车牌识别如何实现?工作原理及应用分析

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发表时间:2019-08-14 09:51作者:kdacctv来源:网络

近年来,社会飞速发展,以往只有少部分人能够拥有的汽车也走进了千家万户。具体到大城市就比较明显了,高峰期几乎是“难以行走”,汽车无处不在,如何有效地管理车辆是一个重要的问题,而车牌识别技术已经成为车辆识别的重要手段。那么,车牌识别技术是如何实现的呢?主要的应用场景有哪些?


车牌识别系统.jpg


一、车牌识别的实现方式


车牌识别系统有两种触发方式,一种是外围触发,另一种是视频触发。


外围触发方式是指通过线圈、红外或其他探测器检测车辆通过信号。车牌识别系统接收到车辆触发信号后,采集车辆图像,自动识别车牌,并进行后续处理。该方法具有触发率高、性能稳定的优点;缺点是线圈需要在地面切割,施工量大。


视频触发方法指的是车牌识别系统采用动态移动目标序列图像分析处理技术来检测车道上的车辆的移动状况实时抓拍和发现车辆图像车辆通过时,车牌识别,并进行后续处理。视频触发不需要线圈、红外或其他硬件车辆探测器。该方法施工方便,不需要切割地面铺设线圈,也不需要安装车辆检测装置等部件,但其缺点也十分明显。由于算法的局限性,将方案的触发率和识别率设置在外部。触发器要低得多。


①间接法:指通过识别存储在IC卡或安装在车内的条形码上的车牌信息来识别车牌及其相关信息。IC卡技术具有识别精度高、运行可靠、可以全天工作的特点,但其整套设备价格昂贵,硬件设备十分复杂,不适合异地运行。条码技术具有识别速度快、精度高、可靠性高、成本低等优点。低端优势,但对扫描仪的要求较高。此外,两者都需要制定统一的国家标准,并且无法检查汽车和条形码是否一致。这也是一个技术上的缺点,在短时间内很难推广。

②直接法:于图像的车牌识别技术是一种直接法,是一种被动式车牌智能识别方法,可用于移动状态车辆或静止状态,不需要任何车载发射装置来发射车牌信号。车牌号码用于非接触式信息采集和实时智能识别。与间接法识别系统相比,该系统首先节省了设备布置和大量资金,从而提高了经济效益。其次,由于采用了先进的计算机应用技术,可以提高识别速度,更好地解决实时性问题。问题;再次,它是基于图像进行识别的,因此系统中的识别错误可以通过人的参与来解决,而其他方法很难与人进行交互。


二、车牌识别的框架流程


车牌识别系统采用高度??榛纳杓?,将车牌识别过程的各个环节各自作为一个独立的???。


(一)车辆检测跟踪???/span>


车辆检测跟踪??橹饕允悠盗鹘蟹治?,判断其中车辆的位置,对图像中的车辆进行跟踪,并在车辆位置最佳时刻,记录该车辆的特写图片,由于加入了跟踪???,系统能够很好地克服各种外界的干扰,使得到更加合理的识别结果,可以检测无牌车辆并输出结果。


(二)车牌定位???/span>


车牌定位??槭且桓鍪种匾幕方?,是后续环节的基础,其准确性对整体系统性能的影响巨大。车牌系统完全摒弃了以往的算法思路,实现了一种完全基于学习的多种特征融合的车牌定位新算法,适用于各种复杂的背景环境和不同的摄像角度。


(三)车牌矫正及精定位???/span>


由于受拍摄条件的限制,图像中的车牌总不可避免存在一定的倾斜,需要一个矫正和精定位环节来进一步提高车牌图像的质量,为切分和识别??樽鲎急?。使用精心设计的快速图像处理滤波器,不仅计算快速,而且利用的是车牌的整体信息,避免了局部噪声带来的影响。使用该算法的另一个优点就是通过对多个中间结果的分析还可以对车牌进行精定位,进一步减少非车牌区域的影响。


(四)车牌切分???/span>


车牌系统的车牌切分??槔昧顺蹬莆淖值幕叶?、颜色、边缘分布等各种特征,能较好地抑制车牌周围其他噪声的影响,并能容忍一定倾斜角度的车牌。这一算法有利于类似移动式稽查这种车牌图像噪声较大的应用。


(五)车牌识别???/span>


车牌识别系统中,通常采用多种识别模型相结合的方法来进行车牌识别,构建一种层次化的字符识别流程,可有效地提高字符识别的正确率。另一方面,在字符识别之前,使用计算机智能算法对字符图像进行前期处理,不仅可尽可能保留图像信息,而且可提高图像质量,提高相似字符的可区分性,保证字符识别的可靠性。


(六)车牌识别结果决策???/span>


识别结果决策???,具体地说,决策??槔靡桓龀蹬凭右暗墓塘粝碌睦芳锹?,对识别结果进行智能化的决策。其通过计算观测帧数、识别结果稳定性、轨迹稳定性、速度稳定性、平均可信度和相似度等度量值得到该车牌的综合可信度评价,从而决定是继续跟踪该车牌,还是输出识别结果,或是拒绝该结果。这种方法综合利用了所有帧的信息,减少了以往基于单幅图像的识别算法所带来的偶然性错误,大大提高了系统的识别率和识别结果的正确性和可靠性。


(七)车牌跟踪???/span>


车牌跟踪??榧锹枷鲁盗拘惺还讨忻恳恢≈懈贸党蹬频奈恢靡约巴夤?、识别结果、可信度等各种历史信息。由于车牌跟踪??椴捎昧司哂幸欢ㄈ荽砟芰Φ脑硕P秃透履P?,使得那些被短时间遮挡或瞬间模糊的车牌仍能被正确地跟踪和预测,最终只输出一个识别结果。


(八)在线学习???/span>


在以上各个??橹?,使用了大量基于学习的算法,系统特别添加在线学习???,采用最新的反馈型学习模型,利用决策??楹透倌?榈玫降某蹬浦柿?、车辆轨迹、速度等反馈信息,智能化地更新一些算法参数,使得系统能快速适应新的应用环境。该算法作为已有算法的一个有力补充,将进一步提高系统性能。


三、应用场景


(一)监测报警


对于列入“黑名单”的车辆,如需要或者丢失的车辆、少收车款的车辆、未检查的车辆、事故车辆、违法车辆等,只需在申请系统中输入车牌号码,安装车牌识别设备即可。在指定的十字路口,由执法人员或刺刀按需要放置。系统将读取所有通过车辆的车牌号码,并与系统中的“黑名单”进行比较。一旦找到指定车辆,它将立即发出报警信息。


(二)超速违规处罚


车牌识别技术结合测速装置可用于车辆超速违章处罚,一般用于高速公路。具体应用是:设置道路上的车速监控点,抓拍超速车辆并识别车牌号码,将违章车辆的车牌号码和图片发送到每个出口;点球点设置在每个出口,确定通过车辆和车牌识别设备的数量与超速车辆的数量,一旦数字是相同的,报警装置被激活通知执法人员来处理这个问题。


(三)车辆出入管理


在出入口安装车牌识别装置,记录车辆的车牌号码和出入口时间,并结合自动门控制装置和护栏机实现车辆的自动管理??捎糜谕3党∈迪肿远ㄊ背涞?。它还可以自动计算可用停车位的数量,并给出提示。停车收费的自动化管理可以节省人力,提高效率。应用于智能小区可自动判断进入车辆是否属于本地区域,实现非内部车辆的自动定时充电。在一些单位,该应用还可以与车辆调度系统相结合,自动客观地记录出单位车辆。本车牌识别管理系统采用车牌识别技术,实现无停车、无卡、有效提高车辆性能。访问效率。


(四)高速公路收费管理


高速公路的每个出入口都安装了车牌识别设备。当车辆进入时,识别车辆牌照,将进入数据存储到收费系统中。当车辆到达出口时,重新识别车牌,并根据车牌信息调用入口信息,结合进出数据实现收费管理。该应用程序支持自动计费和防止欺骗,避免了应收账款的损失。

高速公路已开始实行联网收费。随着网络的扩展,不同模型之间的差异越来越大。使用现有收费系统通过中途换卡来逃避收费的问题将会越来越突出。车牌识别技术是解决这类问题的根本途径。


(五)计算车辆旅行时间


在交通管理系统中,车辆在某条道路上的平均行驶时间可以作为判断道路拥堵状况的一个参数。在道路的起点和终点安装车牌识别装置,读取所有经过的车辆,并将车牌号码传回交通指挥中心。指挥中心的管理系统可以根据这些结果计算出车辆的平均行驶时间。


(六)自动登记车牌号码


车牌识别停车场管理系统自动识别并将入口处摄像头拍摄的车牌图像转换为数字信号。为了实现一卡通一车,车牌识别的优点是可以将卡与车进行匹配,提高管理水平。该卡与该车的优点是,长期使用该卡必须与该车一起使用,以防止使用一张卡和多辆车。提高物业管理效率的薄弱环节;同时自动比较进出车辆,防止被盗。升级后的摄像系统可以抓拍到更清晰的画面并保存为文件,为一些争议提供了有力的证据。便于管理人员对车辆在现场进行比对,大大提高了系统的安全性。


此外,在城市人口快速增长的今日,人们车辆保有量的迅速上增,加上政府法规的实施,电子收费系统有望带动车牌识别市场的增长。根据调查,在亚太地区,车牌识别系统将以每年18.06%的速度增长(与其他地区相比最高),以应对目前交通拥堵、警察执法、收费和停车场的快速增长。


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