基于Android移動終端的車牌識別系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

文/劉永鋒

交通運(yùn)輸是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的重要途徑，現(xiàn)如今汽車成為各家各戶必備的交通工具，汽車出行成為重要的交通運(yùn)輸方式，很大程度上會造成交通擁堵的現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致車禍的發(fā)生。所以，就需要相關(guān)部門告訴關(guān)注交通路況，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立完善的交通系統(tǒng)，使出行人員能夠及時的查看所需要的路況信息，提高出行的速度和質(zhì)量，減少不必要的麻煩，為交通管理系統(tǒng)降低工作壓力，提高交通管理的效率。

1 車牌識別技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

目前，我國用車人數(shù)與日俱增，為了方便人們的出行以及人們的合法權(quán)益受到保護(hù)，各大路口都設(shè)有電子眼以此來督促司機(jī)規(guī)范行車，保障人們的安全。隨著用著人群的增加，城市停車?yán)щy成為現(xiàn)在國內(nèi)發(fā)展的重要難題，很多大型購物中心以及綜合寫字樓等地都設(shè)立了停車系統(tǒng)，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及車牌識別系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，司機(jī)可以在很短的時間內(nèi)停車取車，但是這些都只是針對發(fā)達(dá)的城市來講，很多相對比較落后的地區(qū)并沒有引進(jìn)這樣高端的技術(shù)，依舊會被停車難問題困擾。還有國內(nèi)各大高速路口都設(shè)有電子收費(fèi)系統(tǒng)，能夠保證車輛在短時間內(nèi)通行，節(jié)省了大家的時間，同時也保證了出行安全。由于車輛識別技術(shù)的初步應(yīng)用取得了顯著的效果，國家非常重視車牌識別技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅應(yīng)用于發(fā)達(dá)的一線城市，還要在欠發(fā)達(dá)的城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)得到廣泛應(yīng)用，對車牌識別技術(shù)投入了大量的人力和物力，促進(jìn)車牌識別技術(shù)不斷完善，滿足市場需求。但是，在車牌識別系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中我們不難發(fā)現(xiàn)，車牌識別受到很多因素的制約，如光照條件、汽車與攝像頭之間的距離等，總而言之，要實現(xiàn)車牌識別系統(tǒng)有效地運(yùn)行還存在很大的困難。

2 車牌識別系統(tǒng)存在的問題

2.1 車牌定位與字符分割

車牌定位就是通過攝像頭拍攝車牌的位置，經(jīng)過系統(tǒng)地處理提取車輛的位置，然后將車牌中的字符分割出來。車牌定位是阻礙車牌識別系統(tǒng)發(fā)展的重要因素，其受到很多因素的制約，比如在采集圖像時不能確定天氣的狀況，很大程度上導(dǎo)致圖片質(zhì)量不高，還有采集圖像是在車輛高速運(yùn)行下進(jìn)行采集的，很難采集到質(zhì)量比較高的圖像，受到很多因素的干擾，為車牌定位與字符分割造成干擾，降低了車牌的識別。

2.2 高分辨率與識別速度的矛盾

在選擇智能設(shè)備時會選擇分辨率高的，不言而喻高清的設(shè)備能夠使整個過程非常清晰的展現(xiàn)出來，但是高興的攝像機(jī)并沒有在車牌識別過程中展現(xiàn)其優(yōu)勢，高清的攝像機(jī)的拍攝范圍比較廣，很多時候能夠拍攝出多個車牌，反而對識別的速度要求變高，高清的攝像機(jī)會導(dǎo)致識別系統(tǒng)處理速度減慢，有時候會造成漏車現(xiàn)象，很難實現(xiàn)對車輛的抓拍以及車牌識別。

2.3 車牌識別系統(tǒng)的適應(yīng)性急需加強(qiáng)

車牌識別系統(tǒng)對車牌的大小是由一定的要求的，不符合要求的車牌很難準(zhǔn)確的識別，很多車輛的車牌并沒有按照一定的大小制定，也就造成部分車輛無法被識別。還有受到外在環(huán)境的影響，對攝像機(jī)擺放的位置并不固定，拍攝后會發(fā)現(xiàn)圖片中車牌的位置會發(fā)生改變。

2.4 車牌識別系統(tǒng)對污損車牌的識別效果不好

車輛在行駛過程中無法保證車牌能夠干干凈凈的，車牌使用很多年后，會在一定程度上出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象。因此，在車牌識別系統(tǒng)中也應(yīng)該考慮車牌污染和磨損問題。

圖1：基于移動終端的車牌識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 車牌識別系統(tǒng)解決方法

3.1 感光部件對外部環(huán)境的處理

在車牌識別過程中受到環(huán)境因素的直接影響，在車輛采集信息時，環(huán)境因素存在多種變化，白天的光照比夜間的光照要好很多，迎光和背光的效果也截然不同，光照的時間也存在異同，抓拍照片時受到很大的光線阻撓，當(dāng)車速超多一定的限速時，在采集過程中就很難拍到質(zhì)量比較好的圖片。在識別過程中當(dāng)車牌位置達(dá)到最佳效果時識別系統(tǒng)開始進(jìn)行拍攝，但是這就對相關(guān)設(shè)備要求比較高，必須有較快的反應(yīng)速度和可靠性。所以在環(huán)境影響的當(dāng)下，應(yīng)該依靠感光部件對外部環(huán)境進(jìn)行處理，達(dá)到最佳的車牌成像效果。

3.2 對圖像預(yù)處理

車牌定位之前要有一定的預(yù)估及判斷，對圖像做好預(yù)處理工作，然后再進(jìn)行車牌的定位、分割、識別等部分。在車牌圖像識別過程中因為背景復(fù)雜、圖像的對比度不高、車牌可能會被遮擋、或者有污點、攝像頭表面灰塵影響使得圖片模糊、褪色、或者會出現(xiàn)其它字符的干擾、以及在運(yùn)動過程中產(chǎn)生的動蕩導(dǎo)致車牌圖像的失真等情況，所以在車牌識別的過程中定位算法的難度比較高。在字符分割方面，可能存在光照不夠均勻、污損嚴(yán)重、車牌的位置變動、對比度小、牌照褪色模糊等不利因素，這就需要研發(fā)比較適合其變化的算法。在研究過程中必須能夠讓算法適應(yīng)各種不適的影響，提高車牌識別的概率。

4 基于移動終端的車牌識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.1 傳統(tǒng)的車牌識別系統(tǒng)

在傳統(tǒng)的車牌識別系統(tǒng)中包括圖像采集、圖像預(yù)處理、車牌定位、字符分割、車牌字符識別等五個具體流程。其中圖像采集，采用CCD 攝像機(jī)采集車牌的圖片，以觸發(fā)式和連續(xù)式兩種采集方式為主。觸發(fā)式采集是在車輛經(jīng)過攝像機(jī)設(shè)備時，觸發(fā)圖像進(jìn)行采集。連續(xù)式采集是不斷的進(jìn)行采集，通過算法判斷圖中是否有汽車經(jīng)過。兩種方式比較，后者的成本比較低，也是廣泛應(yīng)用的。

4.2 移動終端的車牌識別系統(tǒng)

傳統(tǒng)的車牌識別系統(tǒng)在采集時收到場地等的限制，基于移動終端的車牌識別系統(tǒng)通過移動終端的攝像頭進(jìn)行采集車牌圖像，整個過程都能夠通過手機(jī)等移動設(shè)備進(jìn)行操作，最終識別輸出結(jié)果。如圖1所示。

5 推行移動終端的車牌識別系統(tǒng)的意義

汽車數(shù)量的猛然增長，帶來了一系列的問題，如交通安全、環(huán)境污染等問題。為了解決這些問題，相關(guān)部門研究除了智能交通系統(tǒng)，通過車牌的獨一性，對車牌進(jìn)行自動識別，加強(qiáng)對每輛車的監(jiān)督管理。在智能系交通系統(tǒng)中影響最大的就是車牌識別系統(tǒng)，也被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在市場被互聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)壟斷，在智能識別系統(tǒng)中也會發(fā)生革命性的變化。眾所周知，傳統(tǒng)的車牌識別系統(tǒng)存在一定的滯后性，導(dǎo)致圖像采集不靈活，而且成本比較高，由于傳統(tǒng)識別系統(tǒng)的局限性進(jìn)而研發(fā)出移動終端的車牌識別系統(tǒng)，現(xiàn)在幾乎每個手里都會有一部手機(jī)，利用手機(jī)滿足圖像處理的要求，這樣不僅擴(kuò)大了覆蓋面積，而且能夠通過Android 平臺對車牌進(jìn)行時別，由于本系統(tǒng)安裝在Android 手機(jī)上，使其減少了空間的占有，圖像采集更加靈活，方便攜帶，利于執(zhí)法人員對車輛違規(guī)現(xiàn)象進(jìn)行及時的牌照，也降低了交通的阻礙，推動社會的發(fā)展。

6 結(jié)語

總而言之，在智能交通系統(tǒng)中車牌識別系統(tǒng)占據(jù)的重要位置，傳統(tǒng)的車牌識別系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展的需求，在相關(guān)部門的努力研究下，Android 移動終端的車牌識別系統(tǒng)出現(xiàn)很大程度上為交通系統(tǒng)提供了便利，其意義及價值是值得被肯定的，應(yīng)該廣泛應(yīng)用于社會的發(fā)展中，為交通管理系統(tǒng)提供有效地監(jiān)管方式，并且提高交通出行的安全性，但是在推廣的過程中還會存在很多的問題，需要我們共同的努力，將Android 移動終端的車牌識別系統(tǒng)發(fā)揮出最大的優(yōu)勢，為社會的發(fā)展提供更大的便利。