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从原理到应用,车牌识别是如何实现的

从原理到应用,车牌识别是如何实现的
从原理到应用,车牌识别是如何实现的
从原理到应用,车牌识别是如何实现的
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编辑时间 : 2020-05-07

  在城市车辆快速增长的过程中如何实现对车辆的有效管理已成为测试交通部门的重要因素在深圳市公安局建设的《停车库(场)车辆图像和号牌信息采集与传输系统技术要求》里,车牌识别技术成为车辆识别的主要手段。车牌识别技术如何实现?主要有哪些应用程序?


  车牌识别实现

  车牌识别系统有两种触发方法:外围触发和视频触发。

  外围设备触发器的工作方式是使用线圈、红外或其他探测器检测车辆通过信号,当车牌识别系统接收到车辆触发信号时,收集车辆图像,进行自动车牌识别和后续处理。该方法的优点是触发率高,性能稳定。缺点是需要切断地面波布置线圈,但建设量大。

  视频触发方式是,车牌识别系统采用动态移动目标序列图像分析处理技术,实时检测车道上车辆移动情况,在车辆通过时捕获车辆图像,识别车辆牌照,进行后续处理。视频触发器不需要使用线圈、红外线或其他硬件车辆检测器。该方法的优点是建设方便,不需要切割地面布置线圈或安装汽车检测器等部件,但由于算法的局限性,该方案的触发率和识别率高的外围设备的触发力要低得多。


  (1)间接方法:通过识别安装在汽车上的IC卡或条形码中存储的车牌的信息来识别车牌和相关信息。IC卡技术可靠性高,可以全天候工作,但整套设备价格昂贵,硬件设备非常复杂,不适合异地工作。条形码技术具有识别速度快、精度高、可靠性高、成本低等优点,但对扫描仪的要求很高。此外,两者都要建立全国统一的标准,不能确认车、条形码是否匹配,也是技术上的缺点,因此在短时间内难以推广。

  2)直接法:基于图像的车牌识别技术是一种手动汽车牌照识别方法,该方法允许非接触信息收集和实时智能识别没有直接法专用车辆牌照信号的车辆发射装置的移动状态车辆或静止状态车辆的车牌号码。与间接识别系统相比,首先该系统节省了设备布置和巨额成本,提高了经济效率。第二,采用先进的计算机应用技术,提高识别速度,更好地解决实时问题。再次,它是基于图像识别的,因此可以通过人的参与解决系统的识别错误,而其他方法很难与人交互。车牌识别框架流程

  车牌识别系统设计得很模块化,将车牌识别过程的各个部分作为单独的模块使用,如下所示。

  1、车辆检测和跟踪模块

  车辆检测和跟踪模块主要分析视频流,判断车辆的位置,跟踪图像中的车辆,记录车辆位置* * *在好的时候,记录该车辆的特写照片,添加了跟踪模块,系统将检测无证车辆并输出结果,以便更好地克服各种外界干扰,取得更合理的识别结果。

  2、车牌定位模块

  车牌定位模块是后续环的基础,其精度对整个系统性能影响很大。车牌系统完全抛弃了现有的算法思想,实现了完全基于学习的多种功能相结合的新的车牌定位算法,适用于各种复杂的背景环境和多种相机角度。

  3、车牌校正和精密定位模块

  根据拍摄条件,图像的车牌总是不能避免一定的倾斜,必须通过校正和精确定位进一步提高车牌图像的质量,并准备分割和识别模块。采用精心设计的快速图像处理过滤器,不仅计算速度快,而且利用车牌的全部信息,避免了局部噪声造成的影响。使用该算法的另一个优点是,通过分析多个中间结果,可以微调车牌位置,进一步减少车牌区域以外部分的影响。

  4、车牌分割模块

  车牌系统的车牌分割模块利用车牌文字的灰度、颜色、边缘分布等多种特征,更好地抑制车牌周围其他噪声的影响,允许倾斜角度的车牌。该算法对移动检测等车牌图像噪声大的应用很有用。

  5、车牌识别模块

  在车牌识别系统中,通常为了实现车牌识别,结合多种识别模型,构建有效提高字符识别准确性的分层字符识别过程。另一方面,在字符识别之前使用计算机智能算法预处理字符图像,不仅最大限度地保留了图像信息,而且提高了图像质量,提高了相似字符的区分,保证了字符识别的可靠性。

  6、车牌识别结果确定模块

  识别结果确定模块,具体地说,决定模块利用一个车牌通过视野的过程留下的历史记录,智能地确定识别结果。这将计算观察帧数、识别结果稳定性、跟踪稳定性、速度稳定性、平均可靠性和相似性,从而确定是否继续跟踪或拒绝该车牌的综合可靠性评估。该方法综合利用了所有帧中的信息,减少了以前基于单个图像的识别算法产生的意外错误,大大提高了系统识别率和识别结果的准确性和可靠性。7、车牌跟踪模块

  车牌跟踪模块记录了车辆行驶过程中每一帧中相应车辆牌照的位置和形状、识别结果、可靠性等各种历史信息。车辆牌照跟踪模块采用了具有一定容错的运动模型和更新模型,因此在短时间内被遮挡或瞬间模糊的车牌将继续被准确地跟踪和预测,* * *最终只输出一个识别结果。

  8、电子学习模块

  这些模块中的每个模块都使用了大量基于学习的算法,特别添加了电子学习模块,并采用了新的反馈学习模型* * *,利用从决策模块和跟踪模块中获取的反馈信息(如车牌质量、车辆跟踪、速度等),智能更新了一些算法参数,使系统能够快速适应新的应用环境。该算法将有力地补充现有算法,进一步提高系统性能。

  应用场景

  监视警报

  对于被通缉或丢失的车辆、延期车辆、逃逸、非法车辆等包含在“黑名单”中的车辆,只需将该车牌输入应用系统即可,车牌识别装置随时携带指定交叉口、卡特、执法人员根据需要放置,所有合格车辆的号码也将读取并与系统的“黑名单”一致,一旦发现指定车辆,将立即发出警报信息

  超速违规处罚

  与测速装置相结合的车牌识别技术可用于处罚车辆超速违规,一般用于高速公路。具体应用是在公路上设置速度调查点,抓住超速车辆识别车牌号码,将非法车辆的车牌和照片发送到各个出口;在各出口设置处罚点,用车牌识别装置识别通过车辆,并将已收到的超速车辆号码和号码相匹配,如果号码相同,将启动注意设备,通知执法人员处理。

  车辆出入管理

  将车牌识别装置安装在出入口上,记录车辆车牌号、出入时间,并与自动门、扶手控制装置相结合,实现车辆的自动管理。应用于停车场,自动计时或自动计算可用停车位的数量,自动管理停车费可以节省人力,提高效率。适用于智能社区,将自动确定出入车辆是否属于本区域,对非内部车辆自动计时收费。一些机构将上述应用与车辆调度系统相结合,可以自动客观地记录本单位台的车辆运行情况,车牌识别管理系统采用车辆牌照识别技术,不停车,取消卡,有效地提高车辆出入运行效率。

  高速公路收费管理

  在高速公路各出入口安装车牌识别设备,出入车辆时将车辆牌照识别的车辆牌照识别系统存入收费系统,车辆到达出口后,再次确认相应的车牌,根据车牌信息调出出入口资料,与出入口资料结合,实现收费管理。启用自动计费,防止欺诈,防止应收款损失。高速公路已经开始征收网费,随着网络范围的扩大,各车型的收费差异也越来越高。司机利用现有收费体系的漏洞,通过中途卡更换的逃兵费问题将日益突出。利用车牌识别技术是解决这种问题的根本方法。

  计算车辆旅行时间

  在交通管理系统中,可以将道路的平均行进时间作为判断道路拥堵的参数。将车辆牌照识别装置安装在道路的起点和终点,了解通过车辆的一切后,将车牌返还给交通指挥中心,指挥中心的管理系统将根据此结果计算车辆的平均旅行时间。

  车牌号码自动登记

  车牌识别停车管理系统自动识别摄像头在入口拍摄的车辆车牌号图像,并将其转换为数字信号。一张卡、车牌识别的优点在于应对卡和汽车,使管理更上一层楼。卡和车的对应优点是,租赁卡要与汽车一起使用,消除一张卡再使用汽车的漏洞,提高财产管理的效率。同时自动对比出入车辆,防止失窃事件。升级后的相机系统可以收集更清晰的图片,保存在文件中,为一些冲突提供有力的证据。出战车辆时,便于管理人员接近,系统的安全性得到了大幅加强。

  另外,在城市人口快速增长的今天,随着人们车辆拥有量的迅速增加,随着政府法规的实施,电子收费系统将主导车牌识别市场的增长。在亚太地区,车辆牌照识别系统以18.06%(比其他地区高* * *)的年增长率增长,以满足当前交通拥挤、警察执法、收费和停车场快速增长的要求。