進出小區車牌識別門禁系統關鍵技術探討

摘 要：隨著中國快速進行汽車化國家，車輛管理已成為突出的問題，如何有效地提高車輛出入管理，提升車輛出入的有效管理已成為當前的迫切問題，本文通過介紹如何將模式識別技術應用于小區車牌識別門禁系統中，介紹了給予無線射頻識別技術以及基于圖像處理技術的檢測識別方法，并嘗試將兩種技術結合到一起，提出雙模式識別系統，以提升小區車輛管理效率。

關鍵詞：小區；車牌識別；門禁系統；射頻識別；圖像處理技術

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2018）01-0130-03

Discussion on the Key Technology of License Plate Recognition System in

Entrance and Exit Area

CHEN Yaocong

（1.Jinjiang ChengCheng Property Co.，Ltd.，Quanzhou 362200，China；

2.Fujian Xingtai Property Management Co.，Ltd.，Quanzhou 362200，China）

Abstract：With the rapid Chinese vehicle state，vehicle management has become a prominent problem，how to effectively improve the vehicle access management，enhance the effective management of vehicle access has become an urgent problem at present，this paper introduces how to apply the pattern recognition technology in the area of license plate recognition access control system，introduces the wireless radio frequency identification and recognition method detection based on image processing technology，and try to use the two techniques together，put forward a double pattern recognition system to enhance vehicle management efficiency.

Keywords：district；license plate recognition；entrance guard system；radio frequency identification；image processing technology

0 引 言

隨著建設小康社會的穩步推進，群眾的生活水平不斷提升，小汽車已基本成為富裕起來的城鄉居民群眾出行代步的主要交通工具，小轎車已不再是少數富豪才用得起的奢侈品，在都市里，私人車輛越來越普及。而目前的小區都有相應配套的停車場所，有效地進行車輛管理是物業小區里的一項相當重要的工作，關系到小區業主是否能安全、通暢的出行。因此，做好小區車輛出入管理，提升車輛通行效率才能適應物業小區的客觀需要，小區物業服務公司在進行車輛管理之時，就應當適應形勢的需要，不斷引入新型車輛管理技術，方便小區業主、居民進出。為此，許多物業公司都引入了車牌識別門禁系統，通過直接識別車輛車牌的方式來進行車輛的高效管理，本文就小區車牌識別門禁系統中的關鍵技術進行詳細的介紹與探討。

1 進出小區車牌識別門禁系統主要技術

在小區門禁管理系統中，車輛的車牌信息是一項十分重要的信息，通過車輛的車牌能夠得到眾多的相關信息。因此，識別車牌技術就是一項十分重要的輔助管理技術。為了實現對小區車輛的高效管理，小區物業公司就應當引入小區車牌識別門禁系統，通過對車輛車牌的識別來管理小區進出車輛。進出小區車牌識別門禁系統的構造主要分為三部分：車牌定位、字符分割、字符識別，而進行車輛車牌識別的技術也主要分為“直接法”與“間接法”兩種。

所謂的“直接法”，顧名思義，就是利用圖像識別技術直接進行小區車牌的識別，這種進出小區車牌識別技術通過對調取進出小區車輛監控視頻來完成對車牌的分析與處理，利用多種圖像識別算法來識讀車牌特征、車牌位置以及具體的車牌內容。圖像識別技術現如今發展已比較成熟，能夠比較準確的進行圖像信息識別，車輛時速不超過220邁的情況下，圖像識別技術能夠十分準確的完成車輛牌照的抓拍、檢測以及識別過程，準確率較高，而且僅僅是基于視頻觸發控制，不需要借助任何外部觸發裝置，就能夠對于監控設備中的多個不同行駛狀態下的車輛車牌信息進行并發處理。圖像識別技術的缺點在于很容易受到天氣因素的影響，比如遇到陰雨天氣，如果能見度比較低，圖像識別系統在進行圖像識別的時候就會出現一定的困難。

而“間接法”則是基于無線射頻識別技術，這種識別技術能夠很大程度地弱化對于天氣等因素的依賴，能夠穿透非金屬物體進行車牌識別，識別速度相對于直接圖像識別也要更快一些。基于該技術的進出小區車牌識別門禁系統分為標簽、閱讀器以及天線三個部分，標簽的主要功能是利用保存進出車輛的車牌信息，當標簽進入進出小區車牌識別門禁系統區域磁場以后，就有可能接收到閱讀器發出的特殊射頻信號，當標簽接收到射頻信號以后，就能夠發送產品信息或者是直接發送特定頻率信號，當信號反饋到閱讀器中以后，閱讀器會進行信息的讀取與解碼，并將解讀出來的信息發送到車牌管理后臺進行進一步處理，經過主系統預先設定好的邏輯運算判定合法性，然后發出指令信號來控制機構動作。其缺點在于電子標簽容易遭到攻擊，管理范圍有限，安全性比較低，對于設備要求比較高。

當然，隨著科技水平的不斷提升，進出小區車牌識別門禁系統相關研究開發人員也在不斷進行系統改進，嘗試著將直接法與間接法兩種車牌識別技術相結合，以此來實現對車輛信息的更高效管理，如果能夠結合兩種車牌識別技術，使用雙模式進出小區車牌識別門禁系統，就能夠最大程度上地避免天氣因素、雜物因素等等對于車牌識別過程的干擾，車牌識別速度也會大大增強，可靠性也會得到進一步地提升。

2 進出小區車牌識別門禁系統設計思路

在進行進出小區車牌識別門禁系統設計的時候，這里主要介紹如何將兩種車牌識別技術結合到一起，開發雙模式車牌識別門禁系統，在進行系統開發的時候，在構建主系統的時候，需要在主系統中填入車載分機以及門禁子系統，而車載分機則是有車輛上面的一種特殊電子設備構成的，其中儲存著車輛的相關信息，而將圖像識別系統設計為進出小區車牌識別門禁系統的備用模式。

2.1 系統總體設計

在進行主模式進出小區車牌識別門禁系統設計的時候，首先需要進行概念模式設計以及邏輯模式設計，將整個系統劃分為“中央計算機”、“檢測子系統”、“車載分機”、“車位檢測”以及“門禁子系統”多個部分，為了更加快速高效地處理車牌信息，相關系統設計人員則需要利用中央計算機來建立終端數據庫，把所有需要進行管理的車輛信息都輸入到數據庫中，以便于把車輛信息以及基準時間信息等傳送到檢測儀上面，而在安裝子系統的時候，需要注意系統安裝位置，最合適的安裝位置為小區入口通道處。當子系統接受到中央計算機中的車輛信息以后，向車載分機發送信號，車載分機的作用就是接受來自于子系統的質量，并實現子系統與車載分機之間的信息交換，在車載分機與子系統的配合下實現判斷車輛身份的功能。車位檢測以及門禁子系統在完成對車輛車位的檢測以及門禁控制以后，會及時把數據傳送到檢測子系統，交給子系統判斷車輛動態信息，如果車輛有進入小區的請求，子系統會繼續查詢車輛權限，決定是否放行。

圖1 系統原理圖

2.2 防非法移動設計

放置車輛非法移動也是進出小區車牌識別門禁系統中十分重要的一部分功能，為了實現準確的防非法車輛移動功能，就需要借助車載分機來實現，由于車載分機中儲存了大量的車輛信息，相當于車輛的“身份證”，這個特點也就決定了每一輛車都具有獨一無二的標識，在此基礎上，如果相關車牌管理部門能夠在車載分機中添加更改內容權限，就可以實現對假車牌的打擊和防范。

為了實現防范非法移動功能，首先設計人員們要考慮的就是如果放置車載分機不被非法移動以及拆卸，在安裝車載分機之前就需要進行安裝優化，設計人員根據三角形是最穩固的結構來進行車載分機防范非法移動安裝裝置的設計，設計人員在車載分機的底部設計了三個觸點開關，三個觸點開關是與門連接到單片機上的P0.7端口上的，在正常狀態下的觸點開關會讓車載分機保持在高電平信號上面，在完成車載分機的安裝以后，車載分機底部的觸點開關就會自動關閉，若有人想要未盡允許就移動車載分機，當車載分機發生移動，任意的一個觸點開關處于斷開狀態會隨之導致底部的三個觸點開關自動斷開，電平信號隨之改變，繼而車載分機中存貯的車輛車牌信息就會處于自動情況、打上非法標識，車輛在經過車牌識別系統的時候，就會發出警報。

在完成了車載分機部分的安裝以后，車載分機的控制器會一直處于循環檢測狀態，當發現P0.7從高電平變為低電平以后，則會立刻中斷INT0，跳出循環，將車輛信息進行更新，標志為非法。

圖2 防非法移動模塊軟件流程圖

3 進出小區車牌識別門禁系統實施方案

在將進出小區車牌識別門禁系統應用到實際場景中的時候，還存在需要注意的地方：首先，如果是將進出小區車牌識別門禁系統安裝到小區停車場，那么就需要利用智能感應模塊來感應是否有車輛駛入，當有車輛行駛到入口或者出口的時候，智能感應模塊偵測到車輛信息以后，感應模塊則會迅速將信息發送到上位機中，通過上位機指令來調度攝像模塊，進行車輛牌照，調用圖像識別處理算法，完成車牌的識別，上位機在完成車牌信息識別以及車輛信息的采集以后，會把信息發送到上位機數據處理模塊中，由該模塊來進行車牌信息的進一步讀取與處理，在進行信息處理的時候，還需要聯系信息存儲模塊，將采集到的信息與已經備份到信息存儲模塊中的信息進行比對，從而決定是否在完成數據處理以后進行指令輸出，控制門禁開關。停車場還可以將進出小區車牌識別門禁系統與收費系統進行連接，通過調用數據庫中存儲的車輛停放時間進行收費。需要注意的是，在有新的車輛請求進入小區的時候，就應當設定登記程序，調用上位機將請求進入小區的車輛信息記錄下來作為備份，當該車輛請求離開小區的時候，智能感應模塊就會再次向上位機發出情境，上位機再向攝像模塊發出指令，調用數據庫中的車牌信息，比對攝像模塊處理以后的車牌圖像信息，如果比對成功，就可以發出放行指令，這樣不僅僅方便了小區車輛的管理，而且大大減小了小區進出車輛對于小區用戶安全的威脅，即使小區內部發生事故也能夠及時調取數據庫中的車牌信息，進行追責。

除此之外，現如今還提出將人臉識別系統與進出小區車牌識別門禁系統結合到一起的車牌識別模式，如果能夠在車牌圖像識別技術上對于車輛駕駛人員以及車中乘客也進行人臉識別，能夠進一步提升進出小區車牌識別門禁系統可靠性，但是這種模式的提出還有著眾多不完善的地方，為了實現這種目的，進出小區車牌識別門禁系統就不僅僅要寫入車牌圖像算法，更需要進行人臉識別算法的寫入，而且，這也會加大進出小區車牌識別門禁系統所連接的數據庫負擔，對于終端數據庫有更高的要求，相關系統開發人員還需要不斷探索與深入研究，以逐漸完善進出小區車牌識別門禁系統，優化小區居民生活出行。

總而言之，隨著人們生活水平的提升，對于小區進出車輛管理的管理也提出了更高的要求。在科技不斷進步的當下，模式識別技術已越來越成熟，本文通過介紹了進出小區車牌識別門禁系統的關鍵技術，簡單介紹了兩種進行車牌識別的方法的特點以及各自的優缺點，并且嘗試著將兩種方法結合起來，打造更為高效的雙模式車牌識別系統，并對于主模式車牌設備系統進行了比較詳細的闡釋，討論車載分機應用于主模式車牌分析的特點，提出防范非法移動模塊技術，提升門禁系統的可靠性與安全性，該系統引入物業小區，能夠極大地方便小區車輛管理工作，提高物業小區車輛管理的效率，對于小區居民的生活水平提升有著很大的幫助。

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作者簡介：陳耀從（1974.11-），男，福建泉州人，晉江市城城置業有限公司副總經理、物業工程總監；福建省興泰物業管理有限公司物業顧問師；管理高級工程師、高級經濟師（房地產業）、安全生產管理工程師、工程設備管理工程師、工程建設管理工程師、高級安全評價師、高級職業指導師、高級企業培訓師，高級項目管理師、維修電工高級技師、國家職業經理人、物業管理師。研究方向：房地產業經濟，咨詢（投資）管理工程，建筑經濟，物業管理，物業顧問服務，工程技術，科技管理（安全生產管理），質量管理，物業設備管理。