停车场车牌自动识别系统

概述随着各种停车场车辆的增多，车辆管理显得尤其重要。车辆管理必须要做到对各种车辆实时地进行严格的管理，对其出入的时间进行严格的监视，并对各类车辆进行登记（包括内部车辆和外部车辆）和识别，并将各种信息输入到数据库。因出入的车辆较多，如每辆车都要进行人工判断，既费时，又不利于管理和查询，保卫工作比较困难，效率低下。因此要改善这种管理模式，就要尽快实现车辆监控系统保安工作的自动化、智能化，并以计算机网络的形式进行管理，对所有出入车辆进行有效地、准确地监测和管理。为此我公司提出车牌自动识别的监控系统，该系统是利用SNT-PR40D车牌自动识别器，自动抓拍车辆照片并识别车牌号码，将车牌号码，颜色，车牌特征数据，出入场时间信息等传给管理计算机。它可可对整个出入车辆情况进行监控和管理，包括出入口管理，内部管理，采集，存储数据和系统工作状态，以便管理员进行监控，维护，统计，查询和打印报表等工作。车辆出入停车场，完全处于系统监控之下，使车辆的出入，防盗等完全智能化并具有方便快捷，安全可靠的优点。1.2系统设计原则本系统的设计的基本原则是实用性、可靠性、先进性、开放性、可维护性，且具有良好的兼容、升级、扩展能力。1.3系统主要特点1)全嵌入式系统：采用嵌入式主机系统。模块化结构和高性能、高质量大规模集成电路板，坚固可靠。软、硬件系统自动恢复技术设计。系统工作更加稳定可靠。2)施工安装简便：系统采用一体化设计思想，车辆识别采用纯视频流的方式，不需破路，施工简单，全部采用端子方式连接，调试方便。3)维护方便：全套系统采用模块化设计，可随时任意更换任何模块。状态指示灯可以方便的判断系统故障，无需大量专业的维护。4)全天候工作：该系统可同时抓拍同一方向多个车道的车辆，采用自动照明技术，夜间辅助光源自动启动，以确保夜间拍摄的图片清晰可见。5)信息传输灵活：车辆照片及系统信息可通过电话拨号、ADSL、光缆、数据专线等各种有线通讯方式传输到数据中心。也可通过GPRS和CDMA等无线方式进行传输。6)自动监控，远程遥控：系统自动监控前端设备工作状态，当系统出现故障时，系统会及时自动报警，并对故障点采取自复位措施，保证前端设备正常运行。也可以在后端控制中心通过远程控制方式控制主系统自动开关机及各项参数的调整，设置。7)后端管理：系统对照片进行后期处理及管理，实现对车辆数据的查询、检索、统计、维护、更新和分拣等功能。1.4系统设计依据标准号标准名称公安部公交管[1997]231号文件GB/T9813-2000微型计算机通用规范GA408.1～408.14-2003道路交通违章管理信息代码GA409.3-2003全国道路交通管理系统数据交换格式第3部分：交通违章数据交换格式GA329.3-2003全国道路交通管理信息数据库规范第3部分：交通违章管理信息数据库规范GA/794中华人民共和国公共安全行业标准GBJ5768道路交通标志线中国公共安全行业标准《超速自动记录系统通用技术条件》所示，系统实时记录所有过往车辆的照片，通过图像分析和牌照自动识别提取车辆的关键特征（如车牌号码、车牌颜色、车型等）。系统主要包括车辆检测单元、快速摄像单元、照明单元及控制主机等部件，实现过往车辆的视频采集、车辆号牌全自动识别以及相关控制数据存储等功能，将嵌入式控制系统放在路口机柜中，然后通过光纤线路将车辆图像数据和数据库信息传回中心。系统采用嵌入式控制主机，减少了系统对Windows的操作系统的依赖，采用Linux系统，保证系统的稳定性和长时间的运行。嵌入式系统不仅可以减少电源的损耗，而且具备在恶劣环境下正常工作，整个系统设计完全采用工业级标准设计，稳定可靠。嵌入式系统设备集成度高、体积小、功耗低，对室外机箱要求不高，系统工作稳定，是未来室外监控系统的发展趋势。系统由前端数据采集和处理、通讯、LED显示、中心管理四个模块组成。（1）前端数据采集和处理该功能是实时检测车辆的移动，并将相关信息如车辆的车牌号码通过车牌自动识别器识别后上传到中心的同时直接显示在LED屏上。（2）通讯模块通讯模块负责建立前端设备和中心设备的网络连接。（3）LED显示接收过往车辆的车牌号码、车牌颜色等相关信息并将其显示在LED屏上。（4）中心管理完成过往车辆信息查询、统计、打印报表输出及系统管理等功能。2.2系统工作流程当有车辆驶近监控点时，车牌识别器自动抓拍车辆照片，并识别出该车辆的车牌号码，记录时间、车牌号码、车辆照片，然后通过对比数据库，判断车辆是否合法车辆，如果合法，车辆正常驶入；如果不合法，系统进行声光报警，同时对上传的数据进行标记，以供日后查询，相关人员进行处理后才让车辆正常驶入。具体流程图如下所示：车辆驶近监控点通过车牌判断车辆是否合法？进行声光报警，提示车辆不合法Y相关人员进行处理车辆进入监控点系统自动抓拍照片，并识别其车牌号码，记录车辆相关信息N图2-2车辆进入监控点流程示意图2.3系统安装示意图VD-PR40D车牌自动识别器安装在检测车道一侧，每个监控架设一个高度为1.5～1.9米的钢管，在钢管顶部位置各安装一套摄像机，摄像机镜头指向车道前方约5.5～6.9米的地面处对准车牌。具体安装位置图（如图2-3）和接线图（如图2-4）如下所示。监控点2.2米京A123451.7米6.5米聚焦位置图2-3安装位置图RESETINOUT10/100MCOMCTRLWORKPOWER车牌自动识别器工作指示灯控制接口电源指示灯视频采集卡软件硬盘计算机网卡主控板以太网接口视频输入视频输出复位开关4口交换机超五类网线同轴视频线至监控同轴视频线摄像机超五类网线图2-4识别器接线图章系统主要功能系统主要功能如下图所示：车辆检测超速抓拍车牌识别与LED显示综合查询与系统管理数据及照片存储运行信息显示系统主要功能通信网络图3-1系统主要功能3.1信息采集功能能对过往的车辆信息进行自动采集。采集信息包括机动车号牌号码、行驶时间、地点、车辆照片、车牌照片和车速等，对采集的信息符合金盾工程有关数据规范。通过前端车辆数据采集系统进行图像抓拍、车牌自动识别、图像对比。本系统可监视多个监控点的车辆，满足对过往车辆的管理。主要有如下功能：信息采集车辆自动检测只有在有车辆通过监控点时才拍摄，能够捕获所有经过的车辆，在车速（5km/h～160km/h）范围内的监控区域内的监控区域内规范行驶的车辆图像捕获准确率达99％以上，图像质量清晰可辨，夜间图像具有强光抑制功能和逆光处理。车辆照片记录在车辆通过时，系统及时拍摄车辆前部特写图像和整个车辆全景图像各一张，并将图像存储到磁盘相应目录下，车辆通过的信息写入相关数据库，并在全景图像中标明车辆通行数据，如时间，地点，车速，方向等。每辆车通过时抓拍2幅彩色照片，既能看清全景，又能看清车牌。图像数据存储容量大每辆车分别按特写和全景存贮成两张照片，单套系统至少要存储100万辆车。当超出100万辆车时，自动对最前面的图片数据依次进行覆盖，整个系统始终保留至少100万辆车的图像，并采用通用的“JPEG”压缩图像。车辆图像与相关数据一一对应准确记录车辆通过监控点的时间、地点、速度、行驶方向、车型、车貌、牌照及识别号码，信息与车辆照片一一相对应。牌照自动识别式机动车车牌（即含民用机动车、警用车、军用车、武警车）进行实时识别，同时可对2002式个性化号牌进行自动识别，车牌识别率94%。车辆速度测定具有自动测速功能，能够测出车辆通过时的速度，在5～80Km/h的测速范围内，测出的速度值与实际速度值的误差应在±2％之内；在80～120Km/h的测速范围内，测出的速度值与实际速度值的误差应在±3％之内；在120Km/h以上测速值时，测出的速度值与实际速度值的误差应在±5％之内。车型和颜色识别具有车型分析功能，自动区分大小车型和常见红白蓝黄四种车牌颜色。信息上传各监控点应提供过往车辆等信息的自动上传功能，上传内容包括过往车辆的信息和图片。如因网络中断或其它故障，车辆信息存储于路口数据服务器中，待故障恢复后自动上传。数据共享车辆信息及照片能通过网络传输到监控中心进行汇总，能进行远程信息查询。能从监控中心对各站点进行嫌疑车辆参数设置，远程对各站点进行数据维护，在以太网环境的可做到实时传输。3.2车辆信息查询功能管理中心可以查询任一监控点的过往车辆历史记录，查询条件由车辆的车型、车牌号、颜色、经过时间等组合条件查询。车牌号码可以只给出少数几位，从而进行模糊匹配查询。查询系统主要功能如下：（1）经过车辆查询随意查询监控点的通行车辆的记录。查询条件由车辆通过的时间、车牌号码、车牌颜色、进出口类型、进出口编号等组合形式，其中车牌号码可以只给出少数几位，从而进行模糊匹配查询。查到的信息包括：车牌号码、车牌颜色、通过时间、进出口类型、进出口编号、照片等。如需要查询在某个进出口的入口车辆，可以通过相关的条件进行选择，点击查询，查询结果以列表方式显示。查询结果显示（2）车辆的详细情况系统通过输入车辆牌照或摩托车牌照，可以直接连接车辆管理数据库，把显示相应的车辆的详细信息，方便用户通过牌照号码再使用其它的系统。（3）车流量统计车流量统计对经过警务查报站的车辆进行统计，可以按天或按月进行统计，统计信息以二维折线图和柱状图显示。（4）过往车辆查询。3.3系统设置系统管理是对用户、设备等相关数据进行设置，以便维护，有以下主要功能：（1）系统设置系统设置完成停车场编号、保存识别结果的计算机IP地址、图片保存目录、图片大小设置等功能。图3-5系统设置（2）日志管理日志管理主要完成查询历史日志操作，并以列表的方式显示查询结果。日志列表中显示系统历史操作记录，比如操作功能、操作时间、操作用户、事件描述等。（3）设备管理设备管理主要对设备编号、IP地址等信息进行新增、修改、删除等操作。车牌自动识别器（如图3-1）是深圳市惟达智能技术有限公司开发的基于DSP硬件识别的车牌识别系统。图4-1车牌自动识别器产品外观本产品采用高速芯片作为识别算法的运行硬件平台，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，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的智能识别能力，从而使整个系统更加强大，管理更加有效。基于硬件识别的车牌识别方式，使识别与管理相分离，管理软件只需接收识别器（盒）传输的识别结果，这使得该系统能更灵活地运用于各类管理系统，无需对管理软件进行大的改动即可灵活地加入或去除车牌识别功能。并且极大的克服了软件识别的传统方式中由于识别核心在管理软件中实现，从而对识别核心的任何改动或者改进都必须对整个管理软件进行调试、检查，工作量大、繁琐且极易造成系统故障甚至因资源占用过高而崩溃。本产品由于采用了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。本产品集成了车牌识别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，集成了图像采集模块、数字信号处理器、存储器、通信模块、温控模块、单片机