車牌識(shí)別系統(tǒng)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、車牌識(shí)別概述

車輛號(hào)牌是全世界唯一對(duì)車輛身份識(shí)別的標(biāo)記，它的特殊性和重要性決定了車牌識(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)別系統(tǒng)為自動(dòng)化的智能交通管理提供了高效、實(shí)用的手段。

目前市場(chǎng)中車牌識(shí)別系統(tǒng)主要應(yīng)用范圍包括：

1、交通路口的智能化交通管理

2、現(xiàn)代住宅小區(qū)、停車場(chǎng)、重要機(jī)關(guān)單位的汽車出入口管理

3、道路治安卡口抓拍識(shí)別，車流量監(jiān)測(cè)

4、交通信息的自動(dòng)采集

5、路橋、隧道等卡口的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)

6、警方及其它執(zhí)法機(jī)關(guān)設(shè)立臨時(shí)稽查站，對(duì)來往車輛實(shí)施稽查，優(yōu)先識(shí)別待查車輛；

目前市場(chǎng)中車牌識(shí)別系統(tǒng)主要功能包括：

1、違法黑牌車輛的識(shí)別報(bào)警。

2、車輛識(shí)別信息與車管所車輛信息的聯(lián)動(dòng)控制

5、車輛行駛方向判斷監(jiān)測(cè)

3、車輛牌照自動(dòng)識(shí)別，信息包括完整的牌照信息，顏色、字符、漢字、數(shù)字。

4、車速的自動(dòng)檢測(cè)。

二、識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理和實(shí)現(xiàn)方式

車輛牌照的識(shí)別是基于圖像分割和圖像識(shí)別理論，對(duì)含有車輛號(hào)牌的圖像進(jìn)行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進(jìn)一步提取和識(shí)別出文本字符。

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)圖像圖片的識(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)的識(shí)別有效率較大程度上受限于圖像的抓拍質(zhì)量，為單幀圖像識(shí)別，目前市場(chǎng)產(chǎn)品識(shí)別速度平均為200毫秒；而動(dòng)態(tài)視頻流的識(shí)別技術(shù)適應(yīng)性較強(qiáng)，識(shí)別速度快，它實(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)，關(guān)鍵在于較少的受到單幀圖像質(zhì)量的影響，目前市場(chǎng)產(chǎn)品識(shí)別較好的時(shí)間為10毫秒。

識(shí)別步驟概括為：車牌定位、車牌提取、字符識(shí)別。三個(gè)步驟地識(shí)別工作相輔相成，各自的有效率都較高，整體的識(shí)別率才會(huì)提高。識(shí)別速度的快慢取決于字符識(shí)別，字符的識(shí)別目前的主要應(yīng)用技術(shù)為比對(duì)識(shí)別樣本庫(kù)，即將所有的字符建立樣本庫(kù)，字符提取后通過比對(duì)樣本庫(kù)實(shí)現(xiàn)字符的判斷，識(shí)別過程中將產(chǎn)生可信度、傾斜度等中間結(jié)果值；另一種是基于字符結(jié)構(gòu)知識(shí)的字符識(shí)別技術(shù)，更加有效的提高識(shí)別速率和準(zhǔn)確率，適應(yīng)性較強(qiáng)。

車牌識(shí)別系統(tǒng)的優(yōu)劣主要由二個(gè)關(guān)鍵性能參數(shù)共同決定：識(shí)別率、識(shí)別速度。

1、識(shí)別速度

識(shí)別速度決定了車牌識(shí)別系統(tǒng)是否能夠滿足實(shí)時(shí)實(shí)際應(yīng)用的要求。一個(gè)識(shí)別率很高的系統(tǒng)，如果需要幾秒鐘，甚至幾分鐘才能識(shí)別出結(jié)果，那么這個(gè)系統(tǒng)就會(huì)因?yàn)闈M足不了實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)時(shí)要求而毫無實(shí)用意義。國(guó)際交通技術(shù)提出的識(shí)別速度是1秒以內(nèi)，越快越好。目前市場(chǎng)的車牌識(shí)別系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中識(shí)別速度平均為200毫秒。較好的車牌識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了10毫秒的快速識(shí)別時(shí)間，實(shí)際應(yīng)用識(shí)別速度能夠達(dá)到平均40毫秒。

2、識(shí)別率

車牌識(shí)別系統(tǒng)是否實(shí)用，最重要的指標(biāo)是識(shí)別率。國(guó)際公認(rèn)的識(shí)別率指標(biāo)要求是24小時(shí)全天候全牌正確識(shí)別率85%～95%。識(shí)別率的統(tǒng)計(jì)也分為以下三種方式：

a、自然流量識(shí)別率=識(shí)別車牌號(hào)的總數(shù)實(shí)際通過的車輛總數(shù)

b、全牌識(shí)別準(zhǔn)確率=全牌正確識(shí)別的車牌總數(shù)人工識(shí)別讀取的車牌號(hào)總數(shù)

c、可識(shí)別車牌率=人工正確讀取的車牌號(hào)總數(shù)實(shí)際通過的車輛總數(shù)

這三個(gè)指標(biāo)決定了車牌識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別率。

三、車牌識(shí)別在治安卡口系統(tǒng)中的應(yīng)用

車牌識(shí)別系統(tǒng)目前已經(jīng)成熟應(yīng)用于各類的智能交通、安防系統(tǒng)中，對(duì)圖像、視頻中的車輛號(hào)牌進(jìn)行自動(dòng)的檢測(cè)識(shí)別.典型的應(yīng)用系統(tǒng)為：闖紅燈自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)車超速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)車逆行、壓線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，移動(dòng)電子警察系統(tǒng)，治安卡口系統(tǒng)等智能交通系統(tǒng)。

較為典型的應(yīng)用為治安卡口系統(tǒng)（學(xué)名：公路車輛智能監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)），該系統(tǒng)如果沒有車牌識(shí)別技術(shù)，就沒有真正意義上的自動(dòng)化智能。一個(gè)完善的治安卡口管理系統(tǒng)應(yīng)該具備車牌自動(dòng)識(shí)別、卡口應(yīng)用系統(tǒng)和中心聯(lián)網(wǎng)管理三個(gè)主要功能。車牌識(shí)別是其中最為重要的一部分，只有達(dá)到快速實(shí)用識(shí)別技術(shù)指標(biāo)的卡口系統(tǒng)才能有效的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)比對(duì)報(bào)警，避免出現(xiàn)大量的誤報(bào)。同時(shí)，識(shí)別速度快，系統(tǒng)需要占用的系統(tǒng)資源就少、人工介入的可能性就小，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)也相應(yīng)減小。車牌識(shí)別的優(yōu)劣直接影響的卡口系統(tǒng)的整體性能。

保爾安治安卡口系統(tǒng)就充分發(fā)揮了車牌識(shí)別技術(shù)和分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，搭建了高效統(tǒng)一的卡口系統(tǒng)平臺(tái)。具備了汽車圖像記錄、速度測(cè)定、號(hào)牌識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警、數(shù)據(jù)管理、流量統(tǒng)計(jì)、遠(yuǎn)程維護(hù)等綜合性的業(yè)務(wù)功能，已被廣泛應(yīng)用于國(guó)道、省道、高速公路等路路面的交通事故預(yù)防和有關(guān)車輛案件的偵破。整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行都是圍繞著車牌號(hào)碼這個(gè)核心，車牌號(hào)碼識(shí)別的高效就直接影響了系統(tǒng)的整體性能。所以該系統(tǒng)前端設(shè)計(jì)采用了視頻流實(shí)時(shí)識(shí)別技術(shù)，并且10ms的識(shí)別時(shí)間充分保證了高流量道路車輛的一一識(shí)別，達(dá)到全天候全牌識(shí)別率不低于85-95％的國(guó)際指標(biāo)。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，圖像視覺科技的發(fā)展，未來的車牌識(shí)別技術(shù)將會(huì)更加的智能化。