隨著我國(guó)高速公路的迅速發(fā)展，尤其是高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)范圍的不斷擴(kuò)大，通行車輛越來(lái)越多，為提升高速公路的通行效率，遏止逃費(fèi)、舞弊行為，在收費(fèi)系統(tǒng)中應(yīng)用車牌識(shí)別技術(shù)成為必然。其作用是減少車輛通行時(shí)間，減輕收費(fèi)員的操作負(fù)擔(dān)，提高收費(fèi)員的工作效率，增強(qiáng)路網(wǎng)的通行能力，提升收費(fèi)系統(tǒng)技術(shù)水平、遏止通行卡流失、換卡、逃費(fèi)、舞弊等現(xiàn)象發(fā)生，降低人為因素影響，改善高速公路服務(wù)質(zhì)量、提高收費(fèi)站通行能力和路網(wǎng)營(yíng)運(yùn)管理水平。

車牌號(hào)碼是汽車的唯一“身份”，采用車牌識(shí)別技術(shù)可以自動(dòng)記錄汽車車牌號(hào)碼，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在高速進(jìn)出口處對(duì)車輛進(jìn)行識(shí)別、對(duì)比、查出作弊車輛。徹底解決高速路上換卡、換牌以及內(nèi)部營(yíng)私舞弊問(wèn)題，減少了通行費(fèi)的流失、提高了工作效率，使進(jìn)出收費(fèi)站車輛的通行速度得到較大改善。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

為了遏止不同車輛之間的換卡、卡流失、收費(fèi)員利用車種或降檔車型進(jìn)行營(yíng)私舞弊，建立車輛牌照識(shí)別系統(tǒng)能夠確定車輛的唯一“身份”，并在路網(wǎng)內(nèi)任何一個(gè)出入口進(jìn)行跟蹤識(shí)別，將有效遏制換卡、倒卡現(xiàn)象，在保護(hù)公路所有者利益的同時(shí)也可有效地提升高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)管理水平。

車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在入口收費(fèi)車道自動(dòng)識(shí)別車牌，收費(fèi)系統(tǒng)將車牌號(hào)碼信息、車牌照二值化圖像及車輛通過(guò)的站名、車道號(hào)、時(shí)間、車輛類別、車型等信息寫入通行卡中，并將這些信息及車牌圖片上傳至收費(fèi)系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)車輛車輛到達(dá)出口時(shí)，系統(tǒng)再次檢測(cè)、拍照、識(shí)別車牌號(hào)碼，出口車道控制主機(jī)將識(shí)別結(jié)果與通行卡中的車牌號(hào)碼及車牌照二值化圖像進(jìn)行進(jìn)行比對(duì)，自動(dòng)判斷該通行車輛是否有偷換通行卡和偷換車牌的舞弊行為，打擊和威懾逃費(fèi)行為的發(fā)生，減少車輛通行費(fèi)的損失，減少收費(fèi)員的工作強(qiáng)度。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖1所示，車牌識(shí)別系統(tǒng)由車輛檢測(cè)識(shí)別單元、高清車牌識(shí)別一體機(jī)、輔助設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸部分及收費(fèi)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)通行車輛信息的采集、傳輸、分析、處理與集中管理。

1、車輛識(shí)別檢測(cè)單元

系統(tǒng)采用技術(shù)比較成熟的地感線圈檢測(cè)方式探測(cè)車輛的有無(wú)。車輛檢測(cè)器與高清抓拍攝像機(jī)通信采用開(kāi)關(guān)信號(hào)方式，當(dāng)車輛通過(guò)地感線圈檢測(cè)區(qū)時(shí)，車輛檢測(cè)器通過(guò)電磁感應(yīng)獲取車輛信號(hào)并觸發(fā)攝像機(jī)對(duì)車進(jìn)行抓拍。

車輛檢測(cè)單元主要有地感線圈、車輛檢測(cè)器等設(shè)備組成。

2、高清車牌識(shí)別一體機(jī)

此部分主要包括圖像處理模塊和車牌識(shí)別模塊。高清車牌識(shí)別一體機(jī)內(nèi)部集成了車牌識(shí)別軟硬件，可獨(dú)立完成圖像抓拍、車牌自動(dòng)識(shí)別獲取功能，減少了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算量，增加了系統(tǒng)處理能力。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

車輛捕獲率高

采用獨(dú)特的視頻檢測(cè)技術(shù)，有效檢測(cè)車輛，車輛捕獲率高；且不受攝像機(jī)抖動(dòng)、陰影及天氣的影響。

車牌識(shí)別準(zhǔn)確率高

從硬/軟件多方面采取有效措施提高車牌識(shí)別率，在實(shí)際使用中車牌識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到用戶要求。

環(huán)境及光照適應(yīng)能力高

采用了工業(yè)級(jí)器件，產(chǎn)品出廠前進(jìn)行高/低溫等老化測(cè)試，具有良好的高/低溫、雨、雪、高濕防護(hù)能力。

3、輔助設(shè)備

置于外場(chǎng)一體機(jī)輔助設(shè)備，包括：高清鏡頭、閃光燈、防護(hù)罩和立桿等

4、網(wǎng)絡(luò)傳輸部分

此部分主要由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，完成數(shù)據(jù)信息的傳遞、交互，能夠把高清攝像機(jī)圖像和數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰嚨拦た貦C(jī)及管理系統(tǒng)。

5、收費(fèi)系統(tǒng)

在入口車道收費(fèi)系統(tǒng)將車牌識(shí)別系統(tǒng)結(jié)果寫入通行卡中。在出口車道收費(fèi)系統(tǒng)將車牌識(shí)別系統(tǒng)結(jié)果跟通行卡內(nèi)的車牌數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，匹配，收費(fèi)放行，不匹配，系統(tǒng)調(diào)用通行卡內(nèi)車牌照二值化圖像，進(jìn)行圖像比對(duì)，確有問(wèn)題及時(shí)處理，有效防止換卡現(xiàn)象的發(fā)生。

四、系統(tǒng)應(yīng)用

在安裝車牌識(shí)別系統(tǒng)后，收費(fèi)系統(tǒng)增加了以下的應(yīng)用。

1、免費(fèi)車管理

在收費(fèi)系統(tǒng)中，免費(fèi)車是指按國(guó)家規(guī)定不需要繳納通行費(fèi)的車輛（如軍、警車）。而軍警車的牌照具有不同于其他車牌照的特征（牌照的底板為白色），在出入口車道可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軍警車車牌照顏色的識(shí)別，自動(dòng)判斷和記錄，不發(fā)卡，欄桿自動(dòng)抬起，車輛通行。

2、公務(wù)車管理

公務(wù)車與其他收費(fèi)車輛的區(qū)別，是每輛公務(wù)車配有公務(wù)卡，而判斷公務(wù)卡是不是本車使用的依據(jù)就是車牌照。如果公務(wù)車的車牌照是由人工進(jìn)行核對(duì)，那么由于人工核對(duì)受客觀條件的限制和收費(fèi)員責(zé)任心不強(qiáng)等原因，公務(wù)卡就有被其他車輛使用的可能，從而造成通行費(fèi)的流失。

3、黑名單管理

將一些違章、肇事、沖卡、通緝、逃逸的車輛牌照寫入黑名單。在出入口車道對(duì)通行的每輛車都進(jìn)行識(shí)別核對(duì)，對(duì)列入黑名單的車輛進(jìn)行報(bào)警處理。

該系統(tǒng)具有如下功能：

1、車輛檢測(cè)功能

采用視頻檢測(cè)模式，車牌識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)逐幀檢測(cè)，當(dāng)車輛進(jìn)入收費(fèi)車道內(nèi)的視頻檢測(cè)區(qū)域后，進(jìn)行抓拍和車牌識(shí)別，并輸出識(shí)別結(jié)果。

2、車牌識(shí)別功能

識(shí)別符合“GA36-92”（92式牌照）和“GA36.1-2001”（02式牌照）標(biāo)準(zhǔn)的民用車牌照和04式新軍車牌照與07式新武警車牌照的漢字、字母、數(shù)字、顏色等信息。車牌識(shí)別范圍為國(guó)內(nèi)目前正在使用的各式汽車牌照（包括雙層牌、農(nóng)用牌、軍/警牌等）。

3、二值化車牌圖像輸出功能

車牌識(shí)別系統(tǒng)對(duì)車輛號(hào)牌進(jìn)行識(shí)別的同時(shí)可提供車牌二值化圖，將車牌識(shí)別結(jié)果、車牌圖片上傳到收費(fèi)車道控制機(jī)，收費(fèi)系統(tǒng)將車牌信息和車牌的二值化圖像寫入通行卡，作為出口車道比對(duì)車牌號(hào)碼的依據(jù)。

五、系統(tǒng)配置

高清車牌識(shí)別一體機(jī)是一款集圖像抓拍、識(shí)別處理于一體的智能高清攝像機(jī)，非常適用于此系統(tǒng)。內(nèi)部集成了工業(yè)級(jí) CCD和高速處理芯片，可獨(dú)立完成圖像采集、圖像處理等功能，通過(guò)以太網(wǎng)接口交換機(jī)發(fā)送給車道控制機(jī)。增強(qiáng)了系統(tǒng)處理能力，使得系統(tǒng)擴(kuò)展非常方便，結(jié)構(gòu)清晰簡(jiǎn)潔。

六.結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每一輛車的車牌進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、對(duì)比、報(bào)警，通過(guò)智能化識(shí)別處理，提高收費(fèi)工作效率。隨著系統(tǒng)的不斷完善，在進(jìn)一步完善現(xiàn)有系統(tǒng)和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，拓展車牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在高速公路運(yùn)營(yíng)管理上的應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，相信車牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)等新的信息技術(shù)會(huì)更多的應(yīng)用于高速公路管理領(lǐng)域，更有利于提高道路的運(yùn)營(yíng)管理水平及服務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)交通部，汽車號(hào)牌視頻自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，JT/T604-2004

[2] 中華人民共和國(guó)交通部，公路收費(fèi)車道圖像抓拍與數(shù)字化規(guī)程，JT/T605-2004

[3] 高速公路叢書編委會(huì)，高速公路運(yùn)營(yíng)管理，人民交通出版社，1999

作者簡(jiǎn)介： 張靖（1976- ），男，本科、2005年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，現(xiàn)任職于溫州大橋管理處。