìn)行視頻監(jiān)控;

　　· 及時(shí)通報(bào)路況、車流等相關(guān)交通信息，有效提升道路交通管理效果;

　　· 提高大型安?，F(xiàn)場(chǎng)輔助指揮效果;

　　· 協(xié)助相關(guān)單位查究違法違章車輛和人員，為偵破刑事案件提供證據(jù);

　　· 降低公安干警勞動(dòng)強(qiáng)度，提高干警工作效益和效率;

　　· 提升治安管控效果，全天候監(jiān)控給違法犯罪分子心理震懾效果;

　　· 有效提升高速道路交通管理效果。