基于車輛號牌自動識別技術在港口的設計與應用

李 婕

（1、大連海事大學，遼寧 大連 116000 2、天津港信息技術發展有限公司，天津 300000）

1 系統介紹

隨著社會經濟發展，港口車輛管理系統日益復雜，為了給港口治安管理系統的管理提供各種實時車輛及貨物信息，以方便、高效的利用和管理現有的港口治安管理系統，我們研究設計了智能化車輛號牌自動識別系統。

車輛號牌自動識別(License Plate Recognition)技術是公路交通管理自動化和智能化建設過程中的核心技術。車輛號牌識別系統能通過視頻檢測、圖像采集、號牌識別、號牌驗證、行為觸發等處理流程，對實時抓拍車輛圖像進行分析處理，自動獲取包含車輛號牌(包括漢字、字符和數字)、車牌圖像色彩、結構和紋理等特征信息，可廣泛應用于路面交通違法取證、流動測速取證、收費(執法)站/停車場智能監測管理、高等級公路卡口過往車輛管理、通行控制、旅行時間統計等應用場合，為相關中心數據庫可視化信息聯網管理系統的聯動提供技術支持。該系統的誕生，從根本上改變了原來對公路行駛車輛沒有監控或完全依賴人工監控的狀態。

該系統目前主要安裝在公安部門所設立的城市出入口、治安卡口（或查報站）處，用于對進出這些地方的行駛車輛進行24小時全天候不間斷監視記錄。本系統能夠提供現場車輛的全景圖像信息，以及辨別車輛的細目特征的圖像信息。對出城車輛，能識別并清晰地記錄車輛號牌、車型、日期、時間、地點、車速、車長等信息。在指揮中心可對卡口進行統一或選擇性的布（撤）控管理，與輸入的可疑車輛信息或被盜搶車輛庫（黑名單）進行比對，運用光纖接入技術，及時把圖像信息傳送到指揮中心，發現可疑車輛將實時報警。可提供圖像接口與公安計算機專用網絡連接，所有圖像、數據均可以進行Web查詢，在網絡上的其他經授權的終端上調閱、查看，實現所有圖像信息跨警種、跨部門的關聯查詢和信息共享。

系統的主要用途是：

為偵破交通肇事逃逸案、利用機動車作為犯罪工具的刑事案、以及搶劫出租車等惡性案件提供線索和證據；為處罰打擊超速、逆行等嚴重違章現象提供證據；自動查找被盜、被搶、以及違章拒罰等通緝車輛；準確統計公路交通、單位進出車輛流動情況，為合理調配警力、提高車輛管理水平提供科學依據。

2 系統說明

采用視頻攝像機抓拍技術，能全天候24小時不間斷地對出城車輛自動進行實時監測抓拍，實時自動識別機動車輛牌照號碼，并記錄顯示車輛號牌的圖片。將圖像存儲到磁盤相應目錄下,車輛通過的信息寫入相關數據庫,并在全景圖像中標明車輛通行數據,如時間、地點、車型、車輛號牌、車牌顏色、車速、方向等。

采取循環覆蓋技術，單套系統存儲車輛不低于80萬輛。當超出80萬輛車時，自動對最前面的圖片數據依次進行覆蓋，整個系統始終保留至少80萬輛車的圖像，并采用通用的“JPEG”壓縮圖像。

拍攝車速≥160km/h，拍攝范圍＞兩個車道，完全覆蓋整條道路的橫截面；道路總寬為二車道（一來以往），不按道行駛、越中線和騎中線行駛的車輛均能準確抓拍、識別等，有效地解決沒有采用中間物理隔離時壓線或跨中線行駛車輛的車牌抓拍問題。

系統能測出通行汽車的速度，具備分地點、分車型設置限速值的功能。測速信息與本地限速值比較，一旦發現車輛超速，系統立即自動向指揮中心發送包含車輛圖像的主要特征信息，供交警非現場實時執法實時對通過車輛進行車牌識別與實時黑名單進行比對。自動將識別車輛號牌與布控車輛數據庫的黑名單進行匹配比對,發現可疑車輛時，實時報警提示；當報警發生時，自動將報警信息上傳給指揮中心，同時以聲音、圖形及文字的方式提示中心值班人員，直到人員干預解除報警，所有報警信息同時生成日志記錄到數據庫中，方便以后查詢和檢索指揮中心進行布（撤）控時，布控軟件可以靈活使用統一或選擇性布（撤）控的方式。布控車輛號牌的匹配可設置成精確匹配或4位以上字母數字的模糊匹配，以適應車牌識別難以做到100%精確的客觀情況，提高嫌疑車輛通過時報警的命中率。

對過往車輛歷史記錄查詢，可根據權限查詢卡口的通行車輛信息，查詢條件可根據時段、地點、車牌、車型、速度進行查詢，車牌號碼可以給出少數幾位（號碼可以是連續的，也可以間斷不連續的，如01？34或？12？4等等），從而進行模糊匹配查詢。

基于WEB的車輛查詢，可通過瀏覽器查詢通過車輛圖片和數據信息，并可進行流量統計查詢。

基于WEB的通過車輛瀏覽監控，可在瀏覽器界面上實時瀏覽通過車輛的圖片及數據輔助光源（夜間補光燈）能適應環境，適時自動開啟或關閉輔助光源，并具備很強的抗光干擾能力，如汽車燈光及其他一切外界干擾光源。采用的光源無污染。

3 系統構成

治安卡口系統分為前端抓拍系統、傳輸系統和中心處理（后端）系統三部分，其簡介如下：

3.1 前端抓拍系統

前端抓拍系統采用視頻觸發技術，負責完成所有過往車輛車牌抓拍，并將抓拍的圖片和相關的信息（時間、地點、車輛信息、車牌圖片等）送回指揮中心的后端系統服務器。同時可將現場的實時圖像傳送回中心控制室。

3.2 傳輸系統

傳輸系統由傳輸網絡組成，負責連接前端系統和后端系統。這部分負責采集數據，視頻以及控制命令的傳輸。

3.3 中心處理控制

后端系統在收到前端系統采集的基本信息之后，自動將車輛信息與黑牌照庫進行對比，如果發現黑車將自動報警；同時對前端的視頻進行實時監控并錄像，切換處理等。

4 系統主要特點

技術先進：系統綜合利用了當今國際最新圖像編碼、模式識別、網絡通信、數據庫管理、自動控制、電視監控領域等多領域技術。遵循有關國際通用標準、協議和規范，以及國家與部頒標準及規定的要求。

可靠穩定：由于系統需要在公路旁、露天環境下常年累月每天24小時連續不間斷工作，因此系統采取了有效的抗干擾措施及多種安全保護機制，保證系統穩定可靠運行。

開放性與擴展性：系統采用國際通用的操作平臺、數據庫系統、通訊接口與協議等，可方便實現互聯互通并支持二次開發或功能的不斷升級調整。系統結構設計上采用了模塊化設計方案，便于今后的擴展。

靈活性：前端系統已設計成適應單車道、雙車道甚至多車道的靈活應用要求。即可純視頻觸發識別車牌、也可以外觸發識別車牌。可以通過組合，控制整個路面。達到設立電子卡口的目的。

牌照清晰：以高品質攝像為基礎，輔以圖像軟件處理，完全解決快速行駛情況下車輛牌照的清晰拍攝問題。

大量存儲：采用高保真、高倍率圖像壓縮技術，使普通80GB硬盤可存儲80萬輛以上汽車照片。

現場監控：大畫面直觀顯示，便于掌握過往車輛情況及系統運行狀況。

智能報警：可根據識別出的車牌號碼自動查找通緝車輛，一旦發現立即報警。

遠程聯網：利用光纖網絡等通信方式遠程輸送快速查詢車輛信息、進行系統管理。

節能省電：采用高效光源、和智能開關控制，使得系統每天耗電量不足10度。

操作簡便：系統全自動運行并自我維護，即使毫無計算機使用經驗的人員也能操作。

[1]鄭宇，肖南峰.一種基于相似度的汽車車牌號碼自動識別系統[J].交通與計算機，2004-10-30.