基于車輛號牌自動識別技術(shù)在港口的設(shè)計與應(yīng)用

李 婕

（1、大連海事大學(xué)，遼寧 大連 116000 2、天津港信息技術(shù)發(fā)展有限公司，天津 300000）

1 系統(tǒng)介紹

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，港口車輛管理系統(tǒng)日益復(fù)雜，為了給港口治安管理系統(tǒng)的管理提供各種實時車輛及貨物信息，以方便、高效的利用和管理現(xiàn)有的港口治安管理系統(tǒng)，我們研究設(shè)計了智能化車輛號牌自動識別系統(tǒng)。

車輛號牌自動識別(License Plate Recognition)技術(shù)是公路交通管理自動化和智能化建設(shè)過程中的核心技術(shù)。車輛號牌識別系統(tǒng)能通過視頻檢測、圖像采集、號牌識別、號牌驗證、行為觸發(fā)等處理流程，對實時抓拍車輛圖像進行分析處理，自動獲取包含車輛號牌(包括漢字、字符和數(shù)字)、車牌圖像色彩、結(jié)構(gòu)和紋理等特征信息，可廣泛應(yīng)用于路面交通違法取證、流動測速取證、收費(執(zhí)法)站/停車場智能監(jiān)測管理、高等級公路卡口過往車輛管理、通行控制、旅行時間統(tǒng)計等應(yīng)用場合，為相關(guān)中心數(shù)據(jù)庫可視化信息聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的聯(lián)動提供技術(shù)支持。該系統(tǒng)的誕生，從根本上改變了原來對公路行駛車輛沒有監(jiān)控或完全依賴人工監(jiān)控的狀態(tài)。

該系統(tǒng)目前主要安裝在公安部門所設(shè)立的城市出入口、治安卡口（或查報站）處，用于對進出這些地方的行駛車輛進行24小時全天候不間斷監(jiān)視記錄。本系統(tǒng)能夠提供現(xiàn)場車輛的全景圖像信息，以及辨別車輛的細目特征的圖像信息。對出城車輛，能識別并清晰地記錄車輛號牌、車型、日期、時間、地點、車速、車長等信息。在指揮中心可對卡口進行統(tǒng)一或選擇性的布（撤）控管理，與輸入的可疑車輛信息或被盜搶車輛庫（黑名單）進行比對，運用光纖接入技術(shù)，及時把圖像信息傳送到指揮中心，發(fā)現(xiàn)可疑車輛將實時報警?？商峁﹫D像接口與公安計算機專用網(wǎng)絡(luò)連接，所有圖像、數(shù)據(jù)均可以進行Web查詢，在網(wǎng)絡(luò)上的其他經(jīng)授權(quán)的終端上調(diào)閱、查看，實現(xiàn)所有圖像信息跨警種、跨部門的關(guān)聯(lián)查詢和信息共享。

系統(tǒng)的主要用途是：

為偵破交通肇事逃逸案、利用機動車作為犯罪工具的刑事案、以及搶劫出租車等惡性案件提供線索和證據(jù)；為處罰打擊超速、逆行等嚴重違章現(xiàn)象提供證據(jù)；自動查找被盜、被搶、以及違章拒罰等通緝車輛；準確統(tǒng)計公路交通、單位進出車輛流動情況，為合理調(diào)配警力、提高車輛管理水平提供科學(xué)依據(jù)。

2 系統(tǒng)說明

采用視頻攝像機抓拍技術(shù)，能全天候24小時不間斷地對出城車輛自動進行實時監(jiān)測抓拍，實時自動識別機動車輛牌照號碼，并記錄顯示車輛號牌的圖片。將圖像存儲到磁盤相應(yīng)目錄下,車輛通過的信息寫入相關(guān)數(shù)據(jù)庫,并在全景圖像中標明車輛通行數(shù)據(jù),如時間、地點、車型、車輛號牌、車牌顏色、車速、方向等。

采取循環(huán)覆蓋技術(shù)，單套系統(tǒng)存儲車輛不低于80萬輛。當(dāng)超出80萬輛車時，自動對最前面的圖片數(shù)據(jù)依次進行覆蓋，整個系統(tǒng)始終保留至少80萬輛車的圖像，并采用通用的“JPEG”壓縮圖像。

拍攝車速≥160km/h，拍攝范圍＞兩個車道，完全覆蓋整條道路的橫截面；道路總寬為二車道（一來以往），不按道行駛、越中線和騎中線行駛的車輛均能準確抓拍、識別等，有效地解決沒有采用中間物理隔離時壓線或跨中線行駛車輛的車牌抓拍問題。

系統(tǒng)能測出通行汽車的速度，具備分地點、分車型設(shè)置限速值的功能。測速信息與本地限速值比較，一旦發(fā)現(xiàn)車輛超速，系統(tǒng)立即自動向指揮中心發(fā)送包含車輛圖像的主要特征信息，供交警非現(xiàn)場實時執(zhí)法實時對通過車輛進行車牌識別與實時黑名單進行比對。自動將識別車輛號牌與布控車輛數(shù)據(jù)庫的黑名單進行匹配比對,發(fā)現(xiàn)可疑車輛時，實時報警提示；當(dāng)報警發(fā)生時，自動將報警信息上傳給指揮中心，同時以聲音、圖形及文字的方式提示中心值班人員，直到人員干預(yù)解除報警，所有報警信息同時生成日志記錄到數(shù)據(jù)庫中，方便以后查詢和檢索指揮中心進行布（撤）控時，布控軟件可以靈活使用統(tǒng)一或選擇性布（撤）控的方式。布控車輛號牌的匹配可設(shè)置成精確匹配或4位以上字母數(shù)字的模糊匹配，以適應(yīng)車牌識別難以做到100%精確的客觀情況，提高嫌疑車輛通過時報警的命中率。

對過往車輛歷史記錄查詢，可根據(jù)權(quán)限查詢卡口的通行車輛信息，查詢條件可根據(jù)時段、地點、車牌、車型、速度進行查詢，車牌號碼可以給出少數(shù)幾位（號碼可以是連續(xù)的，也可以間斷不連續(xù)的，如01？34或？12？4等等），從而進行模糊匹配查詢。

基于WEB的車輛查詢，可通過瀏覽器查詢通過車輛圖片和數(shù)據(jù)信息，并可進行流量統(tǒng)計查詢。

基于WEB的通過車輛瀏覽監(jiān)控，可在瀏覽器界面上實時瀏覽通過車輛的圖片及數(shù)據(jù)輔助光源（夜間補光燈）能適應(yīng)環(huán)境，適時自動開啟或關(guān)閉輔助光源，并具備很強的抗光干擾能力，如汽車燈光及其他一切外界干擾光源。采用的光源無污染。

3 系統(tǒng)構(gòu)成

治安卡口系統(tǒng)分為前端抓拍系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和中心處理（后端）系統(tǒng)三部分，其簡介如下：

3.1 前端抓拍系統(tǒng)

前端抓拍系統(tǒng)采用視頻觸發(fā)技術(shù)，負責(zé)完成所有過往車輛車牌抓拍，并將抓拍的圖片和相關(guān)的信息（時間、地點、車輛信息、車牌圖片等）送回指揮中心的后端系統(tǒng)服務(wù)器。同時可將現(xiàn)場的實時圖像傳送回中心控制室。

3.2 傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，負責(zé)連接前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)。這部分負責(zé)采集數(shù)據(jù)，視頻以及控制命令的傳輸。

3.3 中心處理控制

后端系統(tǒng)在收到前端系統(tǒng)采集的基本信息之后，自動將車輛信息與黑牌照庫進行對比，如果發(fā)現(xiàn)黑車將自動報警；同時對前端的視頻進行實時監(jiān)控并錄像，切換處理等。

4 系統(tǒng)主要特點

技術(shù)先進：系統(tǒng)綜合利用了當(dāng)今國際最新圖像編碼、模式識別、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)庫管理、自動控制、電視監(jiān)控領(lǐng)域等多領(lǐng)域技術(shù)。遵循有關(guān)國際通用標準、協(xié)議和規(guī)范，以及國家與部頒標準及規(guī)定的要求。

可靠穩(wěn)定：由于系統(tǒng)需要在公路旁、露天環(huán)境下常年累月每天24小時連續(xù)不間斷工作，因此系統(tǒng)采取了有效的抗干擾措施及多種安全保護機制，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。

開放性與擴展性：系統(tǒng)采用國際通用的操作平臺、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、通訊接口與協(xié)議等，可方便實現(xiàn)互聯(lián)互通并支持二次開發(fā)或功能的不斷升級調(diào)整。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用了模塊化設(shè)計方案，便于今后的擴展。

靈活性：前端系統(tǒng)已設(shè)計成適應(yīng)單車道、雙車道甚至多車道的靈活應(yīng)用要求。即可純視頻觸發(fā)識別車牌、也可以外觸發(fā)識別車牌?？梢酝ㄟ^組合，控制整個路面。達到設(shè)立電子卡口的目的。

牌照清晰：以高品質(zhì)攝像為基礎(chǔ)，輔以圖像軟件處理，完全解決快速行駛情況下車輛牌照的清晰拍攝問題。

大量存儲：采用高保真、高倍率圖像壓縮技術(shù)，使普通80GB硬盤可存儲80萬輛以上汽車照片。

現(xiàn)場監(jiān)控：大畫面直觀顯示，便于掌握過往車輛情況及系統(tǒng)運行狀況。

智能報警：可根據(jù)識別出的車牌號碼自動查找通緝車輛，一旦發(fā)現(xiàn)立即報警。

遠程聯(lián)網(wǎng)：利用光纖網(wǎng)絡(luò)等通信方式遠程輸送快速查詢車輛信息、進行系統(tǒng)管理。

節(jié)能省電：采用高效光源、和智能開關(guān)控制，使得系統(tǒng)每天耗電量不足10度。

操作簡便：系統(tǒng)全自動運行并自我維護，即使毫無計算機使用經(jīng)驗的人員也能操作。

[1]鄭宇，肖南峰.一種基于相似度的汽車車牌號碼自動識別系統(tǒng)[J].交通與計算機，2004-10-30.