李 婕

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

1 系統(tǒng)介紹

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，港口車輛管理系統(tǒng)日益復(fù)雜，為了給港口治安管理系統(tǒng)的管理提供各種實(shí)時(shí)車輛及貨物信息，以方便、高效的利用和管理現(xiàn)有的港口治安管理系統(tǒng)，我們研究設(shè)計(jì)了智能化車輛號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

車輛號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別(License Plate Recognition)技術(shù)是公路交通管理自動(dòng)化和智能化建設(shè)過程中的核心技術(shù)。車輛號(hào)牌識(shí)別系統(tǒng)能通過視頻檢測(cè)、圖像采集、號(hào)牌識(shí)別、號(hào)牌驗(yàn)證、行為觸發(fā)等處理流程，對(duì)實(shí)時(shí)抓拍車輛圖像進(jìn)行分析處理，自動(dòng)獲取包含車輛號(hào)牌(包括漢字、字符和數(shù)字)、車牌圖像色彩、結(jié)構(gòu)和紋理等特征信息，可廣泛應(yīng)用于路面交通違法取證、流動(dòng)測(cè)速取證、收費(fèi)(執(zhí)法)站/停車場(chǎng)智能監(jiān)測(cè)管理、高等級(jí)公路卡口過往車輛管理、通行控制、旅行時(shí)間統(tǒng)計(jì)等應(yīng)用場(chǎng)合，為相關(guān)中心數(shù)據(jù)庫(kù)可視化信息聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)提供技術(shù)支持。該系統(tǒng)的誕生，從根本上改變了原來對(duì)公路行駛車輛沒有監(jiān)控或完全依賴人工監(jiān)控的狀態(tài)。

該系統(tǒng)目前主要安裝在公安部門所設(shè)立的城市出入口、治安卡口（或查報(bào)站）處，用于對(duì)進(jìn)出這些地方的行駛車輛進(jìn)行24小時(shí)全天候不間斷監(jiān)視記錄。本系統(tǒng)能夠提供現(xiàn)場(chǎng)車輛的全景圖像信息，以及辨別車輛的細(xì)目特征的圖像信息。對(duì)出城車輛，能識(shí)別并清晰地記錄車輛號(hào)牌、車型、日期、時(shí)間、地點(diǎn)、車速、車長(zhǎng)等信息。在指揮中心可對(duì)卡口進(jìn)行統(tǒng)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(kù)（黑名單）進(jìn)行比對(duì)，運(yùn)用光纖接入技術(shù)，及時(shí)把圖像信息傳送到指揮中心，發(fā)現(xiàn)可疑車輛將實(shí)時(shí)報(bào)警。可提供圖像接口與公安計(jì)算機(jī)專用網(wǎng)絡(luò)連接，所有圖像、數(shù)據(jù)均可以進(jìn)行Web查詢，在網(wǎng)絡(luò)上的其他經(jīng)授權(quán)的終端上調(diào)閱、查看，實(shí)現(xiàn)所有圖像信息跨警種、跨部門的關(guān)聯(lián)查詢和信息共享。

系統(tǒng)的主要用途是：

為偵破交通肇事逃逸案、利用機(jī)動(dòng)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(jù)；為處罰打擊超速、逆行等嚴(yán)重違章現(xiàn)象提供證據(jù)；自動(dòng)查找被盜、被搶、以及違章拒罰等通緝車輛；準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)公路交通、單位進(jìn)出車輛流動(dòng)情況，為合理調(diào)配警力、提高車輛管理水平提供科學(xué)依據(jù)。

2 系統(tǒng)說明

采用視頻攝像機(jī)抓拍技術(shù)，能全天候24小時(shí)不間斷地對(duì)出城車輛自動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抓拍，實(shí)時(shí)自動(dòng)識(shí)別機(jī)動(dòng)車輛牌照號(hào)碼，并記錄顯示車輛號(hào)牌的圖片。將圖像存儲(chǔ)到磁盤相應(yīng)目錄下,車輛通過的信息寫入相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù),并在全景圖像中標(biāo)明車輛通行數(shù)據(jù),如時(shí)間、地點(diǎn)、車型、車輛號(hào)牌、車牌顏色、車速、方向等。

采取循環(huán)覆蓋技術(shù)，單套系統(tǒng)存儲(chǔ)車輛不低于80萬輛。當(dāng)超出80萬輛車時(shí)，自動(dòng)對(duì)最前面的圖片數(shù)據(jù)依次進(jìn)行覆蓋，整個(gè)系統(tǒng)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(gè)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(zhǔn)確抓拍、識(shí)別等，有效地解決沒有采用中間物理隔離時(shí)壓線或跨中線行駛車輛的車牌抓拍問題。

系統(tǒng)能測(cè)出通行汽車的速度，具備分地點(diǎn)、分車型設(shè)置限速值的功能。測(cè)速信息與本地限速值比較，一旦發(fā)現(xiàn)車輛超速，系統(tǒng)立即自動(dòng)向指揮中心發(fā)送包含車輛圖像的主要特征信息，供交警非現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)執(zhí)法實(shí)時(shí)對(duì)通過車輛進(jìn)行車牌識(shí)別與實(shí)時(shí)黑名單進(jìn)行比對(duì)。自動(dòng)將識(shí)別車輛號(hào)牌與布控車輛數(shù)據(jù)庫(kù)的黑名單進(jìn)行匹配比對(duì),發(fā)現(xiàn)可疑車輛時(shí)，實(shí)時(shí)報(bào)警提示；當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，自動(dòng)將報(bào)警信息上傳給指揮中心，同時(shí)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(yù)解除報(bào)警，所有報(bào)警信息同時(shí)生成日志記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便以后查詢和檢索指揮中心進(jìn)行布（撤）控時(shí)，布控軟件可以靈活使用統(tǒng)一或選擇性布（撤）控的方式。布控車輛號(hào)牌的匹配可設(shè)置成精確匹配或4位以上字母數(shù)字的模糊匹配，以適應(yīng)車牌識(shí)別難以做到100%精確的客觀情況，提高嫌疑車輛通過時(shí)報(bào)警的命中率。

對(duì)過往車輛歷史記錄查詢，可根據(jù)權(quán)限查詢卡口的通行車輛信息，查詢條件可根據(jù)時(shí)段、地點(diǎn)、車牌、車型、速度進(jìn)行查詢，車牌號(hào)碼可以給出少數(shù)幾位（號(hào)碼可以是連續(xù)的，也可以間斷不連續(xù)的，如01？34或？12？4等等），從而進(jìn)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(shù)據(jù)信息，并可進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)查詢。

基于WEB的通過車輛瀏覽監(jiān)控，可在瀏覽器界面上實(shí)時(shí)瀏覽通過車輛的圖片及數(shù)據(jù)輔助光源（夜間補(bǔ)光燈）能適應(yīng)環(huán)境，適時(shí)自動(dòng)開啟或關(guān)閉輔助光源，并具備很強(qiáng)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(tǒng)構(gòu)成

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

3.1 前端抓拍系統(tǒng)

前端抓拍系統(tǒng)采用視頻觸發(fā)技術(shù)，負(fù)責(zé)完成所有過往車輛車牌抓拍，并將抓拍的圖片和相關(guān)的信息（時(shí)間、地點(diǎn)、車輛信息、車牌圖片等）送回指揮中心的后端系統(tǒng)服務(wù)器。同時(shí)可將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)圖像傳送回中心控制室。

3.2 傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)由傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，負(fù)責(zé)連接前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)。這部分負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，視頻以及控制命令的傳輸。

3.3 中心處理控制

后端系統(tǒng)在收到前端系統(tǒng)采集的基本信息之后，自動(dòng)將車輛信息與黑牌照庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)黑車將自動(dòng)報(bào)警；同時(shí)對(duì)前端的視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并錄像，切換處理等。

4 系統(tǒng)主要特點(diǎn)

技術(shù)先進(jìn)：系統(tǒng)綜合利用了當(dāng)今國(guó)際最新圖像編碼、模式識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、自動(dòng)控制、電視監(jiān)控領(lǐng)域等多領(lǐng)域技術(shù)。遵循有關(guān)國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和規(guī)范，以及國(guó)家與部頒標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定的要求。

可靠穩(wěn)定：由于系統(tǒng)需要在公路旁、露天環(huán)境下常年累月每天24小時(shí)連續(xù)不間斷工作，因此系統(tǒng)采取了有效的抗干擾措施及多種安全保護(hù)機(jī)制，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

開放性與擴(kuò)展性：系統(tǒng)采用國(guó)際通用的操作平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、通訊接口與協(xié)議等，可方便實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通并支持二次開發(fā)或功能的不斷升級(jí)調(diào)整。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了模塊化設(shè)計(jì)方案，便于今后的擴(kuò)展。

靈活性：前端系統(tǒng)已設(shè)計(jì)成適應(yīng)單車道、雙車道甚至多車道的靈活應(yīng)用要求。即可純視頻觸發(fā)識(shí)別車牌、也可以外觸發(fā)識(shí)別車牌?？梢酝ㄟ^組合，控制整個(gè)路面。達(dá)到設(shè)立電子卡口的目的。

牌照清晰：以高品質(zhì)攝像為基礎(chǔ)，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(chǔ)：采用高保真、高倍率圖像壓縮技術(shù)，使普通80GB硬盤可存儲(chǔ)80萬輛以上汽車照片。

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控：大畫面直觀顯示，便于掌握過往車輛情況及系統(tǒng)運(yùn)行狀況。

智能報(bào)警：可根據(jù)識(shí)別出的車牌號(hào)碼自動(dòng)查找通緝車輛，一旦發(fā)現(xiàn)立即報(bào)警。

遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)：利用光纖網(wǎng)絡(luò)等通信方式遠(yuǎn)程輸送快速查詢車輛信息、進(jìn)行系統(tǒng)管理。

節(jié)能省電：采用高效光源、和智能開關(guān)控制，使得系統(tǒng)每天耗電量不足10度。

操作簡(jiǎn)便：系統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行并自我維護(hù)，即使毫無計(jì)算機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)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(hào)碼自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)[J].交通與計(jì)算機(jī)，2004-10-30.