【文章內(nèi)容簡介】 模塊車牌定位模塊是一個十分重要的環(huán)節(jié)，是后續(xù)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，其準(zhǔn)確性對整體系統(tǒng)性能的影響巨大。本系統(tǒng)完全摒棄了以往的算法思路，實現(xiàn)了一種完全基于學(xué)習(xí)的多種特征融合的車牌定位新算法，適用于各種復(fù)雜的背景環(huán)境和不同的攝像角度。由于該算法是一種完全基于學(xué)習(xí)的算法，只要有足夠的學(xué)習(xí)樣本，可以快速訓(xùn)練出針對不同車牌類型的新的檢測模型。? 車牌矯正及精定位模塊受拍攝條件的限制，圖像中的車牌總不可避免的存在一定的傾斜，需要一個矯正和精定位環(huán)節(jié)來進(jìn)一步提高車牌圖像的質(zhì)量，為切分和識別模塊做準(zhǔn)備。本系統(tǒng)使用獨創(chuàng)的精心設(shè)計的快速圖像處理濾波器，該算法不僅計算快速，而且利用的是車牌的整體信息，避免了局部噪聲帶來的影響。使用該算法的另一個優(yōu)點就是通過對多個中間結(jié)果的分析還可以對車牌進(jìn)行精定位，進(jìn)一步減小非車牌區(qū)域的影響。智能高清卡口系統(tǒng)技術(shù)方案15? 車牌切分模塊本系統(tǒng)實現(xiàn)了一個十分魯棒的車牌切分模塊。利用了車牌文字的灰度、顏色、邊緣分布等各種特征，能較好地抑制車牌周圍其他噪聲的影響，并能容忍一定傾斜角度的車牌。這一算法有利于類似移動式稽查這種車牌圖像噪聲較大的應(yīng)用。? 車牌識別模塊在車牌識別模塊中，本系統(tǒng)采用了多種識別模型相結(jié)合的方法，構(gòu)建了一種層次化的字符識別流程，有效地提高了字符識別的正確率。另一方面，本系統(tǒng)在字符識別之前，使用計算機(jī)智能算法對字符圖像進(jìn)行了前期處理，不僅盡可能保留了圖像信息，而且提高了圖像質(zhì)量，提高了相似字符的可區(qū)分性，保證了字符識別的可靠性。? 車牌識別結(jié)果決策模塊本系統(tǒng)與其他車牌識別系統(tǒng)的一大不同之處在于，本系統(tǒng)可以對每幀視頻圖像進(jìn)行實時識別，因此在一輛車通過視野的過程中，本系統(tǒng)將得到若干相同或不同的識別結(jié)果。這就需要一個識別結(jié)果的決策模塊，具體地說，決策模塊利用一個車牌經(jīng)過視野的過程中留下的歷史記錄（包括識別結(jié)果、識別可信度、軌跡記錄、相似度記錄等） ，對識別結(jié)果進(jìn)行智能化的決策，通過計算觀測幀數(shù)、識別結(jié)果穩(wěn)定性、軌跡穩(wěn)定性、速度穩(wěn)定性、平均可信度和相似度等度量值得到該車牌的綜合可信度評價，從而決定是繼續(xù)跟蹤該車牌，還是輸出識別結(jié)果，或是拒絕該結(jié)果。一個車牌的最終識別結(jié)果是通過分析所有幀的識別結(jié)果，對它們進(jìn)行智能化的歸類和投票，并結(jié)合一定的文法信息綜合而成。這種方法綜合利用了所有幀的信息，減少了以往基于單幅圖像的識別算法所帶來的偶然性錯誤，大大提高了系統(tǒng)的識別率和識別結(jié)果的正確性和魯棒性。? 車牌跟蹤模塊車牌跟蹤模塊記錄下車輛行駛過程中每一幀中該車車牌的位置以及外觀、識別結(jié)果、可信度等各種歷史信息。由于車牌跟蹤模塊采用了具有一定容錯能力的運動模型和更新模型，使得那些被短時間遮擋或瞬間模糊的車牌仍能被正確地跟蹤和預(yù)測，最終只輸出一個識別結(jié)果。? 在線學(xué)習(xí)模塊智能高清卡口系統(tǒng)技術(shù)方案16在以上各個模塊中，使用了大量基于學(xué)習(xí)的算法，本系統(tǒng)特別添加了在線學(xué)習(xí)模塊，該模塊采用最新的反饋型學(xué)習(xí)模型，利用決策模塊和跟蹤模塊得到的車牌質(zhì)量、車輛軌跡、速度等反饋信息，智能化地更新一些算法參數(shù)，使得系統(tǒng)能快速適應(yīng)新的應(yīng)用環(huán)境。該算法作為已有算法的一個有力補充，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)性能。在智能高清卡口系統(tǒng)中，當(dāng)新識別出來通過某路面的機(jī)動車車牌號與車管所數(shù)據(jù)對比分析時，發(fā)現(xiàn)車管所數(shù)據(jù)庫中不存在該號牌，則系統(tǒng)判定該車輛為假牌嫌疑車輛，自動發(fā)出聲光報警，提示值班人員予以關(guān)注。經(jīng)值班人員核對相關(guān)信息，確定無誤后可將該車列入假牌車黑名單庫中，并提示前方值勤人員予以攔截。套牌車的判定依據(jù)是：同一車牌在不合理時間段內(nèi)理論上不可能出現(xiàn)在不同路面。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)途經(jīng)監(jiān)測點的機(jī)動車輛可能為套牌嫌疑車時，自動發(fā)出聲光報警，提示值班人員予以關(guān)注。經(jīng)值班人員核對相關(guān)信息，確定無誤后可將該車列入套牌車黑名單庫中，并提示前方值勤人員予以攔截。 車流量統(tǒng)計原理在智能高清卡口系統(tǒng)中，凡通過監(jiān)控點的車輛，檢測主機(jī)都能實時檢測，并把檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給工控機(jī)，前端系統(tǒng)軟件統(tǒng)計在一定時間段內(nèi)通過每條車道（線圈）車輛的數(shù)量便可得出車流量統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)主要功能與特點 系統(tǒng)功能車輛圖像自動記錄：本系統(tǒng)能夠?qū)νㄟ^卡口監(jiān)控點的所有車輛進(jìn)行圖像記錄，記錄圖片為全景與特征圖片各一張，圖片中標(biāo)明車輛通過的時間、地點、車速、方向、車牌號、車道等信息。在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，當(dāng)車速范圍在 5Km/h～180Km/h 時，車輛捕獲率大于 99%；智能高清卡口系統(tǒng)技術(shù)方案17車速測定與超速報警：本系統(tǒng)能夠?qū)νㄟ^的車輛速度進(jìn)行測定，并能對超速車輛發(fā)出報警信號，當(dāng)車速在 40Km/h≤V 車 ≤120Km/h 的范圍時，測速誤差在177。2%范圍之內(nèi)；當(dāng)車速 V 車 ≥120Km/h 的時候，測速誤差在177。4%范圍之內(nèi)，測速范圍：5Km/h～180Km/h；車輛號牌自動識別與布控車輛輯查：本系統(tǒng)號牌識別的字符庫齊全，能夠?qū)π旭傇谖覈缆飞系母鞣N車牌（民用及軍警車牌，包括 GA36G 規(guī)定中除摩托車、臨時號牌以外的號牌，2022 式號牌、武警汽車號牌、軍隊汽車號牌）號碼進(jìn)行自動識別，白天車輛號牌識別率不小于 90%，號牌識別準(zhǔn)確率不小于 85%；夜間車輛號牌識別率不小于 85%，號牌識別準(zhǔn)確率不小于 75%。系統(tǒng)可實現(xiàn)對超速車輛、違法超車、逆行、不按車道行駛等車輛實時報警，并能將通過車輛快速與“黑名單”車輛（布控車輛）號牌比對，比對結(jié)果一致時立即報警（現(xiàn)場及遠(yuǎn)程聲、光報警，并顯示車輛圖片信息） ，實現(xiàn)對車輛的不停車輯查。 “黑名單”主要指被盜搶車輛、違法未繳罰款車輛、肇事逃逸車輛、作案嫌疑車輛等；車牌樣式變更時不需更換軟件，只需改變識別字庫及字符訓(xùn)練即可完成升級；流量檢測：本系統(tǒng) 24 小時不間斷的對車輛進(jìn)行檢測，并生成原始的車流統(tǒng)計文件，此文件將定時回傳中心數(shù)據(jù)庫，中心軟件可根據(jù)時段、車型、車道方向進(jìn)行流量統(tǒng)計（包括流量圖、流量表、流量曲線圖等輸出方式），可出具日報表、周報表、月報表以及年報表；數(shù)據(jù)傳輸與遠(yuǎn)程維護(hù)：本系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端監(jiān)控中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程訪問以及遠(yuǎn)程系統(tǒng)維護(hù)；數(shù)據(jù)檢索：本系統(tǒng)具有一個按車輛信息檢索的應(yīng)用平臺，能根據(jù)不同權(quán)限對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，具有模糊查詢、數(shù)據(jù)備份和打印輸出等功能；故障容錯和防盜報警：本系統(tǒng)平均無故障運行時間在 3000 小時以上；路口設(shè)備箱在遭到破壞（被撬、撞擊、移動）時能自動報警。能抓拍司乘人員面部特征：由于本系統(tǒng)采用高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)進(jìn)行攝像，圖像分辨率達(dá)到 130 萬像素，能清晰辨別機(jī)動車前排司乘人員的面部特征，這為執(zhí)法部門破獲盜搶車輛、交通肇事逃逸司機(jī)提供了強有力的證據(jù)，提高了執(zhí)法效率，而傳統(tǒng)的標(biāo)清卡口無此能力。智能高清卡口系統(tǒng)技術(shù)方案18全路面覆蓋監(jiān)測：本系統(tǒng)采用高清攝像機(jī)進(jìn)行攝像，由于高清攝像機(jī)拍攝圖像的范圍較傳統(tǒng)標(biāo)清攝像機(jī)大，能對跨中線、壓黃線行駛的車輛進(jìn)行自動抓拍并準(zhǔn)確識別違章機(jī)動車號牌，同樣，對于超寬車道上行駛車輛也能準(zhǔn)確抓拍。前后抓拍：本系統(tǒng)通過擴(kuò)展能對車頭看不清車牌（如摩托車），進(jìn)行車尾抓拍，從而實現(xiàn)對車輛前后抓拍的功能。逆行抓拍：系統(tǒng)能對逆向行駛的車輛進(jìn)行抓拍。大屏幕警示功能：為對違章車輛告知，并警示更多的車輛，系統(tǒng)通過擴(kuò)展可將違章車輛及相關(guān)的違章信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到設(shè)在固定地點的交通誘導(dǎo)屏上，以達(dá)到告知和警示的作用。 系統(tǒng)特點采用地感線圈檢測，檢測精度高：本系統(tǒng)通過地感線圈進(jìn)行車輛檢測，檢測有效率≥99％，采用地感線圈檢測途經(jīng)車輛時，通過靈敏度自動提升的車輛檢測技術(shù)，可有效檢測高底盤車輛。攝像機(jī)參數(shù)可調(diào)：本系統(tǒng)通過控制軟件，可依據(jù)現(xiàn)場實際環(huán)境實時調(diào)整攝像機(jī)的參數(shù)，從而有效改善攝像機(jī)的拍攝效果。模塊化設(shè)計，易維護(hù)：本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，連線簡潔，操作方便且易于維護(hù)。 系統(tǒng)性能參數(shù) 1) 車速范圍：5～180km/h2) 地感線圈靈敏度：8 級可調(diào)3) 圖像捕獲率：≥99%4) 測速精度：當(dāng)車速小于 120km/h 時，誤差≤2%，當(dāng)車速大于 120km/h 時，誤差≤4%；5) 號牌識別率：白天不小于 90%，夜間不小于 85%6) 號牌識別準(zhǔn)確率：白天不小于 85%，夜間不小于 75%7) 高清攝像機(jī)有效像素:1360（H）1024（V） ，最低照度 : 8) 圖片格式：JPEG 圖像文件9) 圖像分辨率：不低于 130 萬像素智能高清卡口系統(tǒng)技術(shù)方案1910) 車輛圖片存儲容量：≥40 萬輛11) 工控計算機(jī)配置：12) 絕緣電阻：＞10MΩ 13) 接地電阻：＜10Ω14) 電壓范圍：176VAC～264VAC15) 環(huán)境溫度：20℃～70℃16) 環(huán)境濕度：20%～95%17) 平均無故障工作時間：≥3000 小時 系統(tǒng)設(shè)計要點 前端配置（一） 前端攝像及輔助照明單元A. 高清彩色攝像機(jī)及鏡頭高清攝像機(jī)采用重慶創(chuàng)宇的 CYDC1335N，分辨率為 13601024，有效像素高達(dá) 130 萬像素，最低照度 。鏡頭采用日本 COMPUTUR 公司的 M2514MP 鏡頭，便于安裝調(diào)試時獲得最佳的取景范圍，參考圖 。圖 1 白 天抓拍車 輛圖片B. 輔助 照明 設(shè)備采用閃光燈在夜間對被監(jiān)控車道路面進(jìn)行補光，每個高清攝像機(jī)配置一臺，智能高清卡口系統(tǒng)技術(shù)方案20系統(tǒng)抓拍的圖片與白天比較接近，如圖 所示。圖 夜間拍攝的車輛圖片 C. 交流穩(wěn)壓電源交流穩(wěn)壓電源：功率 1KVA。D. 安裝支架系統(tǒng)前端攝像及輔助照明單元的安裝方式通常采用 L 型支架或龍門架（車道太寬的情況下）的安裝方式，閃光燈與攝像機(jī)分別安裝在兩個立桿的橫臂上方。而檢測主機(jī)和光端設(shè)備安裝在戶外設(shè)備箱內(nèi)，設(shè)備箱側(cè)裝于攝像機(jī)支架的立桿3～5 米高（距地面）處。安裝柱、基礎(chǔ)和緊固件等安裝材料的強度應(yīng)與懸臂、設(shè)備前端尺寸和重量相適應(yīng)，并應(yīng)適當(dāng)考慮交通意外情況。一般情況下，當(dāng)車道小于 3 車道（含）時，采用 L 型支架，大于 3 車道時采用龍門架，具體視當(dāng)?shù)厍闆r及施工條件而定。L 型支架：數(shù)量：2 根（攝像機(jī)和閃光燈各一根） ，安裝設(shè)備后，距地面凈高 6 米以上，橫臂長度根據(jù)路面寬度而定；立柱和橫臂均采用八角錐形鋼管；立柱壁厚大于智能高清卡口系統(tǒng)技術(shù)方案215mm，橫臂厚大于 5mm，立柱地端外徑大于 30cm；抗風(fēng)等級達(dá) 12 級。龍門架：數(shù)量：2 根，安裝設(shè)備后，距地面凈高 6 米以上，橫臂長度根據(jù)路面寬度而定；采用角鋼焊接；整體熱鍍鋅，鋅層厚度 86 微米以上；抗風(fēng)等級達(dá) 12 級。（二）圖像處理單元圖像處理由 1 臺工控計算機(jī)完成。工業(yè)控制計算機(jī)的配置為：CPU P4 以上，內(nèi)存≥512M；由于高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)所攝每張圖片占用的磁盤空間大小約400K，如果儲存 35 萬輛車輛的圖片，大約占用磁盤的空間約 140G，至于照片存儲的時間長短，視當(dāng)?shù)剀嚵髁慷ǎ话闱闆r下至少可儲存半年以上車輛信息。當(dāng)硬盤空間不足時，自動對記錄時間最早的車輛信息和圖片進(jìn)行循環(huán)覆蓋。（三）傳輸單元本設(shè)