從各個方面論述了車牌識別技術(shù)中的幾種觸發(fā)方式及觸發(fā)問題。
關(guān)鍵詞 地感線圈觸發(fā) 基于虛擬線圈 基于車牌定位
從2012年車牌識別技術(shù)第一次應(yīng)用于國內(nèi)交通工程系統(tǒng)以來,經(jīng)過4年多的發(fā)展,該技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛、深入和細化。從剛開始的將車牌識別技術(shù)用于高速公路收費系統(tǒng)以降低通行費收入的流失,逐步發(fā)展到超速布控、城市卡口等等多種應(yīng)用領(lǐng)域,廣和使用而逐漸成熟。
,特性不同,,有所不同,有類型的需求,因此用戶需要針對自身系統(tǒng)功能的需要來選擇采用合適的觸發(fā)機制的車牌識別產(chǎn)品,
觸發(fā)形式
地感線圈觸發(fā)其他傳感器觸發(fā)模擬觸發(fā)
基于車輛跟蹤
基于車輛觸發(fā)
自觸發(fā)機制
基于車牌觸發(fā)(軟件、硬件)
基于虛擬線圈基于車牌定位
適用領(lǐng)域
通常用在小區(qū)營院的車輛出入口、停車場車輛入口、公路收費出入口等
允許安裝外觸發(fā)裝置的情況
通常僅在產(chǎn)品安裝調(diào)時使用,有時也應(yīng)用于系統(tǒng)的人工操作軟件控制抓拍圖像,如移動稽查系統(tǒng)的車牌識別產(chǎn)品用得較少
常用于高速公路、城市卡口等不適合或者不允許安裝外觸發(fā)裝置的情況,通常也要求對無牌車輛進行圖像的抓拍和存檔
通常用于移動稽查系統(tǒng)中,有些用在公路收費出入口、小區(qū)停車場出入口的車牌識別產(chǎn)品
同時提出對于該產(chǎn)品的不同的評價要求。
同的流程。:
→字符識別→圖像采。從觸發(fā)的原理上來分,車牌識別產(chǎn)品的觸發(fā)機制分為兩種方式,一為自觸發(fā)機制,二為外界觸發(fā)機制(以下簡寫為外觸發(fā)機制)。每一種觸發(fā)機制又可以細分為幾種形式,其中有些是目前采用得比較多的,表1列出了這些觸
發(fā)形式間的關(guān)系及其比較適用的領(lǐng)域。
1 外觸發(fā)機制
所謂車牌識別產(chǎn)品的外觸發(fā)機制,是指車牌識別產(chǎn)品接受外界觸發(fā)信號,由外界觸發(fā)信號控制進行圖像的采集,可以從視頻流中截取,因為在很多系統(tǒng)中,完成車牌識別功能的同時也要求提供動態(tài)視頻信號。
但對于前面所提到的“外界觸發(fā)信號”來說,便有著多種多樣的信號來源,如觸發(fā)線圈(車輛感應(yīng)器)提供觸發(fā)信號、紅外對射傳感器提供觸發(fā)信號、稱重設(shè)備提供觸發(fā)信號、其它傳感器提供觸發(fā)信號、通信接口提供觸發(fā)信號等。
無論外界觸發(fā)信號的來源如何,對于車牌識別產(chǎn)品來說都是采用同樣的“外觸發(fā)”方式,它所完成的工作僅僅是“接收”這個觸發(fā)信號,并由該信號“觸發(fā)”控制車牌識別產(chǎn)品去獲取所需要識別的目標圖像———圖像采集。
目前,這種“外觸發(fā)”機制采用的最多的是地感線圖觸發(fā)。利用車輛的金屬車身切割線圖磁力線產(chǎn)生電流變化的原理,由車輛感應(yīng)器感應(yīng)到線圈內(nèi)的電流變化,產(chǎn)生觸發(fā)信號傳送給車牌識別產(chǎn)品,控制其進行圖像的采集,完成車牌識別功能。
“外觸發(fā)”方式對于車牌識別產(chǎn)品來說比較簡單,在未接收到觸發(fā)信號時,車牌識別產(chǎn)品處于工作等待狀態(tài),在觸發(fā)信號的控制下完成一次圖像的采集并對其進行運算,最終實現(xiàn)號牌字符的識別。同時,由于接收一次觸發(fā)信號才進行一次車牌識
別的運算,因此只要能保證觸發(fā)信號的穩(wěn)定,就可以保證車牌識別產(chǎn)品的抓拍率,其漏觸發(fā)率和誤觸發(fā)率與車牌識別產(chǎn)品本身無關(guān),而取決于外觸發(fā)裝置,通常情況下能實現(xiàn)很高的抓拍率并能保證較好的圖像質(zhì)量,以實現(xiàn)最佳的識別效果。
但這種“外觸發(fā)”方式也具有一定的缺點,即需要配備輔助的觸發(fā)裝置,而這些觸發(fā)裝置的安裝往往會造成一些不良后果,如采用觸發(fā)線圈的方式需要在監(jiān)測地點割地埋設(shè)線圈;采用紅外對射或者稱重設(shè)備提供觸發(fā)信號,也需要安裝相應(yīng)的傳感
器,這對于監(jiān)測地點的環(huán)境必然造成一定程度的破壞。同時,所有提供給車牌識別產(chǎn)品觸發(fā)信號的外部傳感裝置都有一個老化保養(yǎng)的時間。通常來說,地感線圈的使用時間是3至5年,新埋設(shè)新的地感線圈來代替。
拍和識別時,。
2 自觸發(fā)機制
車牌識別產(chǎn)品的自觸發(fā)機制是指產(chǎn)品不需要接收外界觸發(fā)信號控制其進行圖像的采集,而是由車牌識別產(chǎn)品本身自行完成對輸入視頻流的檢測分析,并由算法控制其自身,自行決定在合適的時機截取圖像,完成車牌識別功能。
采用自觸發(fā)機制的車牌識別產(chǎn)品都需要輸入視頻流信號,以便對其進行分析,因此技術(shù)人員也通常把這種觸發(fā)機制稱為“視頻觸發(fā)”,因其觸發(fā)時機是通過產(chǎn)品自身對視頻信號進行分析來決定的。
自觸發(fā)機制的車牌識別產(chǎn)品的優(yōu)勢在于不依賴于外界觸發(fā)信號,只需接入視頻信號便可自行完成從采集圖像到完成車牌識別的全部功能。這就避免了前面提到的外觸發(fā)機制中所涉及到的關(guān)于外觸發(fā)信號源裝置的使用年限、安裝調(diào)試、維
護等工作,也不會造成對監(jiān)測點路面的損壞。
然而,有利必有弊,當采用自觸發(fā)機制時,車牌識別產(chǎn)品本身不斷對動態(tài)視頻流信號進行分析和運算,以便在合適的時機(通常指視野范圍內(nèi)有車輛且車牌大小和位置都能滿足車牌識別功能的要求)采集圖像進行識別,這種分析和運算的效果取
決于產(chǎn)品的運算性能(或稱為算法性能),從理論上來
說,由于受到外界光照變化、背景變化、視野抖動、影像清晰程度等各種因素的影響,其觸發(fā)效果不可能達到完全理想的狀態(tài),很難在最佳時機實現(xiàn)觸發(fā),這種觸發(fā)時機的偏差往往會帶來一些負面的后果,如漏觸發(fā)(本應(yīng)該觸發(fā)的時候沒有觸
發(fā)、造成漏車),誤觸發(fā)(本不該觸發(fā)時觸發(fā)了、產(chǎn)生無用的數(shù)據(jù),或者影響到后續(xù)車輛的正常觸發(fā))以及觸發(fā)時機不佳導(dǎo)致圖像質(zhì)量不好影響識別效果等問題,這是采用自觸發(fā)機制的車牌識別產(chǎn)品所無法避免的。
對于采用自觸發(fā)機制的車牌識別產(chǎn)品來說,常用的算法思路有兩種,即基于車輛觸發(fā)和基于車牌觸發(fā),不同的思路會使車牌識別產(chǎn)品的自觸發(fā)性能呈現(xiàn)不同的特點。
2.1 基于車輛觸發(fā)
常用的基于車。
(1)基于車輛跟蹤的方式通過對車輛外形特征的模型,分析視野范圍內(nèi)有無與車輛外形相似的物體,當發(fā)現(xiàn)與模型相似的物體時啟動觸發(fā),控制產(chǎn)品采集圖像完成識別,這種方式運算量比較大。且對車輛外形進行建模(特別在近景條件下)是一
個較為復(fù)雜的過程,目前國內(nèi)車牌識別產(chǎn)品中極少有采用這種方式實現(xiàn)自觸發(fā)的情況。
(2)基于虛擬線圈的方式通過在視野范圍內(nèi)設(shè)置一個類似于地感線圈功能的區(qū)域,通過計算該區(qū)域內(nèi)的灰度(或顏色)的變化而判斷是否有車輛進入到區(qū)域中,當發(fā)現(xiàn)有車輛時啟動觸發(fā)。
目前,基于虛擬線圈的方法是采用自觸發(fā)機制的車牌識別產(chǎn)品中較為常用的兩種方法之一(另一種是車牌觸發(fā))這種方法工作原理比較簡單,運算也并不復(fù)雜,能做到觸發(fā)及時,觸發(fā)時車輛位置相對比較準確,同時,由于其觸發(fā)的信息來源是車輛
本身,而非車牌,因此對于不懸掛車牌的車輛同樣能完成有效觸發(fā)抓拍。其缺陷在于僅對運動車輛有觸發(fā)效果,無法檢測到靜止車輛。
2.2 基于車牌觸發(fā)
基于車牌觸發(fā)是指車牌識別產(chǎn)品不斷在視頻范圍內(nèi)尋找是否存在車牌,一旦尋找到車牌并經(jīng)過進一步確認后啟動產(chǎn)品進行圖像的截取,再對截取到的圖像進行牌照號碼的識別。這種觸發(fā)方法也是常用的一種視頻觸發(fā)方式。
車牌識別技術(shù)中的觸發(fā)問題及應(yīng)用基于車牌觸發(fā)的自觸發(fā)方式從工作大批量上來說也比較簡單,其優(yōu)點在于不受車輛位置的影響,所關(guān)心的僅僅是車牌是否在視野范圍之內(nèi),同時對于靜止的車輛也能形成有效的觸發(fā)抓拍。但其不利因素也
是顯然的,即對于沒有懸掛車牌的車輛無法進行觸發(fā)。同時,由于背景復(fù)雜,變化極大(移動式稽查系統(tǒng)的應(yīng)用),因此受欄桿,樹影等背景因素干擾造成誤觸發(fā)的情況也相對比較多。
3 應(yīng)用
通常來說,采用外觸發(fā)機制的車牌識別產(chǎn)品通常都使用在車輛密度不高,車速不快,且允許安裝觸發(fā)裝置的條件下,如小區(qū)的車輛出入口,停車場車輛出入口,高速公路收費出入口等等。這些應(yīng)用通常都要求觸發(fā)準確,識別效果最好,不能出現(xiàn)漏
觸發(fā)或誤觸發(fā)的現(xiàn)象。而對于公路或城市道路,安裝外觸發(fā)裝置(最常用的是地感線圈)通常會對路面進行一定程度的破壞,不利于公路的保養(yǎng)維護,所以最不理想的識別效果將以對路面的破壞為代價。
為了識別性能,,但有兩種情況,別,情況下。
采用自觸發(fā)機制的車牌識別產(chǎn)品有兩種安裝方式,一種為固定式安裝,通常指安裝在路面上方的橋梁或龍門架上,斜向下方對通過路面的車輛進行監(jiān)測,如高速公路超速布控系統(tǒng),城市卡口系統(tǒng)等,采用這種方式的原因大都因為監(jiān)測點的路面不
允許任何破壞,此時通常要求對于無牌車輛也要進行抓拍存檔,故最佳選擇是采用虛擬線圈方法進行自觸發(fā);第二種是安裝在移動車輛上,或視頻源為手持式攝像頭的形式,如各類移動式稽查系統(tǒng),此時只能采用基于車牌觸發(fā)的自觸發(fā)機制完成
對于目標車輛的抓拍和識別。
4 技術(shù)難點分析
(1)如何解決高速識別問題:車牌識別產(chǎn)品一般分為軟件識別、硬件識別兩種,其中絕大多數(shù)產(chǎn)品均屬于軟件識別,即采用工控機完成車輛圖像的采集,牌照號的識別,識別數(shù)據(jù)的傳輸?shù)裙δ?由于圖像采集卡的固有的時間延遲,采用圖像采集卡
進行車輛圖像的抓拍在車輛高速運動狀態(tài)下,抓拍產(chǎn)生拖尾,建議采用“路徑二義性+超速布控”復(fù)用。則必須采用基于硬件識別的車牌識別產(chǎn)品,除非車牌識別產(chǎn)品廠家找到更為巧妙的辦法解決高速車輛識別的問題。
(2)如何保證能獲得每一輛的通行記錄:我們可以采取線圈觸發(fā)方式,在監(jiān)測點高速公路主線路面上埋設(shè)兩個線圈,線圈觸發(fā)可以實現(xiàn)準確觸發(fā),觸發(fā)效果非常穩(wěn)定,,對車牌識別更為有利。,簡單方便,。至于車牌識。圈產(chǎn)生觸發(fā)信號從而完成車
牌識別,要求監(jiān)測點路面所有車道都埋設(shè)線圈,安裝車牌識別設(shè)備,而不僅僅安裝在內(nèi)線超車道上,車牌識別設(shè)備則可以安裝在主線的龍門架上,由上至斜下方進行監(jiān)測。
目前,在我省已建成的沈山、沈大、沈四、沈丹、錦朝、錦阜高速公路上車牌識別接口已經(jīng)預(yù)留,但是由于當時車牌識別技術(shù)不太成熟、運行環(huán)境不太完善、性能不太穩(wěn)定等原因及設(shè)備選型比較少,因而沒有安裝車牌識別系統(tǒng),經(jīng)過這幾年
的發(fā)展及車牌識別技術(shù)不斷成熟、性能不斷穩(wěn)定,設(shè)備選型不斷增多,今年我省在撫順至南雜木高速公路收費系統(tǒng)上使用車牌識別系統(tǒng),以降低通行費收入的流失,我相信“它”會發(fā)揮更大的作為,為我省的交通及城市交通事業(yè)做出更大的貢
獻、創(chuàng)造更多社會和經(jīng)濟利益,從而推動我省車牌識別技術(shù)更廣泛的應(yīng)用。
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