车牌识别系统方案

_______________________________________________________________________________1车牌识别系统技术方案四川海普系统集成有限公司车牌识别以及基于车牌识别的视频测速设备是一种以计算机视觉和模式识别科学为理_______________________________________________________________________________2论依据，并辅以多种工程学标准，开发的最新型的光、机、电一体化的高科技产品。由于有科学的理论指导并采用了众多的新技术使其具有科学上的先进性，合理的设计使其具有全天候野外工作能力。其设计思想本身就是一种据有科学前瞻性的探索，其产品化的意义更是无与伦比，解决了众多困扰世界智能交通界的难题。目前国际上对于视频测速还处于理论研究阶段，其主要的难点在于如果基于车牌识别进行测速首先要求要有很高的识别率和很高的识别速度，否则不可能实现，而一般来说大多少厂商都是通过计算机来实现车牌识别的，由于受到计算机和视频采集设备速度的影响，所以不可能达到高速识别，也就无法做到测速的目的，而如果不基于车牌识别进行测速，又会由于无法判定是否为同一辆车，而不能准确判断车速。而我公司采用的基于高速硬件平台的高速车牌识别算法，在保证极高的车牌识别率前提下，开发了视频测速模块，可以说是国际智能交通领域的一次创举。本系统采用车牌识别以及基于车牌识别的视频测速设备，可以实现可对分布于前端监控点内的过往机动车辆实现自动测速、车牌识别、并实现对所有过往车辆的图片自动记录存档，由于本系统采用目前世界上最先进的视频测速技术，基于计算机视觉原理以及模式识别技术，可实现对被测车辆的车速、车牌号识别、可有效避免诸如雷达测速、线圈测速造成的误触发和系统不稳定性，系统具有对光线的全天候自动适应功能，可实现24小时的不间断监测。一、产品简介车牌识别以及基于车牌识别的视频测速设备采用高速芯片作为识别算法的运行硬件平台，集成照明、镜头、摄像头和DSP电路形成嵌入式的结构，与传统的车牌识别系统不同，设备无需计算机即可实现车牌图像的采集、识别和测速，具有识别性能高、环境适应性强、安装维护简单等特点。无需改变目前已有的管理系统，并可添加并运用于各类管理系统中，使其增加了车辆的车牌号码和测速的智能识别能力，从而使整个系统更加强大，管理更加有效。本产品采用嵌入式系统，以数字信号处理芯片作为算法运行的硬件平台，所有算法固化在硬件之中，因此可以脱离计算机实现其功能，使其具有极高的系统稳定性，并获得了更广阔的应用空间。本产品集成了车牌辨识系统所必须的所有硬件和软件，不再需辅助的设备即可完成其功能。在硬件上，集成了可控照明灯、光线自动调节模块、镜头、图像采集模块、数字信号处_______________________________________________________________________________3理器、存储器、通信模块、温控模块、单片机等；在软件上，车牌识别及视频测速设备集成了车牌定位、车牌字符切分、车牌字符识别、光学畸变校正、速度误差的非线性校正、车速测算等算法。由于采用纯硬件模式使其降低了对环境的要求，可以很容易安装、调试。二、产品特点1．对不同光照的适应能力由于白天、夜晚的光照环境相差很大，不同应用场地也有不同的光照环境，因此本产品自主开发了对电子快门和曝光强度进行自动的调整的光线控制模块，以适应不同的光照环境。2．对自然环境的适应能力为适应环境温度的变化，本产品采用了宽温度范围的器件，并进行了大范围温度变化的实际测试，完全可以满足较大环境温度变化范围的应用。对于环境温度变化更大的地区，产品对内部温度采取半导体温度调节技术加以调整，可满足温度变化范围非常大地区的应用。同时具有很好的防雨、雪和高湿能力。3．对超高速和超低速行驶车辆的适应能力由于采用高速算法和高速的硬件平台，使得车辆在超高速（时速200公里以内）行驶或超低速行驶时都能准确识别车牌号码并测算速度，避免了雷达测速时低速误差大和线圈测速系统不稳定的问题。4．相对于应用系统的独立性因车牌辨识技术是正在迅速发展的领域，车牌号码识别和车牌图片匹配的算法的性能提升也是永无止境的研究领域，车牌辨识系统必须具有相对于应用系统独立的特性才能在系统调整、维护、算法升级等过程中不影响应用系统的运行，车牌辨识系统的意外损坏也不会暂停系统的正常运行。由于采用了嵌入式的结构形式，本产品的照明、拍摄、图像采集、车牌辨识算法都集成在一起，作为一个整体设备加以设计和实现。这种结构形式使得本产品同应用系统之间只通过通讯接口和通讯协议发生关系。5．具有很高的系统可靠性由于对本产品嵌入式的软硬件结构进行了优化、综合设计，不但增加了系统辨识车牌的性能，也增加了系统的可靠性。由于不依赖于任何操作系统，具有很高的系统可靠性，并可在10毫秒内实现系统的复位，不会在意外情况下延误应用系统的运行。_______________________________________________________________________________4三、系统技术方案系统要求实现的功能为可对分布前端监控的过往机动车辆实现自动测速、车牌识别、并实现对所有过往车辆的图片自动记录存档。见下图：外部数据调用接口管理计算机SWITCHHUB网络交换机数据、视频光端机数据、视频光端机数据、视频光端机数据、视频光端机数据、视频光端机数据、视频光端机。。。。。。数据、视频光端机数据、视频光端机数据、视频光端机数据、视频光端机数据、视频光端机数据、视频光端机车牌识别以及视频测速数据接收计算机光线自动调节设备光线自动调节设备光线自动调节设备光线自动调节设备光线自动调节设备光线自动调节设备摄像头摄像头摄像头摄像头摄像头摄像头系统主要设备连接示意图车牌识别及视频测速设备车牌识别设备数据汇集转发器车牌识别设备数据汇集转发器车牌识别设备数据汇集转发器车牌识别设备数据汇集转发器车牌识别设备数据汇集转发器车牌识别设备数据汇集转发器车牌识别及视频测速设备车牌识别及视频测速设备车牌识别及视频测速设备车牌识别及视频测速设备车牌识别及视频测速设备_______________________________________________________________________________5系统实现的功能：1、车辆自动监测：通过前端的摄像机实现。2、车辆照片记录：对每辆通行车辆利用车牌识别模块、摄像机，同时利用车牌识别及视频测速设备得到清晰的车牌图像。3、自动照明功能：（1）设备本身具备照明工具，可以满足拍摄车牌和识别以及速度测算的需要。（2）为在夜间得到清晰的车辆图片，设备内置的彩色摄像机设置为自动增益控制模式，以获得很好的拍摄效果。4、记录车辆通行时间和速度：计算机接收到车牌识别和速度数据准确时间。5、具备基本的车型分析功能：利用识别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，并可设定不同的限速，以进行有区别的超速报警。6、具备超速报警功能：根据车行方向、速度和设定的限速对超速车辆进行报警。7、具备防雷和接地装置，系统可以安全、稳定运行。8、数据库管理的相关功能：在数据库中存储了通行车辆的基本数据（车行方向、速度、通行时间、车牌号码、车型、是否违章）之后，可以对数据进行多种综合的查询及管理：（1）具备流量统计功能，能统计每天、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、速度、车型、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、系统软件所具备的其他功能：（1）具备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行，通过Internet、Modem等远程媒体实现远程查询、统计和系统维护功能。（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）可以设置多种参数，以方便系统的安装和使用。四、产品安装_______________________________________________________________________________6系统典型安装如下图：五、产品主要技术特点1、高可靠的车牌号码识别实时检测和记录通过车辆的有关信息，自动识别车牌号码。在黑天和雨雾天气也能够正常识别。系统在实时记录通过的车辆图像时，能够识别0～9十个阿拉伯数、A～Z二十六个大写字母以及相关的汉字－京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、2004式新军牌等。2、视频触发避免线圈触发的弊端（断路施工、线圈因道路变形而变化）。3、视频测速基于高速处理器和高速算法，识别车辆速度，测速误差小于±3%(雷达测速误差范围为±5％)。4、高速数据处理和控制有能力处理大流量情况，不会影响业务。5、实时数据传输通过IP接口，中心计算机能够设置监控卡口计算机的数据上传形式和数据类别，并将信息进行记录和处理。6、数据库管理被监测车道车行方向计算机摄像机和照明设备龙门架车牌号码和速度数据车牌识别和测速模块_______________________________________________________________________________7按大型车、小型车两类对车辆进行查询。设定查询起止时间查询车辆通行记录。对某一特定牌号进行查询，包含对特定字符的模糊查询。对设定车速范围或车长范围的车辆通行记录的查询。对特定路段车辆通行记录的查询。对流量的统计查询管理软件可定时对车辆通行记录进行统计，得到不同路口平均车流量、小时平均车流量、日平均车流量、月平均车流量等统计数据以供管理人员参考。记录的自动处理管理软件使用数据库系统保存和管理车辆通行记录，历史记录保存时间可根据计算机存贮容量大小由用户决定，超过保存时间的车辆通行记录由管理软件自动删除，无需人工干预。7、系统报警比对系统黑名单数据库，发现可疑车辆自动向指挥中心报警，并上传相关数据。8、系统远程管理维护通过网上任意一台经过授权的计算机，对系统进行维护。这也有助于我公司对用户提供及时的技术支持。六、产品主要技术特点1、车牌识别率在正常城市车牌清洁程度情况下，平均字母和数字识别率可达到95%以上。满足招标文件提及的号牌汉字要求，汉字识别率90%以上，并通过针对系统应用地区加强模板，可实现平均汉字识别率达到95%以上。2、测速识别自动监测器技术参数车牌定位正确率98%捕捉车辆成功率：95%车牌识别率：白天95%夜晚88%（整牌含汉字）测速速度0.1秒(从捕捉到车辆至输出速度结果)识别速度0.5秒(从捕捉到车辆至输出识别结果)适应车速范围：252公里/小时测速误差±3%_______________________________________________________________________________8JEPG存储数据格式，分辨率768*576，压缩比10％～100％每幅图像最大字节数：20KB图像象素：768×576最低照度：0.08LUX(彩色)最低照度：0.01LUX(黑白)图像灰度等级：256级图像彩色等级：24位真彩色清晰度：480线平均无故障时间：100000小时适应环境温度范围：-60℃－+70℃；工作湿度：0～95%工作电压：176VAC～243VAC，50Hz±5Hz