汉王智能高清车牌自动识别系统高速公路收费系统应用技术方案

汉王智能高清车牌自动识别系统高速公路收费系统应用技术方案内容摘要：

补光单元是由高寿命闪光灯及控制单元组成，夜间除能够满足抓拍得到清晰车牌照片的要求外，还能够对车灯的照射起到很好的抑制作用，加上运用专业的摄像头，和先进的程控调光技术。 使识别系统在夜间工作时同样能够得到比较清晰的效果。 独立运行功能 作为由嵌入式系统开发的硬件识别设备， 汉王智能高清车牌识别系统 的抓拍识别及数据传输功能均集成在硬件的电路板内，使整个系统的运行完全的脱离后端车道工控机独立运行。 网络通信 及远程维护管理 功能 高清识别 识别系统与车道工控机之间通过以太网交换机进行互联，方便了 图片及识别信息的传输工作。 1． 具有 RJ45（ 100BaseTX以太网 10/100Mb自适应，支持 TCP/IP网络协议） 、 RS232（ DB9针式，最大传输速率≥ 115kbps）二种数据通讯接口 ； 2． 通过通信接口（串口或以太网口）向车道级系统提供牌照信息，即牌照号码 、 车牌 底色、 车牌 类型 (军警 )、 识别时间、车 牌 二值化 图像 (分辨率 112*20，格式 BMP/1bit无头信息 )、车辆图像 (分辨率为 1360*1024，格式 JPEG/24bit )等信息 ； 3． 通过通信接口（以太网口）向车道工控机和 中心 服务器提供牌照二值化图 片信息 ,以便车道收费软件能够将车牌信息存入 数据库中。 将二值化图传到中心服务器， 作为出口车道比对车牌号的依据 .其大小无损压缩到 300字节左右。 4． 5． 能够向车道工控机和服务器提供彩色定位车牌图，大小压缩后小于 2K左右； 6． 可以在 10毫秒钟内自动实现系统复位； 7． 具有外部开关触发模式； 8． 在车牌 水平 占有范围只有 1/8时也能够识别； 9． 工作制式应满足全年、全天候、 24小时工作要求。 系统能通过网络实现数据传输、远程访问、远程维护管理等功能。 系统提供方便的数据搜索与浏览等操作手段，用户既 可以在系统运行现场进行 控制 操作，又能进行远程常规操作和数据共享。 自动复位重起功能 汉王公司在对设备充分的论证和认真仔细的设计系统稳定性的同时也为系统设计了 一套硬件的看门狗复位电路，使系统在掉电或非正常状态下能够自行重起 ，保证系统自动恢复重新使用。 系统运行状态监测功能 系统 配备设备看门狗，以对设备运行情况进行安全监测，提高设备的抗干扰能力；系统可对本系统设备内部故障（如板卡故障、视频丢失、通信故障、检测数据缺失等）进行检测，并实现实时日志记录及监测数据上传。 由 于采用了 一体化 嵌入式、结构化的简洁形式，并开发了高性能的算法，汉王眼具有了很高性能，具备了实际应用的能力和价值，具有如下重要特点： 作为汽车牌照识别产品，识别率是最基本的技术指标，它决定了产品能否应用，能在哪种需求下应用。 多数厂商给出的识别率指标都是在理想条件下测试的，比如：光照均匀，无逆光、直射光；车牌干净、清晰，无易混字符，对比度好，无污损；车牌在图像中比例合适，不倾斜、无形变等。 用户经常在选择产品时感觉演示效果还可以，一旦应用到实际中识别率就会大大降低，难以让人满意。 汉 王眼嵌入式牌照识别仪面向实际应用，从硬件及软件两个方面采取多项措施提高产品识别率，使牌照识别仪在实际使用中能够获得满意的识别准确率。  汉字识别率高 车牌上的汉字笔划较多、字符数量也多，当车牌在视频图像中所占比例较小时汉字会很模糊、难以识别。 很多牌照识别产品的识别率低在汉字识别上，有的根本不识别汉字，只是将当地的常见汉字人为附加到识别结果上。 汉王眼可以根据汉字的笔划特征、轮廓特征、结构特征，准确辨认汉字字符。 其核心算法为荣获国家科技进步二等奖的“汉王 OCR技术及应用 ”  相似字符误识率低 牌照识别技术的一个难点 是区分相似字符，例如 Z 和 2 、 A 和 O 和 Q、 O和 D、 8 和 B 等。 对于这些字符牌照识别仪可以提取到更多更细微的特征，遇到相似字符时增加了一层特征判断，实际应用中可以很好的区分相似字符  自动校正牌照形变 1． 对牌照大小的适应范围宽 2．智能化的摄像机及补光控制，解决白天和夜间的光照问题 ，增强了牌照识别技术的实用性 牌照识别已经成为智能交通中的基础研究热点之一，现有牌照识别产品大多数都属于“摄像机 +图像采集卡 +通用计算机 +识别软件”的体系结构，称之为软件方式。 同这种类型的牌照 识别系统相比， 汉王 嵌入式 一体化高清车牌识别系统有着不可替代的优势特点。 脱离计算机，运行稳定、免除死机烦恼  不干扰 收费 系统的其它功能 软件方式产品中，识别软件与用户系统其它功能软件一般在一台机器上同时运行，在可能受到其它软件影响的同时，其稳定性也影响着系统其它软件的运行，而且识别软件算法复杂、稳定性不好控制，使得整个系统存在隐患。 对于牌照识别只起辅助作用的系统，由于牌照识别软件影响了系统主要功能造成的损失是用户不能接受的。 汉王眼 与用户系统相对独立，仅将识别结果传给用户，其稳定性不会影响系统其它功能，用户可以放 心使用。  识别速度快且不受计算机配置及任务的影响 识别速度是牌照识别产品的一项重要指标，它决定了牌照识别产品是否可以在实际中应用，识别速度慢会导致漏车，识别率再高也无法应用。 识别速度的指标应该在系统实际运行中被测试，但多数识别产品给出的识别速度是在实验室的理想环境下、用高配置的计算机、只 运行单一的识别任务时得到的。 牌照识别程序需要处理大量的图像数据，运算量大、算法复杂，系统资源占用率较高。 实际应用中，系统计算机不仅仅要运行识别任务，还要进行诸如数据库查询和更新、网络数据处理、外部设备控制等工作，这些任务分担了计算机的系统资源，导致识别运算速度大大降低。 用户经常在选择产品时感觉演示效果挺好，可是用在自己的系统中却感觉漏车严重，效果不理想。 嵌入式牌照识别仪的微处理器采用了适合于图像处理应用的高性能 DSP芯片，指令系统包含图像信号处理的专用指令，而且内部可以实现多条指令并行执行。 识别仪内部没有 操作系统，程序直接用汇编语言编写，部分算法由硬件逻辑完成，识别运算速度快而且稳定。 由于识别仪的识别运算工作是独立完成的，运算速度仅由自身性能决定，只在传送识别结果时需要计算机参与，且过程非常简单快速基本不占用系统资源，因此计算机系统配置的高低及执行任务的多少不会影响识别仪的性能。  体积小、功耗低，安装维护方便、供电方式灵活； 一般工控机结构复杂、体积较大、功耗高，户外安装时需特别注意散热、保温、防潮、防腐蚀、防盗等防护工作，需要较多的附属设备，安装维护极为不便，稳定性也受到很大影响。 其工作时功率有上百瓦，需 要解决供电拉线问题。 汉王眼系列牌照识别仪体积小、功耗很低、可喷涂防护层，防护措施可以很简单。 识别仪的功率只有几瓦可以利用，在没有电源提供的场合可以利用太阳能电池板及蓄电池进行供电。 应用于便携、移动系统时不需携带逆变电源，可以采用单独的电池供电或使用车辆上的电池。 汉王眼具有车牌图像匹配功能 汉王眼首次把图像匹配技术应用到智能交通领域。 专用的图像匹配算法，具有准确的匹配性能和极快的匹配速度 对自然环境的适应能力 以及光线闭环控制 汉王眼采用了宽温度范围的器件，并进行了大范围温度变化的实际测 试，完全可以满足较大环境温度变化范围的应用。 对于环境温度变化更大的地区，汉王眼对内部温度采取半导体温度调节技术加以调整，可满足温度变化范围非常大的地区的应用。 同时汉王眼具有很好的防雨、雪和高湿能力。 汉王眼具有很高的系统可靠 本方案中汉王眼采用以 DSP为核心的嵌入式、一体化的硬件结构，设备运行可靠性高。 由于不依赖于任何多任务操作系统，不会因为多任务运行以及相互制约形成死机，而且 DSP一体化结构可在 10毫秒内实现系统的复位，不会在意外干扰情况下延误应用系统的运行。 软件资源与配合服务 除常 规接口程序、控件及动态库文件以外，公司会专门成立软件协调小组，凭借公司强大的软件技术优势和多年的行业积累，为客户提供优质的收费软件开发所必需的资源和配合服务。 基于 PAL 制式的摄像机的收费 系统已经有近十年的历史了。 其功能和性能受到图像质量的限制，尚存不少遗憾之处。 这是行业内人士所公认的。 PAL 制式摄像机，即标清摄像机，其分辨率最多 40 万象素，并且是通过模拟视频信号传输，在系统中必须经过 CCD 信号调制到高频模拟视频信号，再从模拟视频信号转换到数字信号进入计算机的过程。 对于本来分 辨率就不高的信息，经过这些转换，难免丢失信息和引入干扰。 所以，我们看到的这种系统中的图像效果只能是“勉强”看清车牌、车身。 并且为了看清车牌和车牌识别，特写摄像机所拍的图像只有车头，没有车身。 而从全景摄像机看，相对这样的分辨率，每辆车过小，车的全貌信息量太少，也看不清楚。 可见，由于受标清摄像机分辨率的限制，现有的 收费 系统中的“看不清”缺陷是需要改进的。 高清摄像机问世以来，就备受业界的重视。 目前能实际应用的高清摄像机的分辨率为 140 到 200 万象素，是标清摄像机的 3 到 5 倍。 高清摄像机是数字式的，没有模拟信号到数 字信号的转换过程，因此理论和实际都表明，在同样象素区域内，高清摄像机的图像清晰度比标清摄像机的高。 考虑到尽可能拍清楚车内的前排乘员，如果用一个高清摄像机抓拍一个车道，就得到了非常清晰的车牌、车身、人脸的图像。 同时，由于选用的高清像机扫描系统是逐行扫描，图像没有任何变形，车牌部分像素比普通像机拍摄的要高一倍，信息量大了，识别的准确率也高了很多。 我国采用的 PAL 制视频标准规定为每秒 25 帧图像（每帧图像之间的间隔为 40 毫秒）。 而摄像机镜头的景深（图像清晰范围）一般只有 至 米 ，而高清相机的景深可以达到 34 米所以其 识别范围同标清相比视野也大了很多。 高清车牌识别现场实际图片 （白。