智能交通系統(tǒng)中車牌識別技術的應用與發(fā)展

柯豪爽　張東琦　張靜思

摘 要 在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，城市道路有限、汽車數(shù)量不斷增加，傳統(tǒng)的汽車管理方法不再適用，智能交通系統(tǒng)應運而生。其中車牌識別技術作為智能交通系統(tǒng)的核心技術，利用車牌這唯一標識性來索引和統(tǒng)計車輛信息是實現(xiàn)交通管理的關鍵手段，但由于外界環(huán)境等因素使得車牌識別技術有很大的上升空間，因此研究其起源與發(fā)展具有重要意義。

關鍵詞 智能交通系統(tǒng) 車牌識別技術 應用研究

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A

隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的物質生活質量逐步加深，促進了公路交通事業(yè)的快速發(fā)展，隨之而來的機動車輛與日俱增。由于城市空間有限，面對巨大的城市交通壓力，僅依靠發(fā)展交通設施已不能解決現(xiàn)已存在的交通擁擠、環(huán)境污染、交通事故頻發(fā)等問題。為了緩解這一壓力，利用高科技手段，建立完善的道路網(wǎng)絡緩解道路交通增長的需求，智能交通系統(tǒng)應運而生。車牌識別系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的核心組成部分，在道路交通管理、交通事故與機動車盜竊現(xiàn)象的抑制以及維護公共安全等方面發(fā)揮著重要的作用，因此車牌識別系統(tǒng)已成為現(xiàn)代交通工程領域中研究的重點和熱點問題之一。

1車牌識別系統(tǒng)在智能交通中的發(fā)展歷程

隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展，車牌識別技術日趨走向成熟，并開逐漸應用于交通、公安、路政、停車場、安防、門禁、智能小區(qū)等許多領域。車牌識別系統(tǒng)簡單的說是一種以特定目標為對象的專用視覺系統(tǒng)，它能夠從一幅圖像中提取分割并識別出車輛牌照，運用先進的圖像處理、模式識別和人工智能技術，通過對圖像的采集和處理完成車輛牌照的自動識別，識別結果可按需求分別包括車牌的字符、數(shù)字、牌照圖像，以致牌照顏色、坐標、字體顏色等。

2車牌識別系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

車牌識別技術起源于上個世紀末，ARGUS的車牌識別系統(tǒng)的識別時間約為100毫秒，通過ARGUS的車速可高達每小時100英里。還有Hi-Tech公司的See/Car？system，新加坡Optasia公司的VLPRS等。

國內(nèi)不少學者也在進行車牌識別方面的研究，實驗室方面，西安交通大學的圖像處理和識別研究室、上海交通大學的計算機科學和工程系、清華大學人工智能國家重點實驗室、浙江大學的自動化系等在車牌識別方面有各自獨立的研究，并取得了一定的成績。中國科學院自動化所的劉智勇等發(fā)表文章，他們在一個3180的樣本集中，車牌定位準確率為99.4%，切分準確率為94.5%。北航的胡愛明等利用模板匹配技術開發(fā)了一種應用于收費站的車牌識別系統(tǒng)，其識別正確率能達到97%以上。華南理工大學的駱雪超、劉桂雄等提出了一種基于車牌特征信息的二值化方法，該系統(tǒng)對效果較好的車牌的識別率能夠達到96%。清華大學的馮文毅等利用一種光電混合系統(tǒng)進行車牌識別，系統(tǒng)能夠通過硬件來完成車牌識別的全過程。黃志斌等將基于串行分類器的字符識別應用于車牌識別系統(tǒng)中，對車牌識別系統(tǒng)中的分類器進行了詳細的研究。目前比較成熟的產(chǎn)品有中科院自動化研究所漢王公司的漢王眼，香港亞洲視覺科技有限公司的慧光車牌號碼識別系統(tǒng)等等。

根據(jù)IMS研究顯示，截止2012年底，全球車牌自動識別市場已經(jīng)擴展到了3.5億美元左右。2011年車牌識別達到了年增長率6.9%的成績。隨著市場的發(fā)展和用戶需求的不斷變化，車牌識別保持著快速的發(fā)展。車牌自動識別技術算法有了很大的提升，從應用情況來看智能化算法與攝像機完美搭配，能夠解決道路交通上遇到的不少難題。

盡管車牌自動識別機會比比皆是，但是其挑戰(zhàn)仍然存在。以美國為例，車牌形式各種各樣，形狀、圖片和字體也沒有統(tǒng)一的規(guī)范。一點車輛可跨國駛入，監(jiān)控系統(tǒng)面對其他國家或區(qū)域的車牌信息時，具體的語言文字也有所不同，攝像機算法必須更為復雜和精準。盡管識別技術已達到爐火純青的地步，但是目前車牌識別阿拉伯語仍具有很大的挑戰(zhàn)。毫不夸張地說，這些字母的難度高于中國的草書。

3車牌識別系統(tǒng)可提升的空間及發(fā)展

車牌識別系統(tǒng)集中了光電、計算機、圖像處理、計算機視覺、人工智能、模式識別等關鍵技術。隨著信息化時代的不斷發(fā)展，住宅、小區(qū)、停車場等需要保安人工監(jiān)控的地方都將使用車牌識別系統(tǒng)，減少了許多人為因素造成的疏忽之處。也能擴展到犯罪車輛、肇事車輛、被盜車輛的辨識和攔截，交通流量監(jiān)測等領域，為人們出行的安全和便捷提供了保障。一方面，車牌識別系統(tǒng)本身是一個全數(shù)字化的智能系統(tǒng)，以此為技術基礎，可以衍生出一些其他功能。另一方面，由于環(huán)境因素、車牌自身因素以及拍攝角度等問題，盡管世界上很多研究機構和公司專門從事這方面的研發(fā)工作，高可靠性、高性能和高識別率的車牌識別系統(tǒng)還待開發(fā)。

參考文獻

[1] MD.Tanvir Learning Algorithms for Artificial Neural Networks，Proc. 10tb Informantion Engineering Senimar June 2001.

[2] GuyonI.Applicationofneuralnetworkstocharacterrecognition[J].InternationalJournalofPatternRecognitionandArtificialIntelligence，1993，7（4）：721.755.

[3] 楊大力，劉舒.基于神經(jīng)網(wǎng)絡的車牌漢字識別方法[J].中國人民大學公安學報，2009，5（3）：56-57.