概述

　　現(xiàn)代汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，在給人們的工作和生活帶來了巨大便利的同時(shí)，也加重了交通管理的壓力。由此，交通管理智能化被提上日程，應(yīng)之而生的智能交通逐漸成為行業(yè)研究的熱點(diǎn)，尤其在最近幾年，智能交通發(fā)展十分迅速。

　　車牌識(shí)別的優(yōu)勢(shì)

　　在智能交通應(yīng)用中，除了提取車輛信息外，如何便捷地確認(rèn)車輛身份也格外重要。在眾多車輛身份確認(rèn)方式中，車牌識(shí)別以其在應(yīng)用中的卓越表現(xiàn)而獲得業(yè)界的普遍認(rèn)可。與其他識(shí)別方式相比，車牌識(shí)別具有如下突出優(yōu)勢(shì)。

　　唯一性

　　車牌作為車輛身份的標(biāo)識(shí)，具有唯一性，世界上沒有任何兩輛車使用完全相同的合法車牌。雖然在國(guó)外存在兩輛車使用相同車牌號(hào)碼的情況，但車牌顏色各異。

　　車牌信息制定的規(guī)范性

　　作為車輛識(shí)別標(biāo)識(shí)，車牌有著十分規(guī)范的編碼方式，給識(shí)別提供了便利條件。對(duì)每一類型的車牌，其車牌格式類型都是唯一的，如普通民用車中，車牌的第一個(gè)字符都為漢字，且為車輛所屬省份的簡(jiǎn)稱;第二個(gè)字符為字母，且不同字母代表不同的城市。同時(shí)，不同類的車輛使用何種顏色的車牌也有著嚴(yán)格的規(guī)定，如軍警類特種車輛均使用白色車牌，民用轎車均使用藍(lán)色車牌等等。

　　車牌圖像采集的便利性

　　車牌的安裝位置相對(duì)固定，均安裝在車輛的最前端和最后端的固定位置，十分顯眼，亦方便拍照采集。

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)功能與組成

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)主要功能包括

　　· 車輛號(hào)牌識(shí)別，包括號(hào)牌顏色、字母、漢字、數(shù)字等完整的牌照信息識(shí)別;

　　· 車輛測(cè)速功能;

　　· 違法車輛識(shí)別報(bào)警;

　　· 車輛識(shí)別信息與車管所車輛信息的聯(lián)動(dòng)控制;

　　· 車輛行駛方向判斷監(jiān)測(cè)。

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)功能模塊包括

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)主要包含如下功能模塊：抓拍控制模塊，視頻采集模塊，號(hào)牌識(shí)別模塊，圖像和數(shù)據(jù)交互控制模塊，遠(yuǎn)端接收，各個(gè)模塊關(guān)系如下圖1所示。

圖1  車牌識(shí)別系統(tǒng)之功能模塊[nextpage]

　　各模塊基本功能

　　1、抓拍控制模塊。該模塊主要功能是在有車輛通過時(shí)產(chǎn)生抓拍控制信號(hào)，并將該信號(hào)傳給視頻采集模塊，通知視頻采集模塊進(jìn)行圖像采集。該模塊一般只在非視頻觸發(fā)抓拍的方式下使用，在視頻觸發(fā)抓拍方式下，一般在軟件中控制抓拍，不需要抓拍控制模塊。

　　2、視頻采集模塊。該模塊的主要功能是在需要進(jìn)行視頻采集時(shí)，完成視頻圖像的采集，通過圖像和數(shù)據(jù)交互控制模塊，為后續(xù)的識(shí)別提供圖片。

　　3、號(hào)牌識(shí)別模塊。該模塊是車牌識(shí)別系統(tǒng)的核心模塊，主要功能是將視頻模塊提供的圖片進(jìn)行號(hào)牌識(shí)別，提取出其中的車牌信息，通過圖像和數(shù)據(jù)交互控制模塊，完成數(shù)據(jù)的傳輸。在某些應(yīng)用場(chǎng)所中，傳輸車牌識(shí)別結(jié)果的同時(shí)，還要求將圖像進(jìn)行編碼壓縮，將碼流傳送給遠(yuǎn)端接收系統(tǒng)，從硬件設(shè)計(jì)的角度看，圖像的壓縮和編碼一般也是在識(shí)別模塊中完成的。

　　4、圖像和數(shù)據(jù)交互控制模塊。該模塊的主要功能是完成圖像和數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)端接收模塊的數(shù)據(jù)交互。

　　5、遠(yuǎn)端接收模塊。遠(yuǎn)端接收模塊主要是用來接收車牌識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別結(jié)果信息和相關(guān)的圖片或碼流。

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別原理

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方式主要分為兩種：一種是靜態(tài)圖像圖片的識(shí)別，另一種是動(dòng)態(tài)視頻流的實(shí)時(shí)識(shí)別。

　　靜態(tài)圖像識(shí)別技術(shù)的識(shí)別有效率較大程度受制于圖像的抓拍質(zhì)量，為單幀圖像識(shí)別，目前市場(chǎng)產(chǎn)品識(shí)別速度平均在200毫秒左右;而動(dòng)態(tài)視頻流的識(shí)別技術(shù)適應(yīng)性較強(qiáng)，識(shí)別速度快，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)視頻每一幀圖像進(jìn)行識(shí)別，增加識(shí)別比對(duì)次數(shù)，擇優(yōu)選取車牌號(hào)，關(guān)鍵在于較少受到單幀圖像質(zhì)量的影響，目前市場(chǎng)上較好的產(chǎn)品在PC上識(shí)別的時(shí)間可控制在10毫秒以內(nèi)。

　　車輛牌照的識(shí)別是基于圖像分割和圖像識(shí)別理論，對(duì)含有車輛號(hào)牌的圖像進(jìn)行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進(jìn)一步提取和識(shí)別出文本字符。

　　識(shí)別步驟概括為：車牌定位、車牌提取、字符識(shí)別。三個(gè)步驟的識(shí)別工作相輔相成，各步驟的有效率都較高，整體的識(shí)別率才會(huì)提高。識(shí)別速度的快慢取決于字符識(shí)別，字符的識(shí)別目前的主要應(yīng)用技術(shù)為比對(duì)識(shí)別樣本庫，即將所有的字符建立樣本庫，字符提取后通過比對(duì)樣本庫實(shí)現(xiàn)字符的判斷，識(shí)別過程中將產(chǎn)生可信度、傾斜度等中間結(jié)果值;另一種是基于字符結(jié)構(gòu)知識(shí)的字符識(shí)別技術(shù)，更加有效地提高識(shí)別速率和準(zhǔn)確率，適應(yīng)性較強(qiáng)。

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)主要性能參數(shù)

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)的優(yōu)劣主要由二個(gè)關(guān)鍵參數(shù)共同決定：識(shí)別率、識(shí)別速度。

　　識(shí)別率

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)是否實(shí)用，最重要的指標(biāo)是識(shí)別率。國(guó)際公認(rèn)的識(shí)別率指標(biāo)要求是24小時(shí)全天候全牌正確識(shí)別率85%?95%。識(shí)別率統(tǒng)計(jì)也有以下三種方式：

　　1、自然流量識(shí)別率=識(shí)別車牌號(hào)的總數(shù)/實(shí)際通過的車輛總數(shù)。

　　2、可識(shí)別車牌率=人工正確讀取的車牌號(hào)總數(shù)/實(shí)際通過的車輛總數(shù)。

　　3、全牌識(shí)別準(zhǔn)確率=全牌正確識(shí)別的車牌總數(shù)/人工識(shí)別讀取的車牌號(hào)總數(shù)。

　　以上指標(biāo)決定了車牌識(shí)別的識(shí)別率。

　　識(shí)別速度

　　識(shí)別速度決定了車牌識(shí)別系統(tǒng)是否能夠滿足實(shí)時(shí)實(shí)際應(yīng)用的要求。目前，國(guó)際交通技術(shù)給的識(shí)別速度是1秒以內(nèi)，當(dāng)然識(shí)別速度是越快越好。市場(chǎng)上的車牌識(shí)別系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中識(shí)別速度平均為200毫秒，而較好的車牌識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了10毫秒，實(shí)際應(yīng)用識(shí)別速度能夠達(dá)到平均40毫秒。[nextpage]

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)存在的主要問題

　　相機(jī)技術(shù)有待提高

　　各大攝像機(jī)廠家針對(duì)道路監(jiān)控研發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品，并針對(duì)交通的特殊要求進(jìn)行改進(jìn)，然而由于道路監(jiān)控中攝像機(jī)長(zhǎng)期處于室外，受客觀環(huán)境影響較大。因此不僅要求攝像機(jī)攝制的圖像清晰度高，還要求攝像機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)。

　　圖像的高分辨率與識(shí)別速度的矛盾有待解決

　　高清優(yōu)勢(shì)不言而喻，但是任何事情都是兩面的，而在車牌識(shí)別系統(tǒng)中，主要體現(xiàn)為：高清圖片由于圖片覆蓋面廣，可能會(huì)同時(shí)在圖片中出現(xiàn)多個(gè)車牌的識(shí)別問題。再有高清由于數(shù)據(jù)量過大，不僅會(huì)出現(xiàn)處理速度過慢的問題，還會(huì)因?qū)Y源占用需求過大而難以實(shí)現(xiàn)高清視頻流識(shí)別。

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)的圖片適應(yīng)性亟需加強(qiáng)

　　目前的車牌識(shí)別產(chǎn)品都要求所識(shí)別的車牌大小固定，而對(duì)過大和過小的車牌一般都不能準(zhǔn)確識(shí)別。這樣就造成對(duì)視頻觸發(fā)的情況下部分車牌無法被識(shí)別的問題。此外，在有些現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，由于受外界條件的影響，無法將相機(jī)架設(shè)在最合理位置，會(huì)造成圖片中車牌不同程度的變形。

　　對(duì)污損車牌的識(shí)別效果不好

　　在實(shí)際的應(yīng)用中，很難保證所涉及到的車牌都是沒有污損的，車牌在使用幾年之后，難免會(huì)出現(xiàn)污染和磨損等現(xiàn)象，而在路面上行駛的車輛也很難保證都是標(biāo)準(zhǔn)干凈的車牌，因此在實(shí)際環(huán)境中，面對(duì)破損污舊的車牌，如何提高車牌識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別能力也是實(shí)際需要解決的問題。

　　結(jié)語

　　現(xiàn)在車牌識(shí)別系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用，同類型產(chǎn)品五花八門，正可謂“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”。本文僅是筆者對(duì)車牌識(shí)別系統(tǒng)發(fā)表一點(diǎn)認(rèn)識(shí)和提出自已的經(jīng)驗(yàn)，以供業(yè)內(nèi)同行參考。