根據《JT-T604-2004汽車號牌視頻自動識別系統》的定義，汽車牌照識別器是用來對車輛號牌使用圖像抓拍、分析識別，最終輸出車輛號牌信息的系統。

汽車牌照識別器采用包含智能補光技術的專用成像系統，通過計算機圖像處理技術對抓拍的車牌圖像進行分析，通過定位、旋轉、校正、分割、識別等過程，自動識別汽車牌照。

汽車牌照識別技術介紹

汽車牌照識別系統主要包括觸發模塊、成像模塊、識別模塊、通信模塊和應用模塊五部分。其中成像模塊、識別模塊是汽車牌照識別系統的關鍵。

觸發模塊：自動檢測車輛在指定區域的存在，常用的觸發方式有：線圈觸發、視頻觸發、紅外觸發、雷達觸發、激光觸發。目前，收費系統中使用最多的觸發方式為線圈觸發。

成像模塊：用成像控制和補光技術，使得攝像機全天候成像清晰。

定向反射與自然光相結合的識別原理，提高了牌照識別率和定位率--定位率高、識別率高。攝像機二次開發和智能補光技術，確保了成像質量不受大燈和光線明暗的影響--成像清晰、識別率高。

識別模塊：抓拍車輛圖像，采用圖像處理和模式識別技術對抓拍的圖像分析、識別。

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通信模塊：根據通信協議，識別模塊跟與之相連的設備進行數據交互。

應用模塊：根據車輛信息化管理的需要，對車輛相關信息進行存儲、查詢、分析等，以達到應用的目的。

汽車牌照識別系統應用范圍

1、城市交通管理：

治安卡口

近年來，隨著各地平安城市建設的大量應用，治安卡口系統也成為當前國家平安城市建設的主要內容。

治安卡口系統滿足刑偵、經偵、禁毒、治安、國安、交警各業務部門的實際需求，提供可供實戰的應用功能，真正成為公安管理部門的有力武器。

治安卡口大多設置在道路的路段上，部分設置在公路收費站收費車道上。

違章闖紅燈抓拍系統

安裝在路口，俗稱電子警察系統，由最初簡單的闖紅燈抓拍已經演變為卡口記錄功能和視頻觸發、抓拍多項違章內容的綜合監控系統，包括超速行駛、違章壓黃線、禁區停車、逆行、測速、黑名單報警等多項內容。

移動查車系統

汽車牌照識別系統安裝在汽車中，不受氣候、場地的影響，機動靈活、取證方便，是流動的治安卡口。

旅行時間等交通信息發布系統

隨著城市交通智能化的深入，智能交通系統正向信息服務方向發展。目前的ITS系統要求實時采集、及時發布道路交通信息。使道路使用者通過情報板，能夠隨時了解從甲地到乙地間的運行時間、運行速度、堵塞長度等。通過車內廣播和路側廣播可以了解到各個路口的信息。如果安裝了車載終端，這些信息還會自動轉換為文字。

擁擠收費系統

上海、廣州等大城市宣布將根據市場需求和道路容量，研究更加完善的調控措施和合理的機動車總量規模，在適當的時候推行“道路擁擠收費”。

上海將選擇部分市中心區域限制私車在特定時段行駛，從而擴大公交車的路權，提高公交車的速度。據預測，在實行“擁擠收費”的區域內，交通量有望降低10%到20%，平均車速將提高15%到25%。

新加坡、倫敦等城市已經實行交通擁擠區收費，倫敦的擁擠收費系統就采用車牌識別技術。

車牌識別技術應用于城市道路擁擠收費系統不需要安裝任何車載設備，可以減少一大筆初期投資，但擁擠收費系統對車牌識別的準度要求非常高。

2、高速公路收費管理：

聯網收費系統

在目前的收費系統中存在著一些問題：司機之間換卡等，造成通信費流失；收費員作弊降車型，造成通信費流失；收費員手輸車牌，工作量大，且容易出錯；免費車、黑名單車沒有信息化管理。

在出入口車道安裝汽車牌照識別器，可以解決上述問題：防止司機之間換卡，避免通信費流失；輔助車型分類，自動建立車牌與車型一一對應的車型庫，防止車型降檔；車牌信息自動識別，收費員校核，避免出錯；建立免費車輛數據庫，只有免費車輛數據庫中的車輛才能免費放行；建立黑名單車輛數據庫，當黑名單車輛通過出口的時候，系統會自動報警，提示進行相關處理。

多路徑識別拆分帳系統

在聯網收費系統建設中，都面臨著多路徑識別及結算問題。在聯網收費環境下，不可避免的存在有高速公路環路情況，即車輛可以在網絡內由一點出發通過的不同的線路到達目的地。在投資主體多元化的路網環境下，路徑識別不僅僅涉及對每一通行車輛如何計算通行費，同時還要考慮將收入的通行費拆分給哪個收費單位的問題，通行費的拆分直接關系到各條高速公路的合法利益。

為了解決以上問題，在高速公路路網內的所有收費站入口車道、出口車道安裝汽車牌照識別器；在多義性路徑的關鍵點上安裝門架式汽車牌照識別系統。系統最大限度地發揮車牌識別的作用，為路徑識別提供專業、實用的管理決策和服務信息，大大提高收費效率與監管水平。

3、公路超限治理

超限檢測站快速檢測系統

貨運車輛經過公路治超站時，經常因為檢測過程復雜而造成堵車。公路治超檢測站大部分還采用人工輸錄方式，平均每檢測一輛貨運車輛需要2~3分鐘時間，一些交通流量大的治超站常常發生堵車現象。

安裝車牌自動識別系統后，被檢測車輛的車牌號、載重量等要素將被自動輸入到電腦，省去了人工輸錄的過程，每檢測一輛貨車只需要10秒鐘即可，大大節省了檢測時間，提高了工作效率及執法的透明度。

高速預檢稱重系統

在車流量大、車道多、車速快的公路上，安裝高速預檢稱重系統，對在行車道上正常行駛的載貨車輛進行重量預檢測，如有車輛超過系統設定的限載值，則該車輛的自動識別的車牌照號碼及車輛圖像、檢測數據等，被傳輸到前方的治理超限超載執法站內；而經高速預檢系統預檢測，裝載符合規定的車輛則正常行駛，無須進行執法站內。

高低速結合動態稱重系統，是在車流量大、車道多、車速快的公路上，治理超限超載的一個良好的解決方案，它具有檢測效率高，檢測針對性強的特點，既減輕了執法站內低速稱重的檢測壓力，又保證了公路交通不會因執法檢測而導致擁堵。

4、其它

停車場、單位出入口車輛管理

如何保障車輛停泊的安全，這是一直困擾停車場管理者的難題。現行的解決方法是：進場發卡、出場核對。卡的核對分兩個方面來進行，入場身份核對依靠電腦進行，而人車相符性的核對則由保安員進行。靠人的記憶力和責任心來識別、處理。存在的問題是：由于人的記憶力和責任心因人不同而不同，因此在實際工作中是否出錯因人而異，而且每換新人必須重新培訓。

在出入口車道安裝汽車牌照識別器，可以解決上述問題：車牌信息自動識別；自動建立車牌與身份卡一一對應關系，當車輛出場時，系統會自動核對，防止無入場身份的人開車出場和有入場身份的人開別人的車出場；建立免費車輛數據庫，只有免費車輛數據庫中的車輛才能免費放行；建立黑名單車輛數據庫，當黑名單車輛通過出口的時候，系統會自動報警，提示進行相關處理。

車管所機動車檢測線

機動車自動檢測系統配置汽車牌照識別系統，自動化程度進一步提高，明顯縮短檢測總時間，減少待檢車輛排隊長度，獲得了明顯的社會效益和經濟效益。

汽車牌照識別系統發展趨勢

攝像機分辨率從模擬標清向數字高清發展；

視頻圖像處理由工控機向DSP再向智能相機機內部集成高速DSP芯片處理發展；

視頻圖像傳輸由將圖像數據遠距離傳輸到后端主機發展為圖像采集、識別處理、數據存儲等工作全部在相機內部進行，即高清攝像機圖像采集處理存貯通訊一體化；

車牌識別軟件不斷更新，準確率提高到98%，識別車牌類型不斷增加，可以識別農用車牌、民航車牌、境外車牌等特殊車牌；

監控范圍從機動車車牌擴展到車身特征、司乘人員特征；

以車身顏色識別為代表的視頻檢測技術進一步應用；

補光方式由恒定照明向閃光燈再向LED燈發展；

車輛檢測方式由環行線圈檢測發展為視頻檢測；

車輛測速范圍和精度不斷提高，由線圈測速向視頻輔助測速發展；

車牌識別由單次抓拍識別發展為視頻流多次識別；

更加注重環保節能，降低對駕駛人的影響；

車牌識別更專業、設備維護更便捷，售后服務更專業、網絡覆蓋面更廣。

汽車牌照識別系統新技術應用

本文結合海康威視的成功案例，介紹一下在汽車牌照識別系統中的新技術應用。

1．高性能嵌入式處理系統

傳統的高清系統中，系統將相機拍的圖片發送給工控機等處理系統進行識別處理和存儲等操作，這樣對傳輸和處理設備的要求非常高，很難達到系統的設計處理能力要求。

新的智能高清攝像機嵌入式處理方案能有效解決上述問題。每個車道配置一臺200萬像素智能高清攝像機，分辨率高達1600×1200像素，負責車輛前排司乘人員面部特征捕獲、牌照自動識別和車身顏色的自動識別等工作，并將處理結果通過以太網發送給智能高清攝像機終端服務器。

終端服務器采用嵌入式linux專用系統，負責車輛通行信息的接收存儲和上傳，同時用戶可通過終端服務器查看管理所有前端設備，每臺智能高清攝像機終端服務器可以同時連接多達20臺智能高清攝像機，極大的提高了系統處理性能。

2. 圖像采集處理一體化設計

智能高清攝像機內部集成了工業級逐行掃描CCD和高速DSP芯片，可獨立完成整個圖像抓拍、車牌識別、車身顏色識別、車速獲取等功能，車輛信息獲取完成后由結果裝配與通訊模塊打包通過以太網上傳給終端服務器。增強了系統處理能力，使得系統結構清晰簡潔，擴展非常方便。

3. 反饋控制的全天候高清晰成像

整個成像系統是一個由智能高清攝像機、智能補光燈和成像控制軟件組成的精密系統，它們之間的有序配合和反饋控制使得白天和晚上抓拍的車輛圖像清晰度高，確保車身、車牌和車輛前排司乘人員面部特征都清晰可辨。

系統綜合了車輛前擋風玻璃對光線的反射特性、貼膜情況、環境光線照射情況，采用了特殊的鏡頭、專門的成像控制策略和補光方式，同時安排了合理的設備布設方式，使得系統全天候對各類車型都能有效解決前擋風玻璃反光和強光直射等問題，確保車身、車牌和車輛前排司乘人員面部特征都清晰可辨。

4． 車身顏色識別

可自動對車身顏色的深淺和10種常見車身顏色進行識別，為公安稽查和刑偵案件偵破提供了科技新手段。

系統可自動區分出車輛為深色車輛還是淺色車輛；并識別出10種常見車身顏色，10種顏色包括：白色、銀色、灰色（含灰與銀灰）、黑色、紅色（含紅與暗紅）、深藍色、藍色（含藍和青）、黃色（含金黃和黃）、綠色（含綠和暗綠）、褐色（含淺褐和褐），10種顏色以外的顏色（含花色車輛）屬于其它顏色。

深淺分類準確率不小于80％；10種常見車身顏色識別準確率不小于60％。

5. 視頻輔助觸發、輔助測速

采用視頻觸發作為輔助觸發方式，在線圈觸發失效的情況下，能夠在較短的時間內報警，同時取代線圈進行觸發工作。這樣，用戶可以在第一時間得到故障信息，在問題解決前仍然可以有效的監控道路運行狀況，可以做到無間斷的監控和及時的反應。

6．前端、后端獨立的專有網絡結構

采用兩個獨立的網絡結構，即終端服務器與智能高清攝像機之間的網絡和終端服務器與中心之間的網絡相互獨立。這樣可以減少對公安網IP地址的占用，監測點內的設備增加或IP變更更加方便，網絡安全性也大大提高。

結束語

新一代基于高清智能工業相機的一體化汽車牌照識別系統將在智能交通領域和城市安防領域發揮更大作用。