車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)方案書(shū)
一 系統(tǒng)介紹
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展城鄉(xiāng)交通的現(xiàn)代化進(jìn)程，綜合使用公路和道口現(xiàn)場(chǎng)的各種數(shù)據(jù)和信息，對(duì)道路運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，防止(減少)車(chē)輛違章或交通事故，對(duì)我國(guó)公路交通的科學(xué)管理，提出了很高的要求。
安裝車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)，通過(guò)在各關(guān)鍵處設(shè)立的監(jiān)控點(diǎn)，自動(dòng)抓拍上下行兩個(gè)方向所有過(guò)往車(chē)輛的視頻圖像，通過(guò)智能化識(shí)別處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸取得車(chē)輛的各種重要特征（如車(chē)牌號(hào)、車(chē)色顏色、車(chē)輛圖片等），對(duì)道路過(guò)往車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)，對(duì)交通違章、交通肇事逃逸和治安逃逸車(chē)輛進(jìn)行智能監(jiān)控，對(duì)一些違章車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓拍、識(shí)別、違章檢測(cè)、實(shí)時(shí)黑名單圖片比對(duì)、上傳指揮中心等功能。可以有效遏制、查處交通違章，減少交通隱患，大大提高通行安全，這也是城市經(jīng)濟(jì)快速有序發(fā)展的重要保證。
二 車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)功能
1．系統(tǒng)概述
車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)，在各關(guān)鍵卡口監(jiān)控中適用于各種監(jiān)控位置，全天候?qū)^(guò)往車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)視并提供實(shí)時(shí)圖文信息自動(dòng)處理，從而成為智能交通系統(tǒng)（ITS）理想的子系統(tǒng)。
該系統(tǒng)中采用攝像頭加DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)設(shè)備，可以智能控制攝像機(jī)參數(shù)和實(shí)時(shí)處理視頻圖像, 將通過(guò)車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)碼自動(dòng)地識(shí)別出來(lái)并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠖藬?shù)據(jù)庫(kù)。其后端數(shù)據(jù)中心的大容量硬盤(pán)可以快速地存取上百萬(wàn)條記錄與圖片。同時(shí)，可以與車(chē)管數(shù)據(jù)庫(kù)連接起來(lái)，對(duì)交通違章、違規(guī)車(chē)輛的特征進(jìn)行查詢(xún)及實(shí)時(shí)報(bào)警。
2. 車(chē)牌識(shí)別原理
車(chē)牌識(shí)別是利用動(dòng)態(tài)視頻圖像進(jìn)行牌照號(hào)碼、牌照顏色自動(dòng)識(shí)別的模式識(shí)別技術(shù)， 包括圖像采集，車(chē)牌檢測(cè)定位，車(chē)牌顏色識(shí)別及二值化，車(chē)牌傾斜校正， 字符識(shí)別，識(shí)別輸出等過(guò)程
圖像采集：
標(biāo)清圖像中的模擬信號(hào)傳到采集卡中，轉(zhuǎn)化為YUV數(shù)據(jù)進(jìn)行下一步的處理。 實(shí)際環(huán)境中光照可能不均勻，特別是在太陽(yáng)強(qiáng)光和逆光的照射下，圖像背景更加復(fù)雜再加上圖像噪點(diǎn)存在的情況，準(zhǔn)確地確定牌照區(qū)域及識(shí)別是整個(gè)識(shí)別系統(tǒng)的重要部分。因此，利用配套的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)，通過(guò)分析圖像亮度，智能調(diào)整相機(jī)參數(shù)和LED燈，防止曝光過(guò)度和燈光不足，獲得易于識(shí)別的圖像成為必要。 車(chē)牌檢測(cè)定位：
首先對(duì)采集到的視頻圖像進(jìn)行大范圍搜索，找到符合汽車(chē)牌照特征的一些區(qū)域作為候選，然后對(duì)這些侯選區(qū)域做進(jìn)一步分析、評(píng)判，選定1-3個(gè)區(qū)域?qū)⑵鋸膱D象中切割出來(lái)。
車(chē)牌顏色識(shí)別及二值化：
針對(duì)所選定的車(chē)牌后選區(qū)域，利用YUV分量判斷車(chē)牌顏色。并根據(jù)背景對(duì) 車(chē)牌進(jìn)行二值化智能處理，盡量減少噪點(diǎn)。
車(chē)牌傾斜校正：
車(chē)牌定位后所提取的字符不同程度的存在傾斜，一般包括水平傾斜和垂直傾斜，這些傾斜不僅會(huì)給下一步字符分割帶來(lái)困難，而且還將對(duì)后續(xù)字符識(shí)別的正確率造成直接影響需要在字符分割之前進(jìn)行車(chē)牌傾斜校正。
字符分割：
根據(jù)牌照的字符書(shū)寫(xiě)格式、字符尺寸限制和一些其他條件， 利用垂直投影法對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的汽車(chē)圖像中的字符分割。
字符識(shí)別：
字符識(shí)別方法是將分割后的字符縮放為字符數(shù)據(jù)庫(kù)中模板的大小，先對(duì)待識(shí)別字符進(jìn)行特征提取，由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)特征提取直至識(shí)別出結(jié)果。 識(shí)別結(jié)果網(wǎng)絡(luò)輸出：
利用網(wǎng)絡(luò)把車(chē)牌顏色，車(chē)牌號(hào)碼， 壓縮后的整個(gè)特寫(xiě)圖片傳出
3. 系統(tǒng)特點(diǎn)
一、 軟硬件體系結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)的基本硬件配置是由攝像機(jī)、工控機(jī)、采集卡、照明裝 置組成，以及具有識(shí)別功能的圖像分析和處理軟件。傳統(tǒng)系統(tǒng)體積大，在室外 應(yīng)用對(duì)環(huán)境要求高（比如要放在帶有溫控的機(jī)柜內(nèi)），而且在掉電情況下由于 操作系統(tǒng)的本身原因恢復(fù)比較慢，不適合在無(wú)人現(xiàn)場(chǎng)的工作。
本產(chǎn)品是一種硬件實(shí)現(xiàn)識(shí)別功能模塊，集成圖像采集、 圖像技術(shù)處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸、 串行與IO控制功能于一體的車(chē)牌識(shí)別，具有體積小，溫度適用范圍廣，前端能快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位，戶(hù)外運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。系統(tǒng)集成度高，為產(chǎn)品的大規(guī)模和集中應(yīng)用提供了可能。
二、觸發(fā)方式優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用外設(shè)觸發(fā)工作式，采用線(xiàn)圈、紅外或其他檢測(cè)器檢測(cè)車(chē)輛通過(guò)信號(hào)，系統(tǒng)接受到車(chē)輛觸發(fā)信號(hào)后，采集車(chē)輛圖像，自動(dòng)識(shí)別車(chē)牌，以及進(jìn)行后續(xù)處理。
本產(chǎn)品應(yīng)用視頻觸發(fā)方式， 系統(tǒng)采集視頻流圖像，對(duì)于每一幀圖像進(jìn)行分析處理，拋棄硬件觸發(fā)，施工方便、簡(jiǎn)潔、易于維護(hù)。
三、識(shí)別速度與可靠度優(yōu)勢(shì)
國(guó)際交通技術(shù)提出的識(shí)別速度是1秒以?xún)?nèi)。 國(guó)內(nèi)的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中識(shí)別速度達(dá)到平均200-500毫秒，一般要求識(shí)別車(chē)牌大小為160Pixels。由于識(shí)別的實(shí)時(shí)性要求和抓拍率要求，一般需要外部觸發(fā)抓拍對(duì)單張圖片進(jìn)行識(shí)別，由于光線(xiàn)和環(huán)境的影響，識(shí)別率都很低。
本產(chǎn)品利用獨(dú)特圖像別技術(shù)以及人工智能，對(duì)視頻流中的車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別（每幀〈 40MS ）， 能夠根據(jù)字符的可靠度對(duì)多幀圖片進(jìn)行優(yōu)化選擇，保證識(shí)別的高準(zhǔn)確度。 對(duì)較小的車(chē)牌（110-130Pixels）有較高的識(shí)別率，在大流量、高車(chē)速、夜間、雨霧等惡劣環(huán)境中具有較高的適應(yīng)性。
四．控制與維護(hù)不同
智能化地控制視頻圖像，應(yīng)用DSP處理器閉環(huán)控制攝像機(jī)的快門(mén)、增益等 參數(shù)和LED 開(kāi)關(guān)，獲得比較清晰的視頻圖像。同時(shí)系統(tǒng)中心：
? 支持產(chǎn)品的在線(xiàn)升級(jí)，能夠在中心端對(duì)前端產(chǎn)品軟件完成更新。
? 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)具有海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，能夠容納達(dá)千萬(wàn)條圖片記錄；
具備迅速、友好、方便的查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)功能
3．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)由系統(tǒng)中心和前端系統(tǒng)由構(gòu)成。系統(tǒng)中心由 路由器及接收主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接收及數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件組成。前端系統(tǒng)由DSP處理器（每個(gè)識(shí)別器識(shí)別一路）、道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)、 手動(dòng)聚焦鏡頭、防護(hù)罩以及LED補(bǔ)光燈，網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備等組成。
三 系統(tǒng)中心功能模塊
1．系統(tǒng)中心界面
2．系統(tǒng)中心功能
相關(guān)標(biāo)簽：