车牌识别系统的关键技术■ 中国电子工程设计院 宋昆
车牌识别系统是典型的光电一体化的智能产品，涉及光学、电器、电子控制、数字图像处理、计算视觉、人工智能等多项技术。
技术流程
从技术路线的角度看，车牌识别系统按触发方式不同可分为视频触发和外触发；按成像条件可分为可见光成像和红外成像；按运行平台不同可分为硬件式和软件式。不同的技术路线决定了系统的性能和使用条件。
无论何种形式的车牌识别系统，它们都是由触发、图像采集、图像识别模块、辅助光源和通信模块组成的。一次完整的识别处理流程如图1所示。
车牌识别系统运行时，光学系统要经过事先调整，使到达指定位置的车牌成像最清晰且成像大小、方位符合要求。触发模块负责在车辆到达合适位置时，给出触发信号，控制抓拍。辅助光源提供辅助照明，保证系统在不同的光照条件下都能拍摄到高质量的图像。图像预处理程序对抓拍的图像进行处理，去除噪声，并进行参数调整。然后通过车牌定位、字符识别，最后将识别结果输出。
这是一个典型的图像识别流程，但由于应用的要求和实际运行条件的影响，其中许多环节还会有特殊的要求。
关键技术
1．触发技术
触发可以看做是车牌识别系统的开关。当触发系统被启动时，系统就认为车牌到达了最佳的成像位置，这时便开始拍摄图像（即所谓的抓拍），并进行处理。这要求触发系统具备以下性能：
● 高可靠性 不能漏报，也不能误报。漏报会导致车辆经过时系统不动作，更谈不上识别了;误报则会造成系统误动。
● 响应速度快 车辆处于运动状态中，如果触发响应过慢，容易导致抓拍位置不准确。
● 定位准确 由于成像系统的镜头景深有限，只有在预先设定的抓拍位置附近才能清晰成像，过近或过远都会导致成像模糊。因此，要求触发系统能定位准确。
对于固定式的车牌识别，最常用的触发器是埋设于地下的地感线圈,其优点是可靠性非常高，成本低廉；缺点是安装时需要破坏路面，且对于不同车型有时存在定位偏移。红外触发器是另一种常用的触发装置，为避免误触发，多成对使用。
车牌识别优势
1、树立良好的形象
车牌识别系统是目前国内最先进的停车场系统，会使企业物业形象和知名度大为提升，无论从产品的造型方面，还是自动控制所带来的先进性及管理的科学性，都将给物业管理树立起良好的形象。
2、能严格管理车辆进出
车牌识别系统采用直接对车牌进行对比放行，能避免传统人工放行车辆带来的疏漏，车辆牌照号码是车辆的唯一性标识。
3、安全管理程度高
使用车辆牌照号码作为车辆信息标志，可以大大提高车场停放车辆的安全性。人工放行难免有疏漏的时候，因为没有随时记录可查，尾随其他车辆进入厂区，冲卡，不服从管理，未及时登记现象时有发生，给公司安全保卫工作带来诸多麻烦和安全隐患。采用自动控制管理系统后，长期的固定用户均在电脑中记录了相应的资料，车辆进入停车场即开始进行相关的安全管理。不使用任何通行证、标识卡，所以不存丢证、换证等问题。同时配有图像对比手段，对于有争议的车辆可以进行现场处理。
4.通行速度大幅提高
由车牌识别仪自动记录入口通行车辆信息，自动识别车牌号码作为停车管理的凭证，所以无论是内部车辆还是临时车辆，都无需在入口停车，不需拿取任何入场凭证，大大提高了入场的方便性。
5、节省成本，提高安防工作效率。
车牌识别系统采用完全自动化管理，由于车牌识别系统自动化程度高不需要太多的人进行操作，节省了人力成本。可以将保安员的工作重点放在车辆开箱检查，员工携带物品盘查上面。
车牌自动识别系统
2-1 系统概述
随着我国综合实力和国民收入水平的提高，机动车每年以10%～20%的速度迅猛增长，道路建设步伐加快，全国城市化水平也在不断提高，交通管理现状和需求的矛盾进一步加剧，与交通相关的刑事和治安案件也逐年上升，特别是像肇事或作案后驾车沿公路逃逸，盗抢机动车辆，车辆违章行驶等。针对上述问题，1999 公安部在102，107 国道开展创建活动，2000 年又在104，312 国道和所有高速公路继续开展创建活动，同时又在全国36 个城市实施“畅通工程”，其目的是提高交通管理水平，向科技要警力，适应我国现代化建设的需要。而公路卡口车辆智能监测记录系统十分有利于对平安大道公路（国道）运行车辆的构成、流量分布，违章情况进行常年不间断的自动记录，为交通规划，交通管理，道路养护部门提供重要的基础和运行数据，为快速纠正交通违章行为，快速侦破交通事故逃逸和机动车盗抢案件提供重要的技术手段和证据，对平安大道（国道）的平安运行和提高公路交通管理的快速反应能力有着十分重要的意义。
卡口智能车辆监测记录系统是利用先进的光电，计算机，图像处理，模式识别，WEB 数据访问等技术，对监控路面的每一辆机动车的前部特征图像和车辆全景图像进行连续全天候实时记录，计算机根据所摄像的图像进行车辆号牌全自动识别，并能进行车辆动态布控和超速违章报警，通过公安网络能将各个监控点信息有机共享。
系统可以安装在公路任意段面上，包括城市出入主要道路口，收费站，省际和市际卡口等处。室外摄像头和辅助照明安装在车道上方，与地面的垂直距离高于5.5M，摄像头和辅助照明采用不同支架安装，相应水平距离大于6M。工业控制计算机可放置在标准机房内或专业机柜里，配置UPS 和稳压电源，所有机壳接地完好。室外支架上方安装避雷器，摄像头防护罩具备防水，防振，防尘，防磁，隔热和保温能力，系统使用三相交流电源，停电保护和自我引导。
车辆智能监测系统主要应用在城市的进出口交通要道上，对经过卡口的所有车辆进行图像采集并保存，自动识别车牌号码和颜色，自动记录相应车辆车型、颜色、车牌号、行驶方向、车速、路经时间等各种参数，数据具备联网查询。在城市的各个卡口设立该系统，能及时准确地记录车辆信息，不但可以随时掌握城市各出入口的车辆流量及状态，对超速、逆行等违章行为进行实时监控，而且可以监测出被盗车辆或罪犯所乘车辆进出城市以及行经路线状况，对已布控车辆，系统及时发出报警信息，这为快速侦破案件提供了科学、有效的依据。各卡口的车辆监测系统通过无线、光纤或电话线形式传输，与卡口管理中心联网，并且可以和公安交通指挥中心系统进行数据联网交换，使指挥中心可随时调用各卡口信息。公路卡口智能监控系统已成为公安交警指挥中心的重要的组成部分。
1 / 9 智能车牌识别系统
智能车牌识别系统是采用车牌识别技术做为基础，应用与停车场、高速路口、收费通道等场所的车辆管理系统。车牌识别技术(Vehicle License Plate
Recognition，VLPR) 是指能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆车牌信息（含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色）进行处理的技术。车牌识别是现代智能交通系统中的重要组成部分之一，应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础，对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析，得到每一辆汽车唯一的车牌号码，从而完成识别过程。通过一些后续处理手段可以实现停车场收费管理，交通流量控制指标测量，车辆定位，汽车防盗，高速公路超速自动化监管、闯红灯电子警察、公路收费站等等功能。对于维护交通安全和城市治安，防止交通堵塞，实现交通自动化管理有着现实的意义。
随着社会经济的发展、汽车数量急剧增加，对交通控制、安全管理、收费管理的要求也日益提高，运用电子信息技术实现安全、高效的智能交通成为交通管理的主要发展方向。汽车车牌号码是车辆的唯一“身份”标识，智能车牌识别系统可以在汽车不作任何改动的情况下实现汽车“身份”的自动登记及验证，这项2 / 9 技术已经应用于公路收费、停车管理、交通诱导、交通执法、公路稽查、车辆调度、车辆检测等各种场合。
智能车牌识别系统的几种应用方式：
1、监测报警
对于纳入“黑名单”的车辆，例如：被通缉或挂失的车辆、欠交费车辆、未年检车辆、肇事逃逸及违章车辆等，只需将其车牌号码输入到应用系统中，智能车牌识别设备安装于指定的路口、卡口或由执法人员随时携带按需要放置，系统将识读所有通过车辆的车牌号码并与系统中的“黑名单”比对，一旦发现指定车辆立刻发出报警信息。系统可以全天不间断工作、不会疲劳、错误率极低；可以适应高速行驶的车辆；可以在车辆行使过程中完成任务不影响正常交通；整个监视过程中司机也不会觉察、保密性高。应用这种系统将极大地提高执法效率。
