【正文】 W為像素窗口。字符分割算法可以分為直接分割法、以識別為基礎(chǔ)的分隔法、自適應(yīng)分割法。前兩種方法的缺點(diǎn)是分割點(diǎn)需要預(yù)設(shè)，第三種特點(diǎn)是通過得到圖像分割線來實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是當(dāng)車牌字符出現(xiàn)粘連時(shí)分割失敗。本軟件采用的車牌定位算法為基于車牌顏色的邊緣檢測算法，主要方法為對抓拍到的圖像進(jìn)行隔行掃描，發(fā)現(xiàn)符合車牌背景顏色或車牌字符顏色后對此行的上下一定范圍逐行掃描，算法的具體流程如下圖。 在本軟件中使用隨機(jī)點(diǎn)方式來檢測車牌邊框直線，具體方法為通過對車牌圖片邊緣點(diǎn)做隨機(jī)選取，使用數(shù)學(xué)公式來判斷選取的隨機(jī)點(diǎn)是否共線，然后逐點(diǎn)檢測所有邊緣點(diǎn)是否都在同一直線上以此判斷邊緣點(diǎn)是否正確，具體流程見下圖。在分割字符之前首先對圖像做二值化處理。本軟件對圖像做二值化處理所采用的是全局和局部閾值相結(jié)合的二值化算法，此方法保留了全局閾值法抗噪能力，同時(shí)還具備局部閾值保留圖像細(xì)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。二值化處理完成之后進(jìn)行字符分割，本軟件采用直接分割的方式，通過投影法做第一次分割，主要是將不粘連的字符分割出來，然后計(jì)算分割后的字符寬度，對可能存在的粘連字符做進(jìn)一步分割，斷裂字符(主要是漢字)做合并處理。對車牌字符串完成分割之后下一步為字符識別，本軟件采用的是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法完成字符識別，利用局部投影特征和字符局部灰度為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入。1)局部投影特征。局部投影特征可分為水平投影和垂直投影，對于某些字符可以直接通過投影特征來區(qū)分。例如數(shù)字8和字符B，字符U和字符V等等，2)字符局部灰度特征。通過對待檢測的字符做固定網(wǎng)格處理，統(tǒng)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格的灰度或者像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，得到了字符的特征向量。 車牌識別軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)車牌識別軟件運(yùn)行在前臺(tái)工控機(jī)中，與前臺(tái)抓拍系統(tǒng)協(xié)同工作，通過對前臺(tái)抓拍系統(tǒng)提供的機(jī)動(dòng)車照片做車牌定位、傾斜校正、字符分割、字符識別處理來獲得抓拍圖像中的機(jī)動(dòng)車牌照號。本軟件工作流程如下:讀取工控機(jī)硬盤中的圖片信息。將圖片信息中的車牌定位，提取車牌照片。對可能變形的車牌照片做校正處理。將處理后的照片做灰度調(diào)整和字符分割，提取出單個(gè)的字符。對單個(gè)字符進(jìn)行識別，識別結(jié)果串聯(lián)成機(jī)動(dòng)車實(shí)際車牌號并保存。本軟件的具體工作流程如圖4. 8。車牌識別系統(tǒng)主要包含以下兩層結(jié)構(gòu):數(shù)據(jù)層，工作層。數(shù)據(jù)層:數(shù)據(jù)層包含未識別照片的讀取和識別后照片的存儲(chǔ)，主要使用window的文件處理函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。工作層:工作層主要實(shí)現(xiàn)本軟件的車牌定位、車牌校正、字符分割、字符識別四個(gè)基本功能，這些功能統(tǒng)一封裝在程序內(nèi)部，對外部操作用戶是透明的。 本軟件與的主要功能模塊包括:車牌定位、車牌校正、字符分割、字符識別、圖像讀取、結(jié)果保存。第五章 后臺(tái)管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)（符元緒 張敏 王志偉） 后臺(tái)管理子系統(tǒng)的硬件環(huán)境為一臺(tái)服務(wù)器，裝載windows操作系統(tǒng)。 本系統(tǒng)在windows環(huán)境下使用VC6. 0編譯器開發(fā)而成，軟件界面使用了MFC提供的windows標(biāo)準(zhǔn)窗口類。 普通應(yīng)用系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上分為C/S (Client/Server)結(jié)構(gòu)與B/S (Browser/Server)結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)際需要，本后臺(tái)管理系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)。C/S結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)庫安裝在特定服務(wù)器上，用戶通過指定的軟件訪問數(shù)據(jù)庫來查詢數(shù)據(jù)?？蛻舳艘布礊橛脩艚缑嫱ㄟ^網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)請求，服務(wù)器接收到請求后將數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，客戶端將數(shù)據(jù)在用戶界面上顯示給用戶。系統(tǒng)支持多用戶同時(shí)訪問。后臺(tái)管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為兩部分:后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)，后臺(tái)用戶界面設(shè)計(jì)。其具體設(shè)計(jì)方案如下本系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)管理模塊，用戶管理模塊等等。1)數(shù)據(jù)接收模塊使用TCP/IP協(xié)議，與前臺(tái)抓拍系統(tǒng)建立有效的網(wǎng)絡(luò)連接，接收各個(gè)前臺(tái)發(fā)送的抓拍圖像，該模塊與前臺(tái)抓拍系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的通信方式統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)定義。2)數(shù)據(jù)管理模塊主要功能為建立數(shù)據(jù)表，將接收到的數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)庫，并統(tǒng)一交由數(shù)據(jù)庫保存。3)用戶管理模塊建立用戶表，設(shè)置用戶權(quán)限，用戶權(quán)限分為用戶管理、采集、處理、查詢、設(shè)置。使用后臺(tái)管理系統(tǒng)需要輸入用戶名和密碼。用戶權(quán)限最高的0號用戶擁有所有用戶權(quán)限，不僅可以添加、刪除用戶，還可以修改其他用戶權(quán)限。普通用戶只有查詢圖片信息功能。通過對數(shù)據(jù)接收量和處理速度分析，本系統(tǒng)采用Microsoft開發(fā)的SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫。圖片屬于抓拍信息中最重要的一項(xiàng)，在目前常用的卡口產(chǎn)品中有兩種管理方式，一種為間接存取，也就是將圖像信息保存在特定的文件夾中，而數(shù)據(jù)庫中只保存圖像文件的文件名和路徑，通過這種方式管理圖像文件的優(yōu)點(diǎn)是降低了數(shù)據(jù)庫的要求，減小了數(shù)據(jù)庫文件的大小，對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫反應(yīng)時(shí)間更短，但缺點(diǎn)也同樣明顯，圖像信息的可靠性和安全性無法保證。第二種為直接存取，將圖像信息直接保存在數(shù)據(jù)庫表中，此方法是目前保存圖像信息的主流發(fā)展方向，圖像信息的可靠性和安全性都得到了保證。不過開發(fā)周期相對較長，對數(shù)據(jù)庫的要求也較高，同時(shí)需要第三方工具協(xié)助數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的保存和導(dǎo)出。通過對以上兩種方式的比較，本系統(tǒng)選擇了第二種方法，也即將圖像直接保存在數(shù)據(jù)庫中。并采用ADO方式訪問數(shù)據(jù)庫，即創(chuàng)建ADO類封裝數(shù)據(jù)庫的訪問接口。通過對數(shù)據(jù)關(guān)系和系統(tǒng)需求的分析，本軟件在數(shù)據(jù)庫中建立5個(gè)表結(jié)構(gòu)，分別是照片信息表、車輛詳細(xì)信息表、前臺(tái)路口信息表、布控黑名單表、用戶信息表。具體見表5. 。字段名稱字段類型與長度字段含義備注PhotoidVarchar（40）抓拍圖片編號Primary key not NULLBigPhotoImage抓拍圖片文件Not NULLSmallPhotoRcVarchar圖片中車牌定位后的坐標(biāo)NULL kkcarinfo照片信息表字段名稱字段類型與長度字段含義備注PhotoidVarchar（40）圖片編號Not NULLDatatimeVarchar（20）圖片抓拍時(shí)間Not NULLcrossingVarchar（4）路口信息Not NULLdirectionVarchar（4）車輛行車方向speedVarchar（6）車速CaisizeVarchar（6）車型plateVarchar（15）車牌號Not NULLplatecolorVarchar（8）車牌顏色Not NULLplatetypeVarchar（8）車牌類型Not NULLCarownernameVarchar（20）車主姓名Not NULLCarownertelVarchar（20）車主電話Not NULLCarowneraddrVarchar（100）車主地址Not NULL kkcarinfo車輛信號表字段名稱字段類型與長度字段含義備注CrossidInt路口編號IDENTITY（1，1）CrossingVarchar（40）路口名稱Not NULL kkcross前臺(tái)路口信息表字段名稱字段類型與長度字段含義備注BbkiInt黑名單編號IDENTITY（1，1）plateVarchar（15）車牌號Not NULL kkbukong布控黑名單表字段名稱字段類型與長度字段含義備注useriidInt用戶編號IDENTITY（1，1）usernameVarchar（20）用戶名稱Not NULLUserpwdVarchar（20）用戶密碼Not NULLuerpowerVarchar（20）用戶權(quán)限Not NULL表55 kkuser 用戶信息表一個(gè)卡口前臺(tái)抓拍子系統(tǒng)一天抓拍車輛圖片接近1W張，3個(gè)月的基本保存量積累的圖片信息占用的硬盤空間將以GB為單位，因此在數(shù)據(jù)庫中對圖像信息單獨(dú)表格保存，而對應(yīng)的車輛信息，如車速，車牌號等等則單獨(dú)作為一個(gè)表保存，通過圖片編號進(jìn)行關(guān)聯(lián)。這樣在實(shí)現(xiàn)黑名單報(bào)警和車牌號檢索時(shí)，只需要訪問kk_ carinfo表，降低了系統(tǒng)開銷，提高了常規(guī)功能的數(shù)據(jù)訪問速度。以上5個(gè)表包含了目前卡口系統(tǒng)所需要的所有信息，以最大限度減少信息存儲(chǔ)的重復(fù)率，更加符合系統(tǒng)的實(shí)際需要。后臺(tái)管理軟件直接面對使用者，用戶界面直接影響了軟件的美觀和企業(yè)形象，本軟件的界面設(shè)計(jì)遵循以下三個(gè)原則:一、界面結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用。根據(jù)使用者的要求和后臺(tái)管理系統(tǒng)的需求，后臺(tái)界面利用MFC的類庫選擇對話框界面。二、界面具有向?qū)Чδ芎涂旖萱I操作。對于使用者的錯(cuò)誤操作有直接明了的錯(cuò)誤提示框，設(shè)置各種快捷鍵方式，允許用戶用鼠標(biāo)和鍵盤實(shí)現(xiàn)同一種功能。三、界面顏色柔和親切。MFC的對話框顏色基于windows系統(tǒng)的對話框，顏色為單一的灰色，用戶長時(shí)間面對容易產(chǎn)生疲勞。本文對顏色改進(jìn)，主要方法為加載額外的界面皮膚庫，搭配出白色和藍(lán)色，給用戶柔和親切感覺。后臺(tái)管理系統(tǒng)主界面主要完成以下功能:1)顯示各個(gè)前臺(tái)抓拍系統(tǒng)傳輸過來的數(shù)據(jù)，包括路口名，車速，車牌和抓拍圖像。2)查詢數(shù)據(jù)庫中己經(jīng)保存的車輛信息，同樣要顯示時(shí)間，路口名，車牌，抓拍照片3)創(chuàng)建和刪除車牌黑名單。4)目標(biāo)車輛出現(xiàn)后報(bào)警，包括聲音報(bào)警和提示框報(bào)警。5)統(tǒng)計(jì)車輛信息并以表格形式顯示，包括小時(shí)分布，口流量，月流量。6)修改用戶權(quán)限，用戶密碼，高級用戶可以創(chuàng)建新用戶，刪除用戶。以上功能可以劃分為顯示、查詢、管理三個(gè)模塊。具體介紹及實(shí)現(xiàn)方法如下:1)顯示模塊。主要為顯示前臺(tái)傳輸過來的實(shí)時(shí)抓拍信息，也是后臺(tái)管理系統(tǒng)的核心功能。其具體實(shí)現(xiàn)方法為在對話框中添加ListCtrl控件，用于滾動(dòng)顯示實(shí)時(shí)抓拍信息，包括照片id、車牌、抓拍時(shí)間、路口、行駛方向、車速、車長。另外添加兩個(gè)TextProperties控件，用于顯示抓拍到的照片和照片中的車牌圖像。2)查詢模塊。查詢模塊需要用戶與界面互動(dòng)，用戶輸入查詢條件，界面顯示查詢結(jié)果，這里在主界面中添加了若干edit控件用于用戶填寫查詢條件，主要的查詢條件有路口名稱、行駛方向、車輛通過的時(shí)間段、車牌號(支持模糊查詢)、車速范圍等條件。添加button控件為查詢按鈕，這里設(shè)置了快捷鍵方式，用戶不僅可以通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)來啟動(dòng)查詢，也可以使用鍵盤達(dá)到同樣效果。添加check Box按鈕控制目前系統(tǒng)為實(shí)時(shí)顯示模式還是查詢模式，查詢結(jié)果顯示在之前添加的ListCtrl控件與TextProperties控件中。3)管理模塊。管理模塊包括了用戶登錄，車輛信息管理，用戶信息管理，黑名單車輛管理、數(shù)據(jù)庫鏈接管理。由于功能較多，需要擴(kuò)大控制界面，這里有兩種方式:一、采用多個(gè)對話框的方式，根據(jù)功能劃分，還需要增加六個(gè)對話框，使用按鈕或鍵盤上快捷鍵調(diào)用各個(gè)子對話框。二、采用分頁模式，只有一個(gè)對話框，另添加分頁菜單，各個(gè)功能模塊界面的切換由分頁菜單來控制，每次點(diǎn)擊菜單就能顯示其中一個(gè)界面，隱藏其他界面。通過分析和比較使用者的習(xí)慣，本文采取第一種方式，也就是多對話框方式來設(shè)計(jì)界面。以下是六個(gè)子對話框的詳細(xì)介紹:第一個(gè)對話框設(shè)置工D為工DD_ D工ALOG_ LOG工N，添加一個(gè)Combo box控件和一個(gè)edit控件，其中Combo box控件用于顯示歷史登錄記錄，使用者如果之前用過該后臺(tái)管理軟件，便可從中選擇自己的用戶名。添加兩個(gè)button控件作為“登錄”和“取消”按鈕。本對話框設(shè)置為模態(tài)對話框，在主界面初始化時(shí)創(chuàng)建并彈出。 第二個(gè)對話框設(shè)置ID為IDD_ DIALOG_ ADDUSER，添加兩個(gè)edit控件和兩個(gè)button控件作為“確定”和“取消”按鈕，主要功能為添加新用戶，包括用戶名和密碼，顯示見圖5 .4。 第三個(gè)對話框設(shè)置ID為IDD_ DIALOG_ BUKONG，添加了多個(gè)button按鈕以及一個(gè)ListCtrl控件主要用于管理數(shù)據(jù)庫中的車輛黑名單，包括添加，刪除，查詢黑名單功能。顯示效果見圖5. 5. 第四個(gè)對話框設(shè)置改當(dāng)前登錄用戶的密碼，ID為IDD_DIALOG CHANGPWD，添加三個(gè)edit控件，.第五個(gè)對話框設(shè)置工D為IDD_ DIALOG_ DBHELP，添加一個(gè)IDC_IPADDRESSI控件及兩個(gè)edit控件，主要功能為設(shè)置數(shù)據(jù)庫連接參數(shù)，包括數(shù)據(jù)庫所在服務(wù)器的IP地址，數(shù)據(jù)庫用戶名和密碼，這里通過配置文件的方式設(shè)置了信息記錄功能，軟件會(huì)自動(dòng)記錄用戶輸入的信息，當(dāng)再次啟動(dòng)軟件時(shí)會(huì)沿用之前輸入的信息，不需要用戶再次輸入，只有當(dāng)數(shù)據(jù)庫連接失敗時(shí)，出現(xiàn)錯(cuò)誤提示，對應(yīng)再次彈出本對話框重新設(shè)置數(shù)據(jù)庫連接參數(shù)，具體效果見圖5. 7。 第六個(gè)對話框設(shè)置ID為IDD_ DIALOG_ USERMGR，添加List Box控件和控件用于顯示服務(wù)器保存的所有用戶信息及其權(quán)限，這里設(shè)置了用戶等級，有權(quán)限增加新用戶，刪除老用戶，修改其他用戶權(quán)限。具體顯示如下:Tree Control只有高級用戶有權(quán)限增加新用戶，刪除老用戶，修改其他用戶權(quán)限。具體顯示如下：.第六章 系統(tǒng)涉及到的關(guān)鍵技術(shù)（符元緒 張敏）現(xiàn)階段的治安卡口系統(tǒng)主要面臨三個(gè)問題:如何提高前端現(xiàn)場車輛檢測、識別、抓拍準(zhǔn)確率的問題?如何解決高清晰度圖像遠(yuǎn)距離傳輸及保存問題?如何提高中心數(shù)據(jù)處理端的工作效率問題?是否能夠很好的解決這三個(gè)問題，就成了影響治安卡口應(yīng)用成敗的關(guān)鍵。下面是本系統(tǒng)中應(yīng)用到的一些關(guān)鍵技術(shù)。（一）圖像采集技術(shù)公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)中，每個(gè)車道都需要兩個(gè)攝像機(jī)配合抓拍，其中一個(gè)用于車身整體和背景圖像采集，主要用于外觀、車型、顏色等特性的識別，另外一個(gè)用于車輛頭部圖像采集，具備強(qiáng)光抑制功能，主要應(yīng)用于車牌識別和違