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近年來，利用計算機視覺分析等先進的信息技術(shù)實現(xiàn)高效、安全的智能交通已成為交通、治安管理的主要發(fā)展方向，而車牌識別是整個智能交通及治安管理大平臺建設(shè)重要的基礎(chǔ)技術(shù)，這項技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各個相關(guān)領(lǐng)域，本文針對當(dāng)前熱門的高清智能車牌識別系統(tǒng)進行簡要分析，希望讀者喜歡。

        隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，汽車保有量急劇地增長，對交通、治安管理的要求也日益提高，利用計算機視覺分析等先進的信息技術(shù)實現(xiàn)高效、安全的智能交通已成為交通、治安管理的主要發(fā)展方向，而車牌識別是整個智能交通及治安管理大平臺建設(shè)重要的基礎(chǔ)技術(shù)，這項技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各個相關(guān)領(lǐng)域，如治安卡口系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、旅行時間系統(tǒng)、區(qū)間測速系統(tǒng)、套牌車檢測系統(tǒng)、車輛區(qū)域關(guān)聯(lián)性查詢分析系統(tǒng)、跟車關(guān)聯(lián)性查詢分析系統(tǒng)等。另外在公路收費、停車管理、交通誘導(dǎo)、交通執(zhí)法、車輛調(diào)度、交通參數(shù)采集等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)前熱點
        車牌識別系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，已成為一項較為成熟的技術(shù)，總結(jié)來看，系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)出以下幾個明顯的熱點和趨勢。

高清晰
        傳統(tǒng)車牌識別系統(tǒng)，采用模擬標清成像技術(shù)，分辨率最大為768×576，像素數(shù)不足。模擬系統(tǒng)線性成像面臨圖像層次感不強、對比度差等問題，同時由于分辨率的限制，模擬標清攝像機抓拍的圖像視場小，為保證車牌抓拍的分辨率往往要犧牲車輛全景，從而導(dǎo)致無法清晰地抓拍前排人員的面部特征及乘坐狀況，直接結(jié)果是對如刑偵、治安等業(yè)務(wù)部門要求追查套牌車輛、黑名單車輛、肇事車輛的司機面貌等顯得無能為力。

        采用高清晰攝像機成像技術(shù)（通常為140萬或200萬像素，更高分辨率的高清晰攝像機也已出現(xiàn)），并結(jié)合新一代補光技術(shù)，對車輛及人像抓拍的圖像質(zhì)量大大提高，不僅可以清晰抓拍車牌，還可以提供高質(zhì)量的前排司乘人員的面貌圖像，并且可以記錄車輛全貌及車載情況等信息，從而滿足了刑偵、治安、交警等多個業(yè)務(wù)部門的需求。此外，采用200萬或者更高像素的攝像機，一個攝像機可以抓拍2-3車道，系統(tǒng)建設(shè)效率也明顯提高。因此，高清晰的車牌識別系統(tǒng)，包括治安卡口系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)等，已成為當(dāng)前發(fā)展的一個熱點。

高智能
傳統(tǒng)的車牌識別系統(tǒng)以記錄機動車輛和識別車牌為主，主要服務(wù)于交通管理應(yīng)用。當(dāng)前的車牌識別系統(tǒng)在業(yè)務(wù)應(yīng)用上已經(jīng)超越了單一的交通管理而服務(wù)于多個業(yè)務(wù)部門，而高智能的識別技術(shù)能讓這些部門的應(yīng)用成為可能。

        通過智能分析和目標跟蹤技術(shù)，抓拍對象已不僅局限于機動車，且擴展至非機動車和行人等，更好地服務(wù)公安應(yīng)用；
·通過計算機視覺技術(shù)，不僅可識別車牌號，同時可識別車身顏色、行人衣服主體顏色、車輛類型（貨車、大巴、中巴、小型貨車等）、車標（廠商標志）等，使檢索查詢更方便，更迅捷。

視頻檢測觸發(fā)
        在車牌檢測技術(shù)上，傳統(tǒng)的車牌識別系統(tǒng)采用線圈觸發(fā)為主，其優(yōu)點是原理簡單，捕獲率高。但是敷設(shè)線圈需要一定的施工量，維修或安裝需中斷交通，破壞路面，線圈也有易老化的問題，同時線圈易被重型車輛、路面修理等損壞，在實際使用中有種種不足之處。此外，線圈觸發(fā)系統(tǒng)因?qū)Ψ菣C動車和行人無觸發(fā)效果，故“抓拍”效果不佳。

        另一種常用的觸發(fā)技術(shù)是視頻檢測技術(shù)，基本原理是采用計算機視覺技術(shù)和目標跟蹤技術(shù)來分析視頻流，檢測出其中的運動目標而實現(xiàn)抓拍。視頻檢測觸發(fā)方式主要優(yōu)點是不需外部觸發(fā)源，系統(tǒng)安裝維護簡單。目前最新的視頻檢測技術(shù)對于機動車、非機動車、行人等各種捕獲目標已達到極高的圖像有效率（>99%）。因此，采用純視頻檢測觸發(fā)的系統(tǒng)或采用線圈檢測和視頻檢測雙觸發(fā)的系統(tǒng)，已成為當(dāng)前主要發(fā)展方向。而視頻分析技術(shù)，使系統(tǒng)功能進一步擴展，使得事件檢測、行為分析成為可能。[nextpage]

系統(tǒng)原理
        車牌識別系統(tǒng)主要包括高清攝像機、鏡頭、補光燈、車牌識別器、傳輸系統(tǒng)、中心應(yīng)用系統(tǒng)等組成。有的系統(tǒng)還需要外部觸發(fā)單元，如地感線圈+車輛檢測器或雷達檢測等。車牌識別系統(tǒng)主要是通過對抓拍的圖片進行分析以識別車牌。根據(jù)采用的觸發(fā)方式不同，如果采用外觸發(fā)，例如線圈或者雷達觸發(fā)，則對觸發(fā)瞬間抓拍到的圖像進行分析以識別車牌。如果采用視頻檢測方式，則對采集的視頻以每秒25幀的幀率分析以識別車牌。

       車牌定位，車牌切分，二值化和最終的字符識別等。此外，成熟的算法一般還有傾斜校正、陰影處理等特殊處理技術(shù)。新一代的車牌識別系統(tǒng)還引入了目標跟蹤技術(shù)以抓拍非機動車和行人等目標，并且引入顏色識別技術(shù)、車型識別技術(shù)、車標識別技術(shù)等。

典型應(yīng)用
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        下面介紹一個典型的車牌識別系統(tǒng)，它可以分為前端信息采集系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、中心管理應(yīng)用系統(tǒng)三大部分，如圖1所示。

1、前端信息采集系統(tǒng)
        前端信息采集系統(tǒng)主要由視頻檢測器、高清攝像機、輔助照明設(shè)備及設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施等組成，此系統(tǒng)采用視頻檢測觸發(fā)的方式，不需要外部觸發(fā)單元。

        高清車牌識別系統(tǒng)對運動狀態(tài)的目標不但要有高速圖像捕獲率，還必須要抓拍到清晰的圖像（車牌、前排司乘人員、行人），作為事后查詢、特征搜索和取證的重要依據(jù)。為此，采用200萬像素的高清晰攝像機和配套的高清鏡頭（能滿足200萬像素高清晰攝像機要求的鏡頭），一臺高清晰攝像機可抓拍兩個機動車道的車輛并兼顧相鄰車道的交叉，同時提供全景照片，徹底解決跨線漏車問題，清楚記錄車輛圖像，同時還可以清晰地顯示前排司乘人員的面貌和行人特征，充分體現(xiàn)高清系統(tǒng)的優(yōu)勢。

        前端信息采集系統(tǒng)安裝在外場路段，通過采集控制軟件實現(xiàn)全天候不間斷地采集機動車、前排司乘人員、非機動車和行人的圖像信息，并具有處理、存儲、通信等功能，對于采集的機動車圖像實現(xiàn)號牌、顏色、車型等特征的自動識別等功能，所有信息在前端視頻檢測器內(nèi)進行存儲，并由專用通信軟件將獲取的所有信息實時上傳給指揮中心。

2、通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

        高清車牌識別系統(tǒng)其前端信息傳輸采用具有交換功能的以太網(wǎng)光端機。一個雙向斷面的數(shù)據(jù)信息包括4路高清視頻（如需要）和4路車牌識別數(shù)據(jù)。每路高清視頻帶寬為6-12Mbps，檢測數(shù)據(jù)帶寬隨車流量變化以及發(fā)生事件數(shù)量而不同，按照每車道每秒高峰車流量為0.5輛估算（即每小時高峰流量7200輛），每條車道拍攝兩張圖片，每路車輛信息占用帶寬約為4.5Mbps。一個雙向斷面總帶寬最大約為17M×4=68M，（每路最大12M+4.5M=16.5M，取整數(shù)上限為17M），選用8端口100M以太網(wǎng)光端機完全可以滿足信息傳輸需求。

3、中心管理應(yīng)用系統(tǒng)

        中心管理應(yīng)用系統(tǒng)，通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接收前端視頻檢測器傳來的各類檢測數(shù)據(jù)，在指揮中心實現(xiàn)車牌識別數(shù)據(jù)管理、黑名單管理、交通事件管理、交通流數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)存儲及圖像智能特征搜索等綜合應(yīng)用。

        前端信息采集系統(tǒng)的主要功能包括：
·對機動車道及非機動車道，24小時采集途經(jīng)的監(jiān)控目標（機動車、前排司乘人員、非機動車、行人），提供高清晰圖像。采集的典型圖像如組圖3所示（圖6-1-圖6-6）；
·自動識別車牌號碼、顏色、結(jié)構(gòu)、車身顏色、車輛類型、非機動車及行人衣服主體顏色等；
·獲取機動車和非機動車亂行、非正常運動的圖像信息，如圖7；
·具有布控、撤控及各種交通信息統(tǒng)計功能和各種系統(tǒng)管理功能等。

        應(yīng)用業(yè)務(wù)功能包括各種系統(tǒng)管理、應(yīng)用管理、設(shè)備維護功能等。
        擴展業(yè)務(wù)功能主要包括統(tǒng)一布控報警、行車軌跡跟蹤、跟車關(guān)聯(lián)性分析、套牌車輛檢測、車輛區(qū)域關(guān)聯(lián)性分析等（圖3顯示的是行車軌跡跟蹤功能）。
        特征搜索業(yè)務(wù)功能：除常見的按照時間、地點、車牌號等方式搜索外，系統(tǒng)還可按照車型、車身顏色等特征搜索，大大提高了搜索效率（圖4為車型特征搜索功能，圖5是車身顏色搜索功能）。

結(jié)語
優(yōu)秀的高清視頻車牌識別系統(tǒng)的建設(shè)，可達到有效地檢測和記錄各路段過往的機動車輛、非機動車輛和行人的目的，有效協(xié)助相關(guān)單位查究違法違章車輛和人員，為偵破刑事案件提供相關(guān)證據(jù)，提升了道路交通的管理效果?？梢灶A(yù)期，隨著視頻檢測技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)應(yīng)用的不斷拓展，高清視頻車牌識別系統(tǒng)將發(fā)揮出越來越重要的作用。