高速公路收費站車牌自動識別系統(tǒng)技術(shù)解決方案

1、高速公路收費站車牌自動識別系統(tǒng)技術(shù)解決方案一、概述高速公路收費中車牌識別應(yīng)用的作用是減少通行時間，提升收費管理系統(tǒng)技術(shù)含量和輔助管理人員防止卡流失、換卡、漏費、舞弊，降低人為因素影響，改善服務(wù)質(zhì)量提高收費站通行能力和路網(wǎng)營運管理水平，對黑名單車輛報警并提供車輛圖像作為處罰依據(jù)，有效處理車輛沖卡以及收費中發(fā)生的一些問題，為未來的智能交通系統(tǒng)工程以及不停車收費管理預(yù)留接口。SOFTWELL視覺專業(yè)從事機器視覺技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)，產(chǎn)品發(fā)展和系統(tǒng)集成。為交通系統(tǒng)工程、安全防范、企業(yè)、政府、社區(qū)提供機器視覺全面的技術(shù)解決方案、產(chǎn)品和工程服務(wù)。SOFTWELL視覺車牌照自動識別系統(tǒng)，識別率和識別速度指標(biāo)均達(dá)到

2、了國際ITS車牌識別技術(shù)指標(biāo)，目前在全國各地包括北京、山西、四川、廣東、深圳、上海等省、市、自治區(qū)的公路收費、公安、交警、政府、企業(yè)等領(lǐng)域都獲得了成功的應(yīng)用， SOFTWELL視覺也因此積累了豐富的工程經(jīng)驗，與客戶有效交流配合的經(jīng)驗，以及售后技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗。SOFTWELL視覺愿意為高速公路建設(shè)業(yè)主和系統(tǒng)集成商共同探討、協(xié)作和提供與國際ITS技術(shù)指標(biāo)同步的高速公路車牌自動識別系統(tǒng)解決方案。二、方案設(shè)計SFOTWELL視覺依據(jù)強大的技術(shù)優(yōu)勢和豐富的工程施工及售后服務(wù)經(jīng)驗為高速公路車牌識別系統(tǒng)開發(fā)了SOFTWELL-T2000純軟件嵌入式結(jié)構(gòu)的車牌自動識別系統(tǒng)應(yīng)用解決方案。嵌入式軟件是一個純軟件的車

3、牌識別模塊，可以嵌入到高速公路收費系統(tǒng)每個車道工控機的收費軟件中，由收費軟件直接調(diào)用識別車牌照。嵌入式軟件的設(shè)計思想是在收費系統(tǒng)中硬件共用車道收費工控機、車道監(jiān)控攝像機和圖像采集卡，與收費系統(tǒng)形成一體。最大程度上利用現(xiàn)有資源，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加合理。SOFTWELL-T2000嵌入式車牌識別系統(tǒng)在設(shè)計上充分考慮了現(xiàn)有高速公路收費系統(tǒng)的特點。目前我國的高速公路收費系統(tǒng)中均是以收費計算機（車道控制機）作為核心的平臺的，而目前收費車道的收費系統(tǒng)對車道控制機工控機的資源（CPU、內(nèi)存、硬盤等）占用絕大部分在10左右?？紤]到這一特點我們的SOFTWELL-T2000嵌入式車牌識別軟件可以直接嵌入到收費系統(tǒng)車

4、道軟件內(nèi)，嵌入車牌識別模塊后對現(xiàn)有工控機的資源占用幾乎沒有任何影響。車牌識別模塊僅在峰值時占用30左右的CPU資源，內(nèi)存占用最大4M幾乎可以忽略不計。充分利用了現(xiàn)有資源，這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加合理，最大程度上降低系統(tǒng)成本，同時減少了硬件維護(hù)的工作量。SOFTWELL視覺嵌入式車牌識別軟件工控機資源占用示意圖。SOFTWELL-T2000嵌入式車牌識別系統(tǒng)同時充分考慮了現(xiàn)有收費系統(tǒng)均安裝了車道監(jiān)控攝像機和圖像采集卡的特點。如用戶對車輛監(jiān)控的圖像要求不高（只要求看清車輛前部特征即可），則圖像采集部分完全可以利用現(xiàn)有車道攝像機和圖像采集卡（只須稍作調(diào)試）就可以實現(xiàn)車牌識別功能了。在高速公路收費系統(tǒng)應(yīng)用中

5、，嵌入車牌識別軟件，既可以增加車牌識別功能，又不必增加任何硬件設(shè)備（如工控機、DSP處理器、攝像機等），沒有改變收費系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)，不用增加施工安裝工程量，方便收費系統(tǒng)集成商，同時為業(yè)主節(jié)約投資成本，業(yè)主完成第一 次采購任務(wù)后，終身免除了所用車牌識別系統(tǒng)的日常運行維護(hù)，備品備件采購和儲備的煩惱。如用戶對監(jiān)控圖像的要求較高（要看到車輛的全貌特征），則可以考慮單獨增加車牌識別攝像機和圖像采集卡。一般情況下車道工控機內(nèi)肯定會冗余PCI插槽，選用SOFTWELL視覺推薦的圖像采集卡不會增加占用工控機的資源（圖像采集和計算均通過圖像采集卡自身完成）。三、系統(tǒng)構(gòu)成1、硬件構(gòu)成SOFTWELL-T2000

6、車牌自動識別系統(tǒng)硬件由：攝像機、防護(hù)罩、補光燈、攝像機立柱、圖像采集卡等構(gòu)成。系統(tǒng)構(gòu)成原理圖如下：3、軟件構(gòu)成SOFTWELL車牌自動識別系統(tǒng)軟件由SOFTWELL-2000車牌識別軟件（動態(tài)鏈接庫結(jié)構(gòu)）和前端攝像機參數(shù)控制軟件構(gòu)成。四、系統(tǒng)功能識別車牌照號碼、牌照顏色；牌照區(qū)域：即牌照在車輛圖像中的坐標(biāo)位置；牌照圖像，牌照圖像像寬、像高，牌照圖像大??；圖像識別的時間；實時監(jiān)視車道圖像，圖像疊加字符；實時監(jiān)視系統(tǒng)運行情況；可以輸出圖像識別的可信度值；提供多幀連續(xù)抓拍識別功能，最大程度上解決車輛遮擋問題；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)拒識、誤識狀況時,可以通過人工輸入來修正識別結(jié)果；前端攝像機具有全天候自動參數(shù)調(diào)節(jié)

7、功能，以保證各種光照條件的圖像質(zhì)量；五、性能指標(biāo)l 完整車牌識別率（顏色、漢字、字母全部正確）95l 顏色識別率96l 漢字識別率98%l 字母數(shù)字全牌（字母數(shù)字部分全部正確）98%l 字母數(shù)字全牌中的任意五位正確98%l 單幀識別速度100ms l 識別響應(yīng)時間 200ms（從圖像采集到識別結(jié)果輸出時間）l 攝像機： 470線高分辨率1/2CCD彩色攝像機；正常攝取視頻圖像的最小照度不大于0.2Lux；自動電子快門：1/501/120000秒l 全套設(shè)備能全天候24小時連續(xù)工作l 圖像壓縮采用JPEG標(biāo)準(zhǔn)時，車輛圖像壓縮后小于10Kbyte，且保證圖像清晰l 視頻捕捉卡（或裝置）：采集圖像輸

8、出分辨率：768576象素。車牌圖像分辨率110-160像素l 輸出二值化圖像大小為280字節(jié)六、性能特點l 開放式軟件結(jié)構(gòu)支持多種操作系統(tǒng)（目前市場上的主流操作系統(tǒng)均可使用，如windows、linux等）。支持各種形式的軟件接口，讓用戶和集成商使用和二次開發(fā)更加靈活。l 識別速度快SOFTWELL車牌識別系統(tǒng)對于單次車牌識別僅需不到100毫秒，圖片質(zhì)量差的情況下最長不超過200毫秒。l 系統(tǒng)構(gòu)成更加靈活即可以獨立于收費系統(tǒng)外采用DSP處理模塊的方式，又可以采用嵌入到收費系統(tǒng)軟件中的方式（無需增加硬件）。l 圖像壓縮比高SOFTWELL視覺的圖像壓縮技術(shù)在國內(nèi)甚至國際上都處于領(lǐng)先水平，SOF

9、TWELL視覺車牌識別系統(tǒng)輸出的抓拍圖片采用國際上最先進(jìn)的圖像壓縮技術(shù)，每張圖片可壓縮至58k。l 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠SOFTWELL視覺嵌入式車牌識別軟件的開發(fā)，嚴(yán)格遵循ISO9001質(zhì)量認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過幾年實際工程檢驗，有近百家單位集成嵌入在他們各自的管理系統(tǒng)中、成功安裝運用了數(shù)百套軟件，無一出現(xiàn)由于車牌識別軟件而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。l 后期維護(hù)簡單SOFTWELL視覺的車牌識別系統(tǒng)的核心為識別軟件，軟件的維護(hù)成本幾乎可以忽略不計。硬件完全采用開放式體系架構(gòu)，采用市場上得到廣泛應(yīng)用且成熟的產(chǎn)品。l 識別率高SOFTWELL視覺多年專注于車牌識別產(chǎn)品的研發(fā)。l 自然光識別SOFTWELL視覺車牌識

10、別系統(tǒng)針對于車牌識別系統(tǒng)盡量少影響司機視線的特點（閃光燈和LED燈都將對司機視線造成很大影響，比較而言LED燈的影響相對小些），不斷的改進(jìn)對光線的特殊要求。經(jīng)過多個項目數(shù)百套產(chǎn)品的成功應(yīng)用，事實證明SOFTWELL視覺車牌識別軟件完全可以借助自然光或者工業(yè)照明燈進(jìn)行識別（如收費站大棚燈）。本系統(tǒng)中LP-LD LED補光燈可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選用，收費站大棚照明條件較好時完全可以不用補光燈。七、硬件配置建議1、工業(yè)控制計算機CPU：Intel PIII900以上內(nèi)存：128M以上硬盤：20G以上網(wǎng)卡：10M/100M自適應(yīng)串口：1個以上（用于攝像機的控制）USB口：一個以上（用于軟件鎖的安裝）2

11、、攝像機分辨率480線，最低照度0.4lux，快門可調(diào)，具有和計算機通訊的功能（RS232或RS485），無其他特殊要求。推薦用戶選用JVC（1481、1480、1430）或Sanko（8910、8920）攝像機，我們對上述攝像機專門開發(fā)了參數(shù)控制軟件，更易于保證圖像質(zhì)量。3、補光燈SOFTWELL視覺車牌識別系統(tǒng)針對于車牌識別系統(tǒng)盡量少影響司機視線的特點（閃光燈和LED燈都將對司機視線造成較大影響，比較而言LED燈的影響相對小些），不斷的改進(jìn)對光線的要求。經(jīng)過多個項目數(shù)百套產(chǎn)品的成功應(yīng)用，事實證明SOFTWELL視覺車牌識別軟件完全可以借助自然光或者工業(yè)照明燈進(jìn)行識別（如收費站大棚燈）。在夜間環(huán)境照明較差的情況下，可以選用LED補光。經(jīng)過數(shù)百套產(chǎn)品的實踐證明自然光（白天）結(jié)合LED補光（夜間）方式能夠充分發(fā)揮SOFTWELL視覺車牌識別產(chǎn)品的產(chǎn)品性能。下圖為前端設(shè)備的兩種安裝形式：4、視頻采集卡工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，PCI，24位彩色，分辨率768*576以上均可以選用。推薦用戶選用大恒或天敏公司的一系列采集