車牌識別是利用車輛的動態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進行車牌號碼、車牌顏色自動識別的模式識別技術(shù)。技術(shù)的核心包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學(xué)字符識別算法等。一個完整的車牌識別系統(tǒng)應(yīng)包括車輛檢測、圖像采集、車牌識別等幾部分。當(dāng)車輛檢測部分檢測到車輛到達時觸發(fā)圖像采集單元，采集當(dāng)前的視頻圖像。車牌識別單元對圖像進行處理，定位出車牌位置，再將車牌中的字符分割出來進行識別，最后組成車牌號碼輸出。
車輛檢測部分通常采用地感線圈或雷達，某些車牌識別系統(tǒng)還具有通過視頻圖像判斷是否有車的功能，稱之為視頻車輛檢測。
由于道路上24小時都通車，車牌識別系統(tǒng)需要全天時、全天候工作，為保障夜間識別準確率，還會配備LED頻閃燈或閃光燈來補光。
一個典型的車牌識別系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示，前端設(shè)備通過傳輸網(wǎng)絡(luò)連到后端平臺上。
而車牌識別系統(tǒng)通常會經(jīng)過下列步驟完成識別輸出的工作(如圖2)。
車輛檢測：可采用埋地線圈檢測、紅外檢測、雷達檢測技術(shù)、視頻檢測等多種方式感知車輛的經(jīng)過，并觸發(fā)圖像采集抓拍。
圖像采集：通過高清攝像抓拍主機對通行車輛進行實時、不間斷記錄、采集。[nextpage]
預(yù)處理：噪聲過濾、自動白平衡、自動曝光以及伽馬校正、邊緣增強、對比度調(diào)整等。
車牌定位：在經(jīng)過圖像預(yù)處理之后的灰度圖像上進行行列掃描，確定車牌區(qū)域。
字符分割：在圖像中定位出車牌區(qū)域后，通過灰度化、二值化等處理，精確定位字符區(qū)域，然后根據(jù)字符尺寸特征進行字符分割。
字符識別：對分割后的字符進行縮放、特征提取，與字符數(shù)據(jù)庫模板中的標準字符表達形式進行匹配判別。
結(jié)果輸出：將車牌識別的結(jié)果以文本格式輸出。
目前市場中車牌識別系統(tǒng)主要功能包括：
· 車輛牌照的自動識別，包括完整的牌照信息，顏色、字符、漢字、數(shù)字等;
· 車速的自動檢測;
· 違法黑牌車輛的識別報警;
· 車輛識別信息與車管所車輛信息的聯(lián)動控制;
· 車輛行駛方向判斷監(jiān)測。
目前市場中車牌識別系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍包括：
· 交通路口的智能化交通管理;
· 交通信息的自動采集;
· 警方及其它執(zhí)法機關(guān)設(shè)立臨時稽查站，對來往車輛實施稽查，優(yōu)先識別待查車輛;
· 卡口的自動收費系統(tǒng);
· 現(xiàn)代住宅小區(qū)、停車場、重要機關(guān)單位的汽車出入口管理;
· 道路治安卡口抓拍識別，車流量監(jiān)測。
車牌識別系統(tǒng)的實現(xiàn)方案
車牌識別系統(tǒng)的實現(xiàn)方案通常有三類，一是抓拍相機+工控機，應(yīng)用最早，攝像機(線圈、雷達觸發(fā)或視頻檢測)抓拍車輛圖像，由工控機中軟件來識別車牌，一臺工控機同時可以管理多臺攝像機(多車道);二是抓拍相機+嵌入式分析主機，將可靠性較低的工控機改為嵌入式主機，而抓拍攝像機不用變，所以這種方式已逐漸替代第一種方案;三是嵌入式一體化抓拍相機，集抓拍、控制、識別、錄像、壓縮、傳輸于一體，大大簡化管理終端設(shè)備和后端平臺的工作，同時在可靠性、安全性、安裝維護便利性、環(huán)境適應(yīng)性等方面都得到提升，正成為最具前景的實現(xiàn)方案(具體對比見表1)。
對于集車輛視頻檢測與車牌識別一體化的高清抓拍相機產(chǎn)品，相對傳統(tǒng)觸發(fā)方式，其可避免破壞路面、不必附加外部檢測設(shè)備、不需矯正觸發(fā)位置、節(jié)省開支，可以更靈活地檢測車輛的行為(違章掉頭、壓線、左轉(zhuǎn)等)，而且更適合移動式、便攜式應(yīng)用的要求。但視頻車輛檢測需具備很高的處理速度并采用優(yōu)秀的算法，在基本不丟幀的情況下實現(xiàn)圖像采集、處理。若處理速度慢，產(chǎn)生丟幀，使系統(tǒng)無法檢測到行駛速度較快的車輛，同時也難以保證在有利于識別的位置開始識別處理，影響系統(tǒng)識別率。因此，將視頻車輛檢測與牌照自動識別相結(jié)合具備一定的技術(shù)難度，這也是目前出現(xiàn)的產(chǎn)品還不多的原因。
一個車牌識別系統(tǒng)除了前端的抓拍機與分析主機，還應(yīng)有對應(yīng)的后臺管理系統(tǒng)，而且它影響到這個車牌識別系統(tǒng)是否好用。后臺管理系統(tǒng)的功能通常包括：
· 識別結(jié)果和車輛圖像數(shù)據(jù)的可靠存儲，當(dāng)多功能的系統(tǒng)操作使得網(wǎng)絡(luò)出差錯時能保護圖像數(shù)據(jù)不會丟失，同時便于事后人工排查;
· 有效的自動比對和查詢技術(shù)，被識別的車牌照號碼要同數(shù)據(jù)庫中成千上萬的車牌號碼自動比對和提示報警，如果車牌照號碼沒有被正確讀取時就要采用模糊查詢技術(shù)才能得出相對“最佳”的比對結(jié)果;
· 對于聯(lián)網(wǎng)運行，提供實時通信、網(wǎng)絡(luò)安全、遠程維護、動態(tài)數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)庫自動更新、硬件參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)故障診斷等功能。
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