交通綜合監(jiān)測系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)重要組成部分，該系統(tǒng)采用先進的光電技術(shù)、工業(yè)計算機、車輛檢測和圖像處理等技術(shù)，對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)目標進行實時監(jiān)測并進行特征自動識別。借助這個系統(tǒng)，管理人員可對道路、車輛行蹤掌握得一清二楚，有效提升交通管理水平。
視覺信息在人類感知渠道中占據(jù)重要的地位，視頻圖像信息也相應地成為計算機系統(tǒng)對外部世界信息描述的最重要載體。視頻監(jiān)控利用攝像機作為記錄設備，通過對一定時間段內(nèi)的圖像進行分析得出交通流的詳細資料，其中的關鍵技術(shù)之一就是車牌自動識別技術(shù)。車牌識別技術(shù)與交通綜合監(jiān)測相結(jié)合，發(fā)揮著非常重要的作用。
車牌自動識別系統(tǒng)
車輛號牌是車輛唯一身份證，它的特殊性與重要性決定車牌識別系統(tǒng)成為城市智能交通管理系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。車牌識別(LPR)系統(tǒng)是以圖像處理、模式識別等技術(shù)為基礎的智能識別系統(tǒng)，通過攝像機所拍攝道路上行駛的車輛圖像進行車牌號碼的識別。
完整的車牌自動識別系統(tǒng)由車輛檢測、圖像采集、圖像預處理、車牌識別、結(jié)果輸出等模塊組成, 當車輛檢測部分檢測到車輛時, 觸發(fā)圖像采集裝置采集車輛清晰圖像,再把圖像傳給車牌識別部分, 通過車牌識別技術(shù)識別出車牌。車牌識別技術(shù)是以特定目標為對象的專用計算機視覺系統(tǒng), 能從一幅圖像中自動進行車牌定位、自動分割字符、進而對字符進行識別。該技術(shù)對采集到的汽車圖像進行處理, 能夠?qū)崟r準確地識別出車牌的數(shù)字、字母及漢字, 并以計算機可直接運行的數(shù)據(jù)形式給出識別結(jié)果，其工作流程見圖1。
車牌識別系統(tǒng)的分類
車牌識別系統(tǒng)實現(xiàn)的方式
車牌識別系統(tǒng)實現(xiàn)的方式主要分為兩種：一種是靜態(tài)圖片的識別，另一種是動態(tài)視頻流的實時識別。靜態(tài)圖像識別技術(shù)由于為單幀圖像識別，其效率較大程度上受制于圖像的抓拍質(zhì)量，采用線圈檢測的系統(tǒng)通常為這種方式;而動態(tài)視頻流的識別技術(shù)實現(xiàn)了對視頻每一幀圖像進行識別，增加識別比對次數(shù)，擇優(yōu)選取車牌號，較少地受到單幀圖像質(zhì)量的影響，適應性較強，識別速度快，但對視頻分析和圖像識別算法的要求較高。
前端抓拍設備的安裝方式
按照車牌識別系統(tǒng)前端攝像機的安裝方式可以分為以下三種：一是靜態(tài)檢測方式，主要是利用位置固定，支架固定的攝像機進行車牌識別，如公路車輛監(jiān)測記錄系統(tǒng)，電子警察系統(tǒng);二是半動態(tài)檢測方式，主要是利用位置固定，但基于云臺控制的攝像機進行車牌識別，如大區(qū)域監(jiān)控中對于特定區(qū)域內(nèi)車輛的牌照識別;三是動態(tài)檢測方式，如利用在執(zhí)法車輛或特殊車輛上的攝像機進行車牌識別的移動偵測系統(tǒng)。
車牌識別技術(shù)的難點
由于應用在復雜的實際環(huán)境下，車牌識別技術(shù)的實現(xiàn)存在著以下的難點：
從自然環(huán)境角度看：環(huán)境光照、天氣情況和氣候條件都對牌照識別的準確率有很大的影響;
從應用角度看：車輛的快速運動造成的運動失真和模糊、攝像機安裝位置和拍攝角度的不同，給車牌的定位帶來了困難。而且我國車牌格式多樣，車牌質(zhì)量參差不齊，給車牌識別帶來了實際的困難。
車牌識別技術(shù)的研究主要集中在環(huán)境適應性、識別準確性和實時性等方面。除了采用更先進的硬件設備和更合理的系統(tǒng)構(gòu)成以求獲得更好的車牌圖像，還需要在識別算法上進行突破，不斷提升算法的適應性，采用基于動態(tài)視頻流的識別方式，解決識別速度與正確率之間的矛盾。目前，車牌識別技術(shù)日漸成熟，已成功應用于各個領域。
實際應用需求
交通綜合監(jiān)測系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，該系統(tǒng)基于視頻交通數(shù)據(jù)采集，將公路車輛監(jiān)測記錄系統(tǒng)(簡稱卡口系統(tǒng))、電子警察系統(tǒng)、移動偵測系統(tǒng)、大區(qū)域事件檢測系統(tǒng)集成到一個統(tǒng)一的平臺，統(tǒng)一界面、統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并集中存儲，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡化管理、信息共享，充分提升各子系統(tǒng)的效率，增強了交通指揮調(diào)度的快速反應能力、強化路面調(diào)控能力，并為實現(xiàn)各類資源的共享打下了良好的基礎。交通綜合監(jiān)測系統(tǒng)以機動車車牌為基礎數(shù)據(jù)來源，車牌識別技術(shù)在該系統(tǒng)中獲得了廣泛應用。
車牌識別技術(shù)的應用
車牌識別技術(shù)在卡口系統(tǒng)中的應用
車牌識別技術(shù)較為典型的應用為卡口系統(tǒng)，卡口系統(tǒng)通過架設在路段上的信息采集設備，實時采集、識別、記錄通過該監(jiān)控斷面的所有目標(包括機動車，非機動車和行人)的特征數(shù)據(jù)，其中機動車車牌信息是最重要的數(shù)據(jù)之一。該系統(tǒng)如果沒有車牌識別技術(shù)，就不具有真正意義上的自動化智能?？谙到y(tǒng)已被廣泛應用于國道、省道、高速公路等應用場景，整個系統(tǒng)的運行都圍繞著車牌號碼這個核心，車牌號碼識別是否準確和高效直接影響了卡口系統(tǒng)的整體性能，見圖2。
車牌識別技術(shù)在電子警察系統(tǒng)中的應用
電子警察系統(tǒng)也稱為交通違法行為檢測系統(tǒng)，通常設置在城市交叉口，對交叉路口的闖紅燈、逆行、不按導向車道行駛等交通違法行為進行檢測，同時對違法車輛進行車牌識別，違法行為的圖片記錄與車牌識別結(jié)果作為執(zhí)法證據(jù)供交通違法行為處罰使用。
車牌識別技術(shù)在移動偵測系統(tǒng)中的應用
在移動偵測系統(tǒng)中，將攝像機安裝于公交車等特殊車輛，可實現(xiàn)車載移動抓拍。安裝于公交車上，可對在設定的時間內(nèi)進入公交專用車道的社會車輛自動抓拍、識別車牌，用以檢測和記錄占用公交專用道的違章行為，見圖3。
車牌識別技術(shù)在事件檢測系統(tǒng)中的應用
例如，在不允許停車的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，如果出現(xiàn)停車事件，檢測系統(tǒng)在檢測到停車事件的同時進行車輛抓拍并識別、記錄車牌，以滿足違章處罰的要求。該系統(tǒng)中需要首先設置攝像機預置位及相應的違停檢測區(qū)域。工作流程如下：第一步，在違停檢測區(qū)域內(nèi)對違停車輛進行檢測，第二步：對檢測到的違停車輛實現(xiàn)自動放大，并對車牌進行定位特寫抓拍;第三步：進行車牌自動識別，與車牌圖片一起封裝為違章記錄上傳;第四步：抓拍完成后，攝像機自動回到預置位，繼續(xù)檢測其它違停車輛，見圖4。
結(jié)語
展望未來，高速公路、城市交通等基礎設施建設水平不斷發(fā)展和車輛管理體制的不斷完善，為交通綜合監(jiān)測系統(tǒng)的應用提供了契機，以計算機視覺技術(shù)為基礎的車牌自動識別系統(tǒng)是該系統(tǒng)中重要的發(fā)展方向。未來的車牌識別技術(shù)將在維護交通安全和城市治安、防止交通堵塞、緩解交通緊張狀況等方面會發(fā)揮更重要的積極作用。
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