车牌自动识别方案.doc

车牌自动辨认系统方案1.1系统简介近年来，随着城市化进城的加快，科学技术的发展。单位、社区、停车场等场合对车辆管理的需求不断增长，对车辆的自动化管理和监控的需求与日俱增，车辆出入口自动管理系统的应用越来越广泛，在些基础上增长车牌辨认系统进行管理势在必行。我公司通过数年的研发，在视频辨认领域有了飞速的发展与应用。视频辨认技术，通过数字网络摄像机、道闸和高精辨认算法实现了停车场临时车辆不断车辨认计费，固定车不断车辨认管理。车辆的进出口智能管理系统，实现进出车牌号图片抓拍，车牌号辨认并记录解决。区分临时车辆计费，固定车辆月租管理，流量记录传统的停车场大多采用近距离读卡方式，必须停车伸手刷卡，上下坡道停车刷卡容易导致溜车、碰撞等事故，并且停车场卡片属于一种耗材，后期添加需要购买，还涉及丢卡、坏卡等情况引发的经济纠纷，在以车牌辨认为主导的智能车辆管理系统中不会出现此类情况，立体高清车牌辨认系统重要通过车牌辨认技术，实现对进出车辆车牌信息的辨认，每一辆出入停车场的车辆均有出入图片匹配，由系统软件根据收费方案核算收费金额并显示在岗亭管理程序界面上，不需要另行购买任何耗材，只需将车辆的车牌信息下载到立体高清车牌辨认摄像机上即可，车辆进出场时可以实现不断车通行。整套系统使用简朴、维护方便、稳定性强，采用TCPIP网络通讯，布线简朴、方便，大大减少了施工难度，便于设备的调试及维护。此外，系统还将车牌的人工比对升级到自动辨认，提高了立体高清车牌辨认摄像机图像的清楚度、解决速度和图像智能分析能力，有效控制了一卡多用和保安乱收费等现象。1.2车牌辨认技术应用车牌辨认技术（License Plate Recognition， LPR）以计算机技术、图像解决技术、模糊辨认为基础，建立车辆的特性模型，辨认车辆特性，如号牌、车型、颜色等。它是一个以特定目的为对象的专用计算机视觉系统，能从一幅图像中自动提取车牌图像，自动分割字符，进而对字符进行辨认，它运用先进的图像解决、模式辨认和人工智能技术，对采集到的图像信息进行解决，可以实时准确地自动辨认出车牌的数字、字母及汉字字符，并直接给出辨认结果，使得车辆的电脑化监控和管理成为现实。1. 基于视频流的多帧图像辨认2. 智能模糊点阵辨认算法，对车牌不清楚的辨认准确率仍很高3. 纯视频流触发，只要检测到车牌就能触发，不易出现故障4. 提供RJ-45网口和RS-232串口两种方式5. 采用了专用的DSP解决芯片作为运算核心，独立于计算机系统，避免了软件辨认时其它程序运营占内存等的干扰，提高了运算速度，并且不受计算机系统稳定性的干扰，因而很大限度上提高了车牌的辨认速度和辨认准确率6. 如0、D、Q、O；B、8辨认对的率几乎为100%7. 高速 DSP 嵌入式硬件/软件平台和专用的操作系统内核，以此作为算法的硬件/软件基础，同时核心函数采用手工汇编，非常适宜于户外全天侯运营，具有极高的系统稳定性和环境适应性8. 速度达成180KM/H时，整牌辨认率仍然不低于96%9. 硬件/软件结合辨认的方式，其辨认核心位于前端，使辨认与解决相分离，这使得其能更灵活地运用于各类系统，无需对解决软件进行大的改动即可灵活地加入或去除车牌辨认功能。对辨认核心的改善也仅需将辨认内核换装成高版本的系统，而无需对解决软件作任何改动，解决软件只需通过接受辨认结果即可10. 对摄像要无特殊规定，且可运用原有系统的摄像机11. 采用LED补光，当环境变化(如光线、天气等)时辨认率基本无影响12. 安装简朴，只需外接视频，网络即可，且摄像机及补光的调试简朴；硬件一般情况下都不会出现故障，基本不用维护。13. 重要设备为：辨认器+摄像机+补光14. 成本与同类产品相称，但性价比更高系统工作原理及组成2.1系统的应用车辆入场辨认原理车辆驶入车牌摄像机辨认区域，触发虚拟地感线圈。车牌辨认系统自动抓拍车辆的的图像并辨认出车牌识号，然后通过检索数据库得出车辆类别。显示屏显示该车的有效期（临时车或月租车）或余额（储值车），欢迎光顾等提醒语。语音播放辨认出来的车牌，欢迎光顾等提醒语。假如非满位或该车属固定车辆情况，闸机放行，同时记下车辆进入时间。车辆越过进口，驶入停车场内，车位显示屏刷新车位。整个过程自动完毕，无须工作人员干预。车辆一直处在行驶状态，无段暂停。 车辆出场辨认原理车辆驶入车牌摄像机抓拍区域，触发地感线圈。车牌辨认系统自动抓拍车辆的的图像并辨认出车牌识号，然后通过检索数据库得出车辆类别。显示屏显示该车的有效期（来宾车或月租车）或余额（储值车），收费金额（临时车），道闸启动，请通行等提醒语。语音播放辨认出来的车牌，道闸启动，请通行等提醒语。假如该车属固定车辆情况，闸机自动启竿放行。电脑调出该车入场时的抓拍图像，入场时间等。假如是临时停车，则车辆须交费方能离开，这点和IC卡方案相同。假如辨认的车牌号错误，不管是临时还是固定车辆，闸机不会打开，同时系统都会发出报警信号，告知工作人员注意。车辆越过进出口，驶入离开停车场，系统记下车辆离开时间，车位显示屏刷新车位。进出记录记录可以对车辆进出通道，流量记录、图像对比记录、进出场时间、车牌号数据库等记录。车牌模糊搜索、查询车牌号自动搜索对比，进出图像自动调出对比第四章 系统管理功能TCP/IP网络高清摄像机与计算机建立网络通信，必须保证网络的畅通。2.2 网络高清车牌辨认系统数字高清车牌辨认系统是由一台或多台TCP高清车牌辨认摄像机，运用DHCP网络互换机组成局域网络建立TCP高清车牌辨认摄像机与计算机之间的互相通信。实现电子快门抓图，图像辨认转换成数字信号。车辆自动监测：通过前端的摄像机实现。车辆照片记录：对每辆通行车辆运用车牌辨认模块、摄像机，同时运用车牌辨认及视频电子快门设备得到清楚的车牌图像。自动照明功能：设备外加暖色补光灯并加上的光线感应设备，在夜间灯自动打开，白天自动关闭。为在夜间得到清楚的车辆图片，设备内置的彩色摄像机设立为自动增益控制模式，以获得很好的拍摄效果。记录车辆通行时间：计算机接受到车牌辨认准确时间。具有基本的车型分析功能：运用辨认后给出的车牌颜色信息（蓝底白字、黄底黑字、白底黑字）初步判断车型。 6、数据库管理的相关功能：（1）具有流量记录功能，能记录天天、每周、每月、每年的车流量、车流分布等数据，并可以用图表显示、生成报表、打印报表等。（2）能按照时间、卡类别、行驶方向、车牌号码等查找历史记录，显示相关车辆的相关数据，并生成报表，进行打印等。（3）数据库具有自动维护功能，可以保证长时间、大容量存储，可以自动刷新，不需人工管理。9、系统软件所具有的其他功能：（1）具有用户操作权限管理机制，防止无关人员操作。（2）系统管理和查询软件可以远程运营，通过Internet、Modem等远程媒体实现远程查询、记录和系统维护功能。（3）系统管理和查询软件能进行多任务调度，监控、查询、打印互不影响（4）可以设立多种参数，以方便系统的安装和使用。2.3系统设备组成系统重要由以下部分组成：2.3.1辨认区检测功能 由车辆检测器、地感线圈组成。2.3.2图像抓拍功能入口设备：入口总线控制器、入口道闸、TCP数字高清辨认摄像机、定制暖色补光灯、专用摄像机支架。出口设备：出口总线控制器、出口道闸、TCP数字高清辨认摄像机、定制暖色补光灯、专用摄像机支架、LED中文信息显示屏。2.3.3、车牌自动辨认功能岗亭设备：电脑主机、客户端管理软件 服务器设备：电脑主机、服务车牌管理软件系统功能和硬件组成2.3系统拓扑图2.4系统工作原理临时客户车辆当车辆进场时，车辆触发入场地感线圈，“立体高清车牌辨认摄像机”自动抓拍入场车辆的图像、自动辨认车牌号、记录入场时间并将车辆信息传至服务中心，显示在岗亭中心屏幕上，管理人员可随时监控入口的车辆情况，并可校正辨认结果。当车辆出场时，“立体高清车牌辨认摄像机”自动抓拍出场车辆的图像、自动辨认车牌号，记录出场时间并将车辆信息传至服务中心，服务中心根据比对自动判断车辆性质，自动记录调出相关信息显示。车辆出场时系统将该车辆的入场信息显示在岗亭计算机屏幕上，根据软件制定的收费方案进行收费金额的记录，以供管理人员对临时车辆的管理。固定客户车辆在入口和出口安装“立体高清车牌辨认摄像机”，管理计算机将相应授权通道的车牌信息下载到“立体高清车牌辨认摄像机”内。车辆驶入或驶出停车场时需地感触发立体高清车牌辨认摄像机抓拍、辨认、解决车辆的车牌信息，并将辨认结果传送到管理计算机，管理计算机运用辨认结果查询数据库，假如摄像机与管理计算机断开连接，摄像机可以嵌入式脱机工作，不会导致车流的堵塞达成不断车通行。整个停车场系统实行管理中心计算机集中管理，并采用立体高清车牌辨认摄像机对进入停车场的车辆进行图像抓拍，自动辨认，引导车辆进入停车场指定的区域，在停车场出口立体高清车牌辨认摄像机对驶出停车场的车辆进行辨认，对于固定客户自动放行，对于临时客户根据停车时间进行管理，管理中心计算机对整个停车场进行统一的管理，使停车场的管理形成方便，安全，高效的控制体系。2.5系统网络结构图TCP数字高清车牌辨认系统的重要部件是模块化设计，配置非常灵活，功能强大、完备，适应多进多余的大型系统；既适应简朴的停车场管理，也适应场内套场的嵌套管理。第五章：系统产品介绍名称参数名称参数号牌辨认率白天99%；夜间98%光源发光频率50Hz号牌检出率白天99.5%；夜间99%防护等级IP66适应车0-150公里/小时工作温度-2570最佳牌照尺寸100-160水平像素点工作湿度 90%输出信息车辆特性图像、车牌图像，牌照号码、颜色、类型、通过时间电源电压直流7-24V，纹波50db电子快门1/1至1/10000秒，22档最佳拍摄范围3-6米3.1网络高清车牌辨认一体摄像机3.2集成道闸道闸不仅具有低温加热、高温散热、遇阻反弹、水平垂直调节、车队模式、电机强转、一键自动学习等功能，并且还集成了12V直流电源连接线、网络互换机、互锁器、车辆检测，方便安装配合直杆、折臂、栅栏，长度可选 户外金属烤漆，美观大方，即可遥控装置手动控制，也可通过检查装置自动控制车辆地感检测、红外对射、防砸条等多重防砸措施加装低温自动加热系统，可在-40的环境下使用主体控制部分内的易损件可单独更换，小巧方便运送技术参数闸杆类型直杆/折杆/二联（三联）栅栏杆升降时间5S/4.3s/3s运营寿命200万次电源电压AC220V10%电源频率50/60Hz电机额定功率240W工作温度-4075重 量约70公斤外形尺寸3502701050mm3.3 网络互换机 高强度金属外壳，有效防止意外损伤。增添了动态分派IP的功能，重要配合停车场系统使用操作方便，只需插拔网线，即可实现局域网通讯。高稳定性工作，可长时间工作无需人工干预。技术参数:通讯方式：TCP/IP(网络通讯协议)端口数量：6工作电压：9V工作电流：600mA工作温度：-10+60工作温度：95%（25）3.4室外强光LED外显屏采用室外强光LED发光管，保证亮度；采用全进口集成块和单片机，保证编程可靠，修改方便； 全中文滚动显示，内容丰富；防雨式设计，保证全天候可靠运营；板块式设计，维修，更换便捷，且不影响系统的运营；深色底设计，增长显示亮度。技术码数： 显示方式：滚动显示 通讯接方式：TCP/IP（网口）或RS485 工作电压：12V 工作电流：2A 工作温度：-60-+80第六章：网络高清车牌辨认软件4.1设备配置环境硬件环境电脑配置为：解决器：Intel（R） Core（TM）2 Duo E7400 2.80GHz 2.79GHz内 存： DDR3 2G内存以上显 卡：集成显卡或者独显影驰GeForce G210硬 盘：500以上硬盘NTFS格式网 卡：千兆以太网卡操作系统环境支持系统：XP、WIN2023、WIN2023、WIN2023、WIN7等WINDOWS32位操作系统数据库：SQL SERVER 2023、SQL SERVER 2023、SQL SERVER 20234.2软件功能及介绍4.2.1管理程序停车场管理：可以对使用的停车场进行管理，对停车场进行新增、修改和作废，设立停车场的总车位数。同时还可以查询已经作废的停车场记录。车辆管理：在车辆管理中设立车辆与车主的信息，如：车牌，车辆的商标、颜色、车位号、类型、是固定还是临时车、时间长度及车主的电话、地址、证件等。导入EXCEL：用户可以在安装目录下找到一个EXCEL的模板，使用该模板，用户可以将信息先录入EXCEL中，然后一次性导入到软件中。通道管理:在通道管理中设立摄像机的所属停车场、位置、出入口类型、主从机配置；LED显示屏显示的信息等。界面整体分为两部分：通道属性设立：界面左侧可以设立出入口的部分。硬件关联设立：界面右侧根据左侧选择的通道设立出入口与设备关系的部分收费方案：进入界面后，软件内提供了多种收费方案可供客户选择，选择合适的方案单击“确认停车场、车型后“采用”即可生效。在收费方案显示界面上，可以自定义收费方案，不同的选择可以生成不同的收费方案，用户可以按不同车型计费、计费可以区分白天和夜间、可以选择不同的收费方式等根据设立向导进行自己需要的设立。报表：报表涉及用户查询车辆出入报表、通过的原始记录、收费汇总信息、在场车辆信息及操作日记。可以根据车牌号、类型、操作员及日期时间来时行条件查询，报表可以进行EXCEL导出，打印机。4.2.2岗亭程序 图 5.2.2（a）车牌辨认：车牌的辨认采用车牌自动辨认器技术，可实现全天候工作。车辆出入数据存储归档车牌查询：可进行涉及 A：按出入时间查询；B：按出入地点查询；C：按车辆性质查询等各种查询条件的模糊查询车流记录功能：对任意时段任意方向出入车辆进行记录，生成记录报表打印数据清单或查询结果清单黑名单车辆实时报警功能1、岗亭软件界面中，每个区域基本上都可以进行大小的调整，将鼠标移动到两个区域之的部分就可以发现鼠标形状发生改变，单击左键并按住进行拖拽，可以将某一区域进行横、竖的放大或缩小。2、岗亭软件在第一次进入时，需要设立入口及出口信息。当用户车辆驶入或驶出停车场时，被入口或出口处设立（管理程序中设立）的摄像机抓拍并上传到服务中心，岗亭处可以看到出入场图片，同时有出入场记录显示。假如车牌辨认有误，可由岗亭程序“入口通道”或“出口通道”窗口修改车牌记录。相同车牌完全相同的车牌直接匹配，岗亭程序“出口通道”与“相应入场”窗口显示匹配的图片结果。如图 5.2.2（a）所示。近似车牌完全在客观条件影响下如（ 暴雨、暴雪、大雾天气等）导致的车牌辨认不匹配，在相应入场图片下方是自动列出的近似车牌信息条，管理人员可以人工查找系统没有辨认上的相似的车牌，在近似车牌信息条上快速找到相应的车牌，进行车牌匹配。以供管理人员进行人工比对保证车辆的安全。如图 5.2.2（b）所示。3、显示区域涉及：信息显示区及设备状态显示区。如图 5.2.2（a）所示。信息显示区是在出口有车辆离开时显示时间、收费及车牌。设备状态显示区是显示当前硬件设备及服务中心的连接情况。4、出口控制：可以对出口进行开闸控制，对出场的车辆进行免费解决，也可以进行正常的收费开闸解决。只要单击相应的按钮即可。查询本人收费记录查询本人收费记录，可以用来查询某一时间段内某个通道的车辆进出场及付费情况。假如车主在出场时有任何时间或费用上的疑问都可以在这个界面进行查询。图 5.2.2（b）第七章：工程施工及安装调式5.1管线布置采用FC-30PVC多联的PVC管，接头处均匀涤上防水胶对接。这样可以有效的防潮、防进水，线路在管道之中不会被腐蚀。在地面先把线管走向进线出线规划好先布置要暗埋在安全岛中的各穿线管。按照设备的安装位置拟定各穿线管的起点和终点，各管的起点和终点均要用弹簧弯管器折成90的弯头，弯头部分在设备安装位置的中心集中捆扎起来，并朝上引出。引出端要高出地面300mm,管口要临时封堵，防止浇注混凝土时杂物掉入。在安全岛范围内布管时，要合理布置管的走向，严禁将管布置在固定设备时打膨胀螺丝孔的位置。下图仅供参考：5.2安全岛制作停车场系统的安全岛不仅可以承载设备工作时的应力，并且可以保护设备、线路行人的安全，同时规范车辆进出的车道，使工程外观更专业。因此安全岛的制作会直接影响系统的性能。详情请参见安全岛制作说明，制作安全岛按以下环节进行：1、按图纸规画安全岛的形状线条。2、作间隔10公分密度的钢筋网，且钢筋网要进一步地面。3、用木板沿安全岛形状线条围起一个高20公分的框架。4、用水泥、石子、沙子按1：1：1比例的混凝土浇注用木板围起的安全岛。5、在安全岛侧面刷黄黑30公分相间的路标漆，等干燥后完毕制作。5.3穿线线路是电器工程的基础，线路布放、连接的质量好坏直接影响系统的正常工作，以及影响设备的使用寿命，控制布线的质量是电气工程的重要工作。我公司按照以下环节穿管：选择合格的、通过检测的、参数符合国家相关标准的电线电缆。按照图纸在每根线管中穿标定的线，穿线过程中不要刮伤管壁或管中的其他电线。在布线过程中不要带有街头的线。穿好的线要再次检测导通电阻，假如有问题，要及时换线。测试好的线规定用号码管标记线号。穿好所有线后，所有出线点的线要用扎线带扎好，连线带管用塑料袋包好，以免雨水进入线管。5.4安装设备按照示图，将设备放置在安全岛上各自的安装位置上。放置设备时应保护下面的管线：按照示图确认设备位置无误后，用铅笔将设备底座安装孔描画在安装平面上，并标记中心点，然后设备移开。用16钻头的电锤垂直向下打安装孔，孔深为10公分，钻出的土石要及时清理干净，且打好的孔中应没有杂物。将国标规格的12膨胀螺丝压入每个安装孔中，并用螺母固定，规定固定好的膨胀螺丝不能随螺母一起转动，且露出的螺杆部分应小于4公分。旋掉膨胀螺丝上的螺母并保存好，将设备放入安装位置，规定螺杆均插入底座固定孔。设备固定好后，用手轻推设备，感觉一下固定的牢固限度。5.5安装多样化双通道一进一出双通道（一进一出），道闸宽度不大于3.5米，网络高清车牌辨认一体摄像机安装示意图分解。进出口网络车牌辨认一体机与辨认触发区域轴心的距离应当大于3M；减速带与触发区域轴心距离1.2M左右；网络车牌辨认一体机与车牌之间夹角小于60度；摄像机高度大于1.5M；道闸宽度应当小于3.5M.如下图4.1、图4.2： 图4.1图4.2双通道（同口进出）双通道（一进一出），道闸宽度不大于3.5米，网络高清车牌辨认一体摄像机安装示意图分解。进出口网络车牌辨认一体机与辨认触发区域轴心的距离应当大于3M；减速带与触发区域轴心距离1.2M左右；网络车牌辨认一体机与车牌之间夹角小于60度；摄像机高度大于1.5M；道闸宽度应当小于3.5M.进出口地感用双地感线圈，具有方向特性能辨别进出方向。如下图4.3图4.35.6地感线圈的施工规范 5.6.1、制作方案1.拟定埋设位置根据现场情况（路面宽度、人车分流、有无其它线圈及地面有无高压线缆、钢筋网等）拟定线圈埋设位置及引线走向。2.拟定线圈规格根据地面条件、有无其它线圈（两个临近线圈的匝数须错开）及通行车辆类型等拟定线圈形状、长宽、匝数等规格3.拟定固化物根据地面类型及作业条件选择固化物。(1).泥加107 胶水；(2).沥青；(3).环氧树脂。5.6.2、线圈材料在抱负状况下（不考虑一切环境因素的影响），电感线圈的埋设只考虑面积的大小（或周长）和匝数，可以不考虑导线的材质。但在实际工程中，必须考虑导线的机械强度和高低温抗老化问题，在某些环境恶劣的地方还必须考虑耐酸碱腐蚀问题。由于导线一旦老化或抗拉伸强度不够导致导线破损，则检测器将不能正常工作。在实际的工程中，建议采用1.0mm 以上铁氟龙高温多股软导线。5.6.3、线圈形状 1 、 矩形安装通常探测线圈应当是长方形。两条长边与金属物体（如：车辆）运动方向垂直，彼此间距推荐为1 米。长边的长度取决于道路的宽度，通常两端比道路间距窄0.3 米至1 米。如下图： 2 、 倾斜45安装在某些情况下需要检测自行车或摩托车时，可以考虑线圈与行车方向倾斜45安装。 5.6.4、线圈的匝数为了使检测器工作在最佳状下，线圈的电感量应保持在100uH300uH 之间。在线圈电感不变的情况下，线圈的匝数与周长有着重要关系。周长越小，匝数就越多。由于道路下也许埋设有各种电缆管线、钢筋、下水道盖等金属物质，这些都会对线圈的实际电感值产生很大影响，所以上表数据仅供用户参考。在实际施工时用户应使用电感测试仪实际测试电感线圈的电感值来拟定施工的实际匝数，只要保证线圈的最终电感值在合理的工作范围之内(如在100uH300uH 之间)。户应使用电感测试仪实际测试电感线圈的电感值来拟定施工的实际匝数，只要保证线圈的最终电感值在合理的工作范围之内(如在100uH300uH之间)。5.6.5、埋设方法1.切槽按照方案划完线圈及引线后，用切路机在路面上切出线槽。四角须进行45 度倒角，防止尖角破坏线圈电缆。切槽宽度一般为4 到8 毫米，深度30 到50 毫米。注意：切槽内必须清洁无金属屑及粗大锋利沙砾、无水及其它液体渗入。2.绕制线圈绕线圈时必须将线圈拉直，但不要绷得太紧并紧贴槽底，留出足够长度的导线以便连接到环路感应器且能保证中间没接头。线圈绕好后，将双绞（规定最少1 米绞合20 次）好的输出引线通过引出线槽引出。在线圈绕制完毕后，应使用电感表实际测量电感线圈的电感值，并保证线圈的电感值在在100uH300uH 之间。否则，应对线圈的匝数进行调整。注：由于探测线圈的灵敏度随引线长度的增长而减少，所以引线电缆的长度要尽也许短（一般不应超过5 米）。未双绞的输出引线将会引起串扰，使线圈电感值变得不稳定致使地感犯错。3.埋设线圈绕制完毕后，为加强保护，可在线圈上绕一圈尼龙绳或撒一层细沙。最后用沥青或环氧树脂将切槽密封。5.6.6、输出引线在绕制线圈时，要留出足够长度的导线以便连接到环路感应器，又能保证中间没有接头。绕好线圈电缆以后，必须将引出电缆做成紧密双绞的形式，规定最少1米绞合20次。否则，未双绞的输出引线将会引入干拢，使线圈电感值变得不稳定。输出引线长度一般不应超过5米。由于探测线圈的灵敏度随引线长度的增长而减少，所以引线电缆的长度要尽也许短。如下图：