車牌智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用研究

鐘彩 唐婧 楊興耀

摘要：在各種技術(shù)手段的支持之下，車牌智能識(shí)別技術(shù)也逐漸地成熟。車牌智能識(shí)別技術(shù)作為智能交通管理系統(tǒng)的重要部分，在實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛?；诖耍恼轮饕獙?duì)車牌智能識(shí)別技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究，分析了車牌智能識(shí)別技術(shù)的技術(shù)原理，探究了車牌智能識(shí)別技術(shù)的在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：車牌智能識(shí)別技術(shù)；技術(shù)原理；應(yīng)用實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）07-0171-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展過(guò)程中，人們的生活水平在不斷地提升，人們對(duì)物質(zhì)生活以及精神生活的需求不斷提升，私家車的數(shù)量在迅速增加。而隨著車輛的高度普及，對(duì)交通設(shè)置以及監(jiān)管部門(mén)提出了嚴(yán)格的要求。通過(guò)傳統(tǒng)的人工管理模式進(jìn)行管理，無(wú)法有效的解決交通擁擠、信息識(shí)別以及車輛管理等工作。通過(guò)車牌智能識(shí)別技術(shù)可以對(duì)車輛進(jìn)行系統(tǒng)化的監(jiān)督與管理，可以實(shí)時(shí)的獲得車輛的信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的車輛管理。車牌智能識(shí)別技術(shù)是一種車輛檢測(cè)系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)手段，在各個(gè)領(lǐng)域中有著較為廣泛的應(yīng)用。

1 車牌智能識(shí)別技術(shù)工作原理

車牌智能識(shí)別技術(shù)是一種智能化的技術(shù)手段。車牌智能識(shí)別技術(shù)可以精準(zhǔn)識(shí)別一天中各個(gè)時(shí)間段中的車牌，在白天精準(zhǔn)度高達(dá)90%以上，而在夜晚則就會(huì)降低到60%左右。這也直接的反映了車牌智能識(shí)別技術(shù)缺乏穩(wěn)定性的問(wèn)題。車牌智能識(shí)別技術(shù)主要構(gòu)成部分如圖1。

在實(shí)踐中，外界環(huán)境以及車牌自身因素都會(huì)影響車牌智能識(shí)別技術(shù)的識(shí)別率。車牌的規(guī)格以及大小等都會(huì)增加車牌智能識(shí)別技術(shù)的難度。同時(shí)，車牌自身的污損、光照效果、時(shí)間等等都會(huì)影響車牌智能識(shí)別技術(shù)，增強(qiáng)識(shí)別難度。為了解決此種問(wèn)題，就要探究車牌智能識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)手段，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化完善。

1.1車牌圖像采集與預(yù)處理

1.1.1牌圖像采集與分析

車牌原始圖像信息的采集主要就是通過(guò)攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備完成拍攝。下圖為通過(guò)數(shù)碼相機(jī)拍攝的車牌圖像信息。

彩色車牌圖像，就是RGB圖像，在圖像中蘊(yùn)含著豐富的顏色信息，因?yàn)椴噬珗D像信息的存儲(chǔ)空間相對(duì)較大，對(duì)此在進(jìn)行圖像處理中要耗費(fèi)大量的時(shí)間，這樣就會(huì)降低車牌識(shí)別效率。因此，在進(jìn)行車牌圖像識(shí)別中，要將彩色圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榛叶葓D，通過(guò)此種方式可以有效地減少運(yùn)算量，可以達(dá)到加快算法處理速度的效果。如果直接的通過(guò)彩色圖像的分量平均值代替不同的分量，進(jìn)行灰度化的處理，在處理之后不同像素中的分量是相同的。

1.1.2圖像增強(qiáng)

在拍攝過(guò)程中車牌圖形信息會(huì)受到光線、天氣以及照明、觀察角度等不同因素的影響，也會(huì)存在對(duì)比度不足、噪聲干擾等問(wèn)題，這樣就會(huì)導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)模糊，車牌識(shí)別率不高等問(wèn)題。

直方圖均衡化拓展圖像整體的灰度級(jí)，可以改善圖像的觀察質(zhì)量，而在光照不好的狀態(tài)之下，一些在光線較暗的環(huán)境中車牌圖像會(huì)直接的通過(guò)直方圖進(jìn)行均衡化處理，這樣就會(huì)造成灰度過(guò)度拉伸以及圖像失真等問(wèn)題。通過(guò)小波變換處理，對(duì)車牌的原始圖像信息進(jìn)行高頻成分以及低頻成分的特殊性處理，可以達(dá)到提升圖像中部分區(qū)域識(shí)別標(biāo)識(shí)的效果與目的。在處理過(guò)程中，通過(guò)對(duì)車牌中原始圖像信息進(jìn)行小波分解，然后在對(duì)分解之后的小波系數(shù)閾值處理，通過(guò)閾值處理之后的小波系數(shù)重構(gòu)車牌圖像信息，進(jìn)而達(dá)到減少圖像噪聲的效果，可以充分地突出車牌邊緣的輪廓信息內(nèi)容，增強(qiáng)車牌圖像的整體對(duì)比度，小波分析圖像在增強(qiáng)之后，整個(gè)車牌的邊緣輪廓?jiǎng)t更加分明。

1.1.3邊緣提取

提取圖像中局部亮度變化顯著的部分，進(jìn)行圖像分割、形狀特征提取以及紋理特征提取。

1.1.4形態(tài)學(xué)濾波

車牌圖像通過(guò)灰度化處理以及邊緣提取之后，其邊緣輪廓會(huì)顯著提升。

1.2車牌定位

在攝像機(jī)中拍攝的拍照彩色圖形中，汽車車牌區(qū)域僅占一小部分的區(qū)域，在車輛周圍以會(huì)存在著一些相對(duì)較為復(fù)雜的背景圖案。在一般狀況之下車牌區(qū)域主要就是基于顏色定位、根據(jù)形態(tài)定位、紋理定位等等。

在進(jìn)行圖像預(yù)處理之后，車牌圖像中的車牌連通區(qū)域中要進(jìn)行標(biāo)記與特征的合理提取，綜合我國(guó)車牌標(biāo)準(zhǔn)尺寸長(zhǎng)度以及寬度，在計(jì)算圖像不同區(qū)域的圖像特征參數(shù)信息，可以提取顯示更為接近的車牌長(zhǎng)寬比區(qū)域作為主要的車牌區(qū)域，其具體如圖3。

1.3車牌字符識(shí)別

在一般狀況之下字符識(shí)別的主要方式就是基于模板匹配的算法以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行處理。對(duì)其進(jìn)行字符歸一化處理，在通過(guò)模板匹配分析。

在車牌智能識(shí)別系統(tǒng)中，最為關(guān)鍵的就是車牌識(shí)別技術(shù)，精準(zhǔn)有效的識(shí)別車牌信息，是識(shí)別系統(tǒng)優(yōu)劣的重點(diǎn)內(nèi)容?，F(xiàn)階段，車牌識(shí)別的方法繁多，主要有基于特征統(tǒng)計(jì)的識(shí)別方式、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別方式以及基于模式匹配的識(shí)別方式。

2 車牌智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展過(guò)程中，通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在不斷地成熟，現(xiàn)階段人們已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)自動(dòng)化的社會(huì)。自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中均廣泛應(yīng)用。而隨著智能交通的不斷發(fā)展，人們可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的管理，車牌智能識(shí)別技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。車牌識(shí)別技術(shù)是智能交通中較為重要的技術(shù)手段，集合了計(jì)算機(jī)信息、通信、傳感、物聯(lián)網(wǎng)等多種技術(shù)手段，具有高度智能化的特征。車牌智能識(shí)別技術(shù)可以在智能小區(qū)、智能停車場(chǎng)中應(yīng)用，也在道路監(jiān)控中應(yīng)用，可以根據(jù)要求發(fā)現(xiàn)違章的車輛，逃逸的犯罪分子等等，可以實(shí)現(xiàn)全天候的車輛識(shí)別，對(duì)比、處理，做到對(duì)交通管制車輛的自動(dòng)化檢測(cè)與報(bào)警處理。

2.1停車場(chǎng)以及小區(qū)入口車牌智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

停車場(chǎng)以及小區(qū)車牌智能識(shí)別技術(shù)主要就是在小區(qū)以及停車場(chǎng)中通過(guò)車牌智能識(shí)別技術(shù)自動(dòng)的對(duì)車聯(lián)車牌識(shí)別分析，記錄進(jìn)出的時(shí)間信息，辨別車輛是否為小區(qū)內(nèi)車輛，通過(guò)此種方式可以實(shí)現(xiàn)智能化的車輛管理，達(dá)到提升工作效率、降低人工管理成本的作用。例如，在小區(qū)中通過(guò)車牌智能識(shí)別技術(shù)可以通過(guò)自動(dòng)化的方式采集收集車輛的相關(guān)信息，對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷。

同時(shí)，車輛識(shí)別系統(tǒng)可以綜合車輛調(diào)速系統(tǒng)，可以對(duì)車輛的進(jìn)出入、調(diào)度等進(jìn)行系統(tǒng)化的管理。在小區(qū)以及停車場(chǎng)安裝車牌智能識(shí)別技術(shù)可以有效地避免人工操作的失誤問(wèn)題，解決各種問(wèn)題，也可以對(duì)一些遮擋車牌、掉漆斷裂以及車牌模糊等車輛進(jìn)行精準(zhǔn)分析，合理判斷，進(jìn)而提升了車輛管理的效率與質(zhì)量。

基于車牌智能識(shí)別技術(shù)進(jìn)行車輛識(shí)別，通過(guò)構(gòu)建模式匹配信息庫(kù)，輸入車輛信息，在車輛進(jìn)入的時(shí)候通過(guò)信息庫(kù)進(jìn)行匹配分析，如果符合車輛有效，不符合則屬于陌生車輛，這樣就會(huì)提升車輛管理的效率。

2.2高速公路收費(fèi)站車牌智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，在高速公路中應(yīng)用車牌智能識(shí)別系統(tǒng)，可以提升管理效率，也可以加強(qiáng)對(duì)一些違法車輛的監(jiān)督與管理。在高速公路行駛的車輛通過(guò)車牌智能識(shí)別技術(shù)辨認(rèn)分析之后就可以合理的分析車輛的合法性，達(dá)到精準(zhǔn)的判斷，車輛識(shí)別系統(tǒng)如果發(fā)現(xiàn)違法車輛，就會(huì)快速地將車輛信息傳遞給高速公路系統(tǒng)，這樣就可以進(jìn)行車輛的抓捕以及調(diào)查。因?yàn)楦咚佘囌臼召M(fèi)站具有一定的特殊性，在安裝車輛識(shí)別系統(tǒng)的時(shí)候，要提升系統(tǒng)的像素，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段的支持之下，應(yīng)用高清攝像技術(shù)，可以為各項(xiàng)工作開(kāi)展提供精準(zhǔn)的信息支持。

在一般狀況之下，車輛在高速公路上的行駛速度在90～120公里每小時(shí)，一些低分辨率的攝影頭是無(wú)法識(shí)別這些車輛的信息內(nèi)容的。對(duì)此，通過(guò)高清的攝影技術(shù)可以為車輛識(shí)別系統(tǒng)提供更為精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)支持。

合理的應(yīng)用車輛識(shí)別系統(tǒng)可以提升工作效率，也可以加強(qiáng)對(duì)違法犯罪車輛的監(jiān)控，是一種較為科學(xué)的技術(shù)手段。車牌智能識(shí)別技術(shù)在高速公路中應(yīng)用可以與ETC系統(tǒng)有效結(jié)合，進(jìn)而做到不停車收費(fèi)，不僅僅會(huì)提升工作效率，也可以節(jié)約時(shí)間，在整體上來(lái)說(shuō)車牌智能識(shí)別技術(shù)應(yīng)用范圍相對(duì)較為廣泛。

2.3在公路卡口中車牌智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

隨著人們生活水平的不斷提升，私家車數(shù)量增多，這樣無(wú)疑增加了交通管理工作量。通過(guò)車牌智能識(shí)別技術(shù)，可以精準(zhǔn)的分析各種違法車輛，為車輛的處罰提供精準(zhǔn)的信息支持。在公路卡口系統(tǒng)中應(yīng)用車牌智能識(shí)別及技術(shù)手段，通過(guò)車輛識(shí)別系統(tǒng)、治安卡口系統(tǒng)以及中心管理平臺(tái)聯(lián)合應(yīng)用，可以為各項(xiàng)工作開(kāi)展提供有效的參考。

車含量識(shí)別系統(tǒng)作為基礎(chǔ)的檢測(cè)系統(tǒng)，在公路卡口系統(tǒng)中有著重要的價(jià)值與作用，可以將智能化識(shí)別系統(tǒng)獲得速度信息作為主要的參考指標(biāo)，具有速度精準(zhǔn)、高效的特征，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的對(duì)比報(bào)警分析，也可以為公安交警工作提供有效的支持。

區(qū)間測(cè)速是通過(guò)一個(gè)路段中相對(duì)距離中設(shè)置兩個(gè)距離一定的速度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)車牌智能識(shí)別技術(shù)計(jì)算分析車輛經(jīng)過(guò)區(qū)間的平均速度，確認(rèn)車輛是否存在超速行為的一種技術(shù)手段。通過(guò)對(duì)區(qū)間測(cè)速的數(shù)據(jù)信息分析，可以發(fā)現(xiàn)通過(guò)車牌智能識(shí)別技術(shù)規(guī)范車牌超速的問(wèn)題得到了顯著的效果。

2.4城市交通中車牌智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)城市化進(jìn)程在不斷的加快，城市公路運(yùn)輸行業(yè)在不斷的發(fā)展，通過(guò)車牌智能識(shí)別技術(shù)手段可以為城市的交通管理提供有效的信息支持。在智能化的識(shí)別技術(shù)支持之下，可以為公安交通管理等工作開(kāi)展提供有效的參考，也可以對(duì)城市的監(jiān)管、公路違法犯罪行為打擊等工作提供技術(shù)支持。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著車牌智能識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展，在各種技術(shù)手段的支持之下，車牌智能識(shí)別技術(shù)逐漸成熟。現(xiàn)階段，合理的應(yīng)用車牌智能識(shí)別技術(shù)可以為各項(xiàng)工作開(kāi)展提供智能化的信息支持，有效地轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)人工工作的弊端與不足，也為公安交通管理等工作開(kāi)展提供了有效的參考，隨著各種技術(shù)手段的成熟，車牌智能識(shí)別技術(shù)會(huì)不斷地完善，功能也更加完善，這樣無(wú)疑會(huì)在客戶管理、車輛管理以及交通工作中凸顯自身的價(jià)值與作用。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】