车牌自动识别专项方案.doc

车牌自动辨认

系
统
方
案

1.1系统简介
近年来，随着都市化进城加快，科学技术发展。单位、社区、停车场等场合对车辆管理需求不断增长，对车辆自动化管理和监控需求与日俱增，车辆出入口自动管理系统应用越来越广泛，在些基本上增长车牌辨认系统进行管理势在必行。我公司通过近年研发，在视频辨认领域有了飞速发展与应用。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暂时车辆不断车辨认计费，固定车不断车辨认管理。
车辆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。区别暂时车辆计费，固定车辆月租管理，流量记录
老式停车场大多采用近距离读卡方式，必要停车伸手刷卡，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、坏卡等状况引起经济纠纷，在以车牌辨以为主导智能车辆管理系统中不会浮现此类状况，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辨认，每一辆出入停车场车辆均有出入图片匹配，由系统软件依照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、维护以便、稳定性强，采用TCP\IP网络通讯，布线简朴、以便，大大减少了施工难度，便于设备调试及维护。此外，系统还将车牌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清晰度、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、模糊辨以为基本，建立车辆特性模型，辨认车辆特性，如号牌、车型、颜色等。它是一种以特定目的为对象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，它运用先进图像解决、模式辨认和人工智能技术，对采集到图像信息进行解决，可以实时精确地自动辨认出车牌数字、字母及中文字符，并直接给出辨认成果，使得车辆电脑化监控和管理成为现实。
1. 基于视频流多帧图像辨认
2. 智能模糊点阵辨认算法，对车牌不清晰辨认精确率仍很高
3. 纯视频流触发，只要检测到车牌就能触发，不易浮现故障
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他程序运营占内存等干扰，提高了运算速度，并且不受计算机系统稳定性干扰，因而很大限度上提高了车牌辨认速度和辨认精确率
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/软件平台和专用操作系统内核，以此作为算法硬件/软件基本，同步核心函数采用手工汇编，非常适当于户外全天侯运营，具备极高系统稳定性和环境适应性
8. 速度达到180KM/H时，整牌辨认率依然不低于96%
9. 硬件/软件结合辨认方式，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改动即可灵活地加入或去除车牌辨认功能。对辨认核心改进也仅需将辨认内核换装成高版本系统，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成果即可
10. 对摄像要无特殊规定，且可运用原有系统摄像机
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，且摄像机及补光调试简朴；硬件普通状况下都不会浮现故障，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

系统工作原理及构成
2.1系统应用

 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。
显示屏显示该车有效期（暂时车或月租车）或余额（储值车），欢迎光临等提示语。
语音播放辨认出来车牌，欢迎光临等提示语。
如果非满位或该车属固定车辆状况，闸机放行，同步记下车辆进入时间。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，不必工作人员干预。车辆始终处在行驶状态，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。
显示屏显示该车有效期（宾客车或月租车）或余额（储值车），收费金额（暂时车），道闸启动，请通行等提示语。
语音播放辨认出来车牌，道闸启动，请通行等提示语。
如果该车属固定车辆状况，闸机自动启竿放行。电脑调出该车入场时抓拍图像，入场时间等。如果是暂时停车，则车辆须交费方能离开，这点和IC卡方案相似。如果辨认车牌号错误，不论是暂时还是固定车辆，闸机不会打开，同步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，必要保证网络畅通。
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网络互换机构成局域网络建立TCP高清车牌辨认摄像机与计算机之间互相通信。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，同步运用车牌辨认及视频电子快门设备得到清晰车牌图像。
自动照明功能：
设备外加暖色补光灯并加上光线感应设备，在夜间灯自动打开，白天自动关闭。
为在夜间得到清晰车辆图片，设备内置彩色摄像机设立为自动增益控制模式，以获得较好拍摄效果。
记录车辆通行时间：计算机接受到车牌辨认精确时间。
具备基本车型分析功能：运用辨认后给出车牌颜色信息（蓝底白字、黄底黑字、白底黑字）初步判断车型。
6、数据库管理有关功能：
（1）具备流量记录功能，能记录每天、每周、每月、每年车流量、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，显示有关车辆有关数据，并生成报表，进行打印等。
（3）数据库具备自动维护功能，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、系统软件所具备其她功能：
（1）具备顾客操作权限管理机制，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）可以设立各种参数，以以便系统安装和使用。
2.3系统设备构成
系统重要由如下某些构成：
2.3.1辨认区检测功能
由车辆检测器、地感线圈构成。
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
系统功能和硬件构成

2.3系统拓扑图

2.4系统工作原理

暂时客户车辆
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车辆状况，并可校正辨认成果。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，服务中心依照比对自动判断车辆性质，自动记录调出有关信息显示。车辆出场时系统将该车辆入场信息显示在岗亭计算机屏幕上，依照软件制定收费方案进行收费金额记录，以供管理人员对暂时车辆管理。
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、解决车辆车牌信息，并将辨认成果传送到管理计算机，管理计算机运用辨认成果查询数据库，如果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，不会导致车流堵塞达到不断车通行。
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车辆进行图像抓拍，自动辨认，引导车辆进入停车场指定区域，在停车场出口立体高清车牌辨认摄像机对驶出停车场车辆进行辨认，对于固定客户自动放行，对于暂时客户依照停车时间进行管理，管理中心计算机对整个停车场进行统一管理，使停车场管理形成以便，安全，高效控制体系。

2.5系统网络构造图
TCP数字高清车牌辨认系统重要部件是模块化设计，配备非常灵活，功能强大、完备，适应多进多余大型系统；既适应简朴停车场管理，也适应场内套场嵌套管理。

第五章：系统产品简介
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%
防护级别
IP66
适应车
0-150公里/小时
工作温度
-25℃～70℃
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<200mV
数据接口方式
10/100M 以太网TCP\IP
外形尺寸
452×145×133mm
图像传感器
1/3” CMOS
重量
2KG
有效像素
720P
存贮温度
-50℃~120℃
最低照度
0.1 Lux（原则）
功耗
7W
信噪比
>50db

电子快门
1/1至1/10000秒，22档

最佳拍摄范畴
3-6米

3.1网络高清车牌辨认一体摄像机
3.2集成道闸

道闸不但具备低温加热、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，以便安装
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、防砸条等多重防砸办法
加装低温自动加热系统，可在-40℃环境下使用
主体控制某些内易损件可单独更换，小巧以便运送

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
AC220V±10%
电源频率
50/60Hz
电机额定功率
240W
工作温度
-40℃～75℃
重 量
约70公斤
外形尺寸
350×270×1050mm
3.3 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功能，重要配合停车场系统使用
操作以便，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(网络通讯合同)
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，修改以便
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设备配备环境
硬件环境
电脑配备为：
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、WIN、WIN、WIN、WIN7等WINDOWS32位操作系统
数据库：SQL SERVER 、SQL SERVER 、SQL SERVER
4.2软件功能及简介
4.2.1管理程序

停车场管理：可以对使用停车场进行管理，对停车场进行新增、修改和作废，设立停车场总车位数。同步还可以查询已经作废停车场记录。

车辆管理：在车辆管理中设立车辆与车主信息，如：车牌，车辆商标、颜色、车位号类型、是固定还是暂时车、时间长度及车主电话、地址、证件等。

导入EXCEL：顾客可以在安装目录下找到一种EXCEL模板，使用该模板，顾客可以将信息先录入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所属停车场、位置、出入口类型、主从机配备；LED显示屏显示信息等。
界面整体分为两某些：
通道属性设立：界面左侧可以设立出入口某些。
硬件关联设立：界面右侧依照左侧选取通道设立出入口与设备关系某些

收费方案：进入界面后，软件内提供了各种收费方案可供客户选取，选取适当方案单击“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，不同选取可以生成不同收费方案，顾客可以按不同车型计费、计费可以区别白天和夜间、可以选取不同收费方式等依照设立向导进行自己需要设立。

报表：报表涉及顾客查询车辆出入报表、通过原始记录、收费汇总信息、在场车辆信息及操作日记。可以依照车牌号、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成果清单
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调节，将鼠标移动到两个区域之某些就可以发现鼠标形状发生变化，单击左键并按住进行拖拽，可以将某一区域进行横、竖放大或缩小。
2、岗亭软件在第一次进入时，需要设立入口及出口信息。
当顾客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）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，同步有出入场记录显示。如果车牌辨认有误，可由岗亭程序“入口通道”或“出口通道”窗口修改车牌记录。
相似车牌
完全相似车牌直接匹配，岗亭程序“出口通道”与“相应入场”窗口显示匹配图片成果。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）导致车牌辨认不匹配，在相应入场图片下方是自动列出近似车牌信息条，管理人员可以人工查找系统没有辨认上相似车牌，在近似车牌信息条上迅速找到相应车牌，进行车牌匹配。以供管理人员进行人工比对保证车辆安全。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连接状况。
4、出口控制：可以对出口进行开闸控制，对出场车辆进行免费解决，也可以进行正常收费开闸解决。只要单击相应按钮即可。
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车辆进出场及付费状况。如果车主在出场时有任何时间或费用上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PVC管，接头处均匀涤上防水胶对接。这样可以有效防潮、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各穿线管。按照设备安装位置拟定各穿线管起点和终点，各管起点和终点均要用弹簧弯管器折成90°弯头，弯头某些在设备安装位置中心集中捆扎起来，并朝上引出。引出端要高出地面300mm,管口要暂时封堵，防止浇注混凝土时杂物掉入。
在安全岛范畴内布管时，要合理布置管走向，禁止将管布置在固定设备时打膨胀螺丝孔位置。下图仅供参照：

5.2安全岛制作
停车场系统安全岛不但可以承载设备工作时应力，并且可以保护设备、线路行人安全，同步规范车辆进出车道，使工程外观更专业。因而安全岛制作会直接影响系统性能。详情请参见安全岛制作阐明，制作安全岛按如下环节进行：
1、按图纸规画安全岛形状线条。
2、作间隔10公分密度钢筋网，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种高20公分框架。
4、用水泥、石子、沙子按1：1：1比例混凝土浇注用木板围起安全岛。
5、在安全岛侧面刷黄黑30公分相间路标漆，等干燥后完毕制作。

5.3穿线
线路是电器工程基本，线路布放、连接质量好坏直接影响系统正常工作，以及影响设备使用寿命，控制布线质量是电气工程重要工作。我公司按照如下环节穿管：
选取合格、通过检测、参数符合国家有关原则电线电缆。
按照图纸在每根线管中穿标定线，穿线过程中不要刮伤管壁或管中其她电线。
在布线过程中不要带有街头线。
穿好线要再次检测导通电阻，如果有问题，要及时换线。测试好线规定用号码管标记线号。
穿好所有线后，所有出线点线要用扎线带扎好，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安装位置上。放置设备时应保护下面管线：
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钻头电锤垂直向下打安装孔，孔深为10公分，钻出土石要及时清理干净，且打好孔中应没有杂物。
将国标规格12膨胀螺丝压入每个安装孔中，并用螺母固定，规定固定好膨胀螺丝不能随螺母一起转动，且露出螺杆某些应不大于4公分。
旋掉膨胀螺丝上螺母并保存好，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），道闸宽度不不不大于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距离应当不不大于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不大于60度；
摄像机高度不不大于1.5M；
道闸宽度应当不大于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），道闸宽度不不不大于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距离应当不不大于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不大于60度；
摄像机高度不不大于1.5M；
道闸宽度应当不大于3.5M.
进出口地感用双地感线圈，具备方向特性能辨别进出方向。
如下图4.3

图4.3
5.6地感线圈施工规范
5.6.1、制作方案
1.拟定埋设位置依照现场状况（路面宽度、人车分流、有无其他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.拟定线圈规格依照地面条件、有无其他线圈（两个临近线圈匝数须错开）及通行车辆类型等拟定线圈形状、长宽、
匝数等规格
3.拟定固化物依照地面类型及作业条件选取固化物。(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影响），电感线圈埋设只考虑面积大小（或周长）和匝数，可以不考虑导线
材质。但在实际工程中，必要考虑导线机械强度和高低温抗老化问题，在某些环境恶劣地方还必要考虑耐酸碱腐蚀
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
普通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。长边长度取决于道路宽度，普通两端比道路间距窄0.3 米至1 米。
如下图：

2 、倾斜45°
安装在某些状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、线圈匝数
为了使检测器工作在最佳状下，线圈电感量应保持在100uH－300uH 之间。在线圈电感不变状况下，线圈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，这些都会对线圈实际电感值产生很大影响，因此上表数据仅供顾客参照。在实际施工时顾客应使用电感测试仪实际测试电感线圈电感值来拟定施工实际匝数，只要保证线圈最后电感值在合理工作范畴之内(如在100uH—300uH 之间)。

户应使用电感测试仪实际测试电感线圈电感值来拟定施工实际匝数，只要保证线圈最后电感值在合理工作范畴之内(如在100uH—300uH之间)。
5.6.5、埋设办法
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。切槽宽度普通为4 到8 毫米，深度30 到50 毫米。注意：切槽内必要清洁无金属屑及粗大尖锐沙砾、无水及其他液体渗入。
2.绕制线圈
绕线圈时必要将线圈拉直，但不要绷得太紧并紧贴槽底，留出足够长度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（规定至少1 米绞合20 次）好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电感值，并保证线圈电感值在在100uH—300uH 之间。否则，应对线圈匝数进行调节。
注：由于探测线圈敏捷度随引线长度增长而减少，因此引线电缆长度要尽量短（普通不应超过5 米）。未双绞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出错。
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。绕好线圈电缆后来，必要将引出电缆做成紧密双绞形式，规定至少1米绞合20次。否则，未双绞输出引线将会引入干拢，使线圈电感值变得不稳定。输出引线长度普通不应超过5米。由于探测线圈敏捷度随引线长度增长而减少，因此引线电缆长度要尽量短。如下图：