車牌識別系統(tǒng)在高速收費(fèi)中的應(yīng)用

劉彬彬

摘 要

近年來，我國高速公路里程不斷增加，高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的覆蓋范圍也不斷擴(kuò)大，車牌識別系統(tǒng)在現(xiàn)代高速收費(fèi)中的應(yīng)用也越來越普及。本文主要從車牌自動識別系統(tǒng)概述入手，重點(diǎn)對車牌識別技術(shù)設(shè)備的工作流程以及在高速收費(fèi)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析和闡述，希望給行業(yè)相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】車牌識別系統(tǒng) 高速收費(fèi)

1 引言

車牌識別系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，其能夠在一定程度上填補(bǔ)了高速公路信息采集自動化的空白，大大提升了高速公路的管理效率和管理水平。車牌識別系統(tǒng)憑借其對車輛身份的快速識別優(yōu)勢，被普及應(yīng)用到高速公路、隧道以及橋梁等處的收費(fèi)站，具有十分廣闊的市場前景和經(jīng)濟(jì)效益。

2 車牌自動識別系統(tǒng)概述

作為機(jī)動車唯一的管理標(biāo)識符號，車輛牌照在整個交通管控中有著十分重要的作用。具體來說，一個相對完整的車牌自動識別系統(tǒng)主要包含車輛檢測、圖像采集及預(yù)處理、車牌定位、字符的分割及識別等幾個方面，涉及數(shù)字圖像處理、電子、計算機(jī)等多方面的技術(shù)。本文主要對車牌定位、字符分割及識別這三項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析和闡述。

2.1 車牌定位

所謂車牌定位指的是從獲取圖像說精準(zhǔn)找出車牌位置并予以有效標(biāo)記，將車牌從相對復(fù)雜的背景中進(jìn)行分割，是車牌字符識別的基礎(chǔ)和前提。具體來說，主要分為以下幾個步驟：

（1）將采集到的圖像進(jìn)行大范圍搜索，找到符合車牌特征的區(qū)域作為候選區(qū)域；

（2）對候選區(qū)域進(jìn)行全面的分析和判斷，選定最佳區(qū)域；

（3）將車牌從圖像中精準(zhǔn)分割出來，同時需要對車牌的傾斜問題予以綜合考慮。

2.2 字符分割

所謂字符分割指的是將已經(jīng)提取好的車牌區(qū)域有效分割成若干單個的字符。在具體操作過程中，可以采用垂直投影法，該種方法能夠在相對復(fù)雜的汽車圖像中對字符進(jìn)行有效分割。

2.3 字符識別

所謂字符識別指的是將分割出來的若干單個字符一一識別成具體的字符、字母以及數(shù)字。識別率的高低是確定一個系統(tǒng)好快的關(guān)鍵。就目前而言，字符識別可以采用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的OCR算法和基于模板匹配的OCR算法兩種方式。因在實際操作過程中存在較多的干擾因素，這就對識別算法提出了更高的要求。

3 車牌識別技術(shù)設(shè)備的工作流程

3.1 出入口流程

顧名思義，出入口車牌識別設(shè)備主要在收費(fèi)車道上安裝，主要作用是完成對車牌圖像識別信息的采集，具體可以分為抓拍、識別以及補(bǔ)光等幾個單元。其中，入口控制機(jī)可以將車牌照號和車牌二值化圖一一寫入IC卡中，同時經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳回收費(fèi)站以及各個收費(fèi)中心。出口車道控制機(jī)則可以將IC卡存儲的信息與識別設(shè)備上傳的車牌信息進(jìn)行對比，一旦出現(xiàn)不一致的情況，收費(fèi)軟件就會將出入口車牌的二值化圖進(jìn)行匹配，如果再次出現(xiàn)錯誤，那么就會自動彈出二者信息的人工對比，經(jīng)確認(rèn)匹配錯誤之后，就會報警并通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)出入口的車牌圖像予以進(jìn)一步取證確認(rèn)。

3.2 標(biāo)志點(diǎn)流程

一般來說，在多義性路徑的互通立交等一系列重要路段上多使用標(biāo)志點(diǎn)車牌識別設(shè)備，其具體工作原理與車道識別設(shè)備基本相同。經(jīng)由標(biāo)志點(diǎn)自動識別的車牌號碼、二值化圖以及車輛具體圖片等相關(guān)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)會自動上傳到路網(wǎng)收費(fèi)中心的數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過匹配之后對車輛的行駛路徑加以確定。

4 車牌識別在高速公路收費(fèi)中的具體應(yīng)用

當(dāng)前，整個高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的主要目的在于確保車輛暢通的情況下，盡可能減少通行費(fèi)用的損失。而運(yùn)用車牌自動識別系統(tǒng)則能夠大大提升車輛信息錄入效率和錄入結(jié)果的精準(zhǔn)性，對保證高速公路收費(fèi)業(yè)務(wù)的正常使用，提升收費(fèi)業(yè)務(wù)水平及效率有著十分重要的現(xiàn)實意義。

4.1 換卡、倒卡告警

車輛經(jīng)過入口處時，其相關(guān)的牌照號及二值化圖、收費(fèi)數(shù)據(jù)等都會一一存入通行卡中。經(jīng)過出口時，通行卡上的信息則會自動傳入高速公路牌照識別器中，在對一系列結(jié)果進(jìn)行全面對比、識別之后，如果匹配出現(xiàn)措施，系統(tǒng)則會產(chǎn)生告警，對監(jiān)控員予以有效提醒，同時會將匹配結(jié)果傳送給相應(yīng)的車道控制機(jī)，高速公路收費(fèi)員依據(jù)相關(guān)提示采取相應(yīng)的處理措施。

4.2 對車型進(jìn)行分類

通過高速公路車牌自動識別系統(tǒng)，我們可以將車輛信息進(jìn)行收集，建立起相對完整的車牌庫。通有車輛通過時，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)就會形成自動查詢模式，看該車輛是否在數(shù)據(jù)庫中出現(xiàn)，如果沒有，就將此車輛信息加入數(shù)據(jù)庫，如果已經(jīng)存在，則將本次收費(fèi)員輸入的車型與以往數(shù)據(jù)相對比，若對比結(jié)果出現(xiàn)措施，則產(chǎn)生告警，立即對監(jiān)控員的處理行為產(chǎn)生提醒，同時將這一結(jié)果傳輸至相應(yīng)控制車道，收費(fèi)員則需要對過往車輛的行車本進(jìn)行仔細(xì)檢查，再次對其車型進(jìn)行分類。

4.3 自動放行，有效提升車輛的通行能力

當(dāng)前，對于免費(fèi)車輛（非軍警車），高速公路收費(fèi)員需要運(yùn)用對講機(jī)與監(jiān)控員進(jìn)行確認(rèn)，處理效率低，且極易出現(xiàn)舞弊情況。采用高速公路車牌自動識別系統(tǒng)之后，當(dāng)收費(fèi)員對免費(fèi)車輛進(jìn)行信息錄入時，系統(tǒng)則會對其是否存在免費(fèi)情況進(jìn)行自動識別。一旦出現(xiàn)不一致的情況，就會發(fā)出告警，對監(jiān)控員產(chǎn)生有效提醒。

4.4 對違章車輛進(jìn)行監(jiān)控

車牌自動識別系統(tǒng)中可以建立諸如欠費(fèi)、闖關(guān)、逃費(fèi)等一系列車輛違章的黑名單，一旦有這類車輛通過時，系統(tǒng)就會自動進(jìn)行識別和判斷，如果是，則立刻產(chǎn)生告警。

4.5 對交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行有效統(tǒng)計

高速公路車牌識別系統(tǒng)能夠依據(jù)車類、車型以及相應(yīng)的時間段等相關(guān)條件進(jìn)行報表統(tǒng)計，有效提升高速公路收費(fèi)站的管理效率和管理水平。

4.6 自動報表功能

高速公路車牌識別系統(tǒng)能夠提供精準(zhǔn)的車輛違章記錄、通行記錄、車流量統(tǒng)計等一系列報表，在整個操作過程中，無需監(jiān)控員對違章情況進(jìn)行手動記錄。

5 結(jié)語

總之，高速公路收費(fèi)過程中使用車牌自動識別系統(tǒng)不僅完善了整個收費(fèi)系統(tǒng)功能，明顯降低了收費(fèi)人員的工作壓力，其對杜絕逃漏費(fèi)情況也具有一定的抑制作用，提高了高速公路站口車輛的通行能力，提升了高速公路服務(wù)水平和信息化管理水平。所以，車牌自動識別系統(tǒng)將成為高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的一大發(fā)展趨勢。

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