車牌識別技術(shù)及車牌識別系統(tǒng)
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車牌照是全世界唯一對車輛身份識別的標記，盡管牌照的字符、顏色、格式內(nèi)容和制作材料會多種多樣，但車牌照仍是全球范圍內(nèi)最為精確和特定的識別標記。車牌識別是現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)中的重要組成部分之一，應(yīng)用十分廣泛。
車牌識別技術(shù)(Vehicle License Plate Recognition，VLPR) 是指能夠檢測到受監(jiān)控路面的車輛并自動提取車輛牌照信息（含漢字字符、英文字母、阿拉伯數(shù)字及號牌顏色）進行處理的技術(shù)。
它以數(shù)字圖像處理、模式識別、計算機視覺等技術(shù)為基礎(chǔ)，對攝像機所拍攝的車輛圖像或者視頻序列進行分析，得到每一輛汽車唯一的車牌號碼，從而完成識別 過程。通過一些后續(xù)處理手段可以實現(xiàn)停車場收費管理，交通流量控制指標測量，車輛定位，汽車防盜，高速公路超速自動化監(jiān)管、闖紅燈電子警察、公路收費站等 等功能。對于維護交通安全和城市治安，防止交通堵塞，實現(xiàn)交通自動化管理有著現(xiàn)實的意義。
汽車牌照號碼是車輛的唯一“身份”標識，牌照自動識別技術(shù)可以在汽車不作任何改動的情況下實現(xiàn)汽車“身份”的自動登記及驗證，這項技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于公路收費、停車管理、稱重系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)、交通執(zhí)法、公路稽查、車輛調(diào)度、車輛檢測等各種場合。
從技術(shù)上評價一個車牌識別系統(tǒng)，主要有兩個指標，即識別準確率、識別速度。
識別準確率
一個車牌識別系統(tǒng)是否實用，最重要的指標是識別率和識別準確率。根據(jù)GA/T 497-2004和GA/T 497-2009中定義：
識別率 = 號牌被自動識別的車輛數(shù)/號牌信息有效的車輛總數(shù)。
識別準確率 = 號牌信息識別正確的車輛數(shù)/號牌信息有效的車輛總數(shù)。
(注：號牌信息有效是指車輛號牌完整、清晰、安裝規(guī)范，且無遮擋、無污損。)
在新頒發(fā)的GA/T 497-2009中，號牌識別率指標評價被取消，只保留號牌識別準確率，且規(guī)定白天車輛號牌識別準確率應(yīng)不小于90%；夜間車輛號牌識別準確率應(yīng)不小于80%。
由于對號牌信息有效這一結(jié)論需要人工判定，所以還需要將車輛號牌圖像和識別結(jié)果都存儲下來，以便調(diào)取查看。然后，通過對實際通過的車輛圖像以及正確的人工識別結(jié)果進行數(shù)量統(tǒng)計，以得到識別率和識別準確率，以及可信度、誤識率這些中間結(jié)果。
為了測試一個車牌識別系統(tǒng)識別率，需要將該系統(tǒng)安裝在一個實際應(yīng)用環(huán)境中，全天候運行24小時以上，采集至少1000輛自然車流通行時的車牌照進行識別。
識別速度
識別速度決定了一個車牌識別系統(tǒng)是否能夠滿足實時應(yīng)用的要求。一個識別率很高的系統(tǒng)，如果需要幾秒鐘，甚至幾分鐘才能識別出結(jié)果，那么這個系統(tǒng)就會因 為滿足不了實際應(yīng)用中的實時要求而毫無實用意義。例如，在高速公路收費中車牌識別應(yīng)用的作用之一是減少通行時間，速度是這一類應(yīng)用里減少通行時間、避免車 道堵車的有力保障。
根據(jù)GA/T 833-2009中要求，識別時間≤(A/B)×(K×100)(ms)。
上述式子中的A表示用于識別的圖像分辨率；B為固定常數(shù)，其值為768×576=442368；K為圖像中存在的車牌數(shù)量。
即車牌圖像為768×576像素點時，當圖像中存在一個號牌時，其識別時間≤100ms；當圖像中存在二個號牌時，其識別時間≤200ms。
另外，一個車牌識別系統(tǒng)的后臺管理體系，決定了這個車牌識別系統(tǒng)是否好用。必須清楚地認識到重要的一點是識別率達到100%是不可能的，因為車牌照污損、模糊、遮擋，或者天氣也許很糟(下雪、冰雹、大霧等等)。后臺管理體系的功能應(yīng)該包括：
1)、識別結(jié)果和車輛圖像數(shù)據(jù)的可靠存儲，當多功能的系統(tǒng)操作使得網(wǎng)絡(luò)出差錯時能保護圖像數(shù)據(jù)不會丟失，同時便于事后人工排查；
2)、有效的自動比對和查詢技術(shù)，被識別的車牌照號碼要同數(shù)據(jù)庫中成千上萬的車牌號碼自動比對和提示報警，如果車牌照號碼沒有被正確讀取時就要采用模糊查詢技術(shù)才能得出相對“最佳”的比對結(jié)果：
3)、一個好的車牌識別系統(tǒng)對于聯(lián)網(wǎng)運行，還需要提供實時通信、網(wǎng)絡(luò)安全、遠程維護、動態(tài)數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)庫自動更新、硬件參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)故障診斷；
汽車牌照識別系統(tǒng)的基本工作原理為:當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)有車輛通過時(通過埋地感應(yīng)線圈或視頻檢測)，觸發(fā)圖像采集系統(tǒng)，CCD攝像機攝取包含車輛牌照的圖像，將圖像通過視頻采集卡輸入計算機進行預(yù)處理，再由檢索模塊對牌照進行搜索、檢測、定位，并分割出包含牌照字符的矩形區(qū)域，然后對牌照字符進行二值化并將其分 割為單個字符，規(guī)一化后輸入字符識別子系統(tǒng)進行識別。
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它以數(shù)字圖像處理、模式識別、計算機視覺等技術(shù)為基礎(chǔ)，對攝像機所拍攝的車輛圖像或者視頻序列進行分析，得到每一輛汽車唯一的車牌號碼，從而完成識別 過程。通過一些后續(xù)處理手段可以實現(xiàn)停車場收費管理，交通流量控制指標測量，車輛定位，汽車防盜，高速公路超速自動化監(jiān)管、闖紅燈電子警察、公路收費站等 等功能。對于維護交通安全和城市治安，防止交通堵塞，實現(xiàn)交通自動化管理有著現(xiàn)實的意義。
汽車牌照號碼是車輛的唯一“身份”標識，牌照自動識別技術(shù)可以在汽車不作任何改動的情況下實現(xiàn)汽車“身份”的自動登記及驗證，這項技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于公路收費、停車管理、稱重系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)、交通執(zhí)法、公路稽查、車輛調(diào)度、車輛檢測等各種場合。
從技術(shù)上評價一個車牌識別系統(tǒng)，主要有兩個指標，即識別準確率、識別速度。
識別準確率
一個車牌識別系統(tǒng)是否實用，最重要的指標是識別率和識別準確率。根據(jù)GA/T 497-2004和GA/T 497-2009中定義：
識別率 = 號牌被自動識別的車輛數(shù)/號牌信息有效的車輛總數(shù)。
識別準確率 = 號牌信息識別正確的車輛數(shù)/號牌信息有效的車輛總數(shù)。
(注：號牌信息有效是指車輛號牌完整、清晰、安裝規(guī)范，且無遮擋、無污損。)
在新頒發(fā)的GA/T 497-2009中，號牌識別率指標評價被取消，只保留號牌識別準確率，且規(guī)定白天車輛號牌識別準確率應(yīng)不小于90%；夜間車輛號牌識別準確率應(yīng)不小于80%。
由于對號牌信息有效這一結(jié)論需要人工判定，所以還需要將車輛號牌圖像和識別結(jié)果都存儲下來，以便調(diào)取查看。然后，通過對實際通過的車輛圖像以及正確的人工識別結(jié)果進行數(shù)量統(tǒng)計，以得到識別率和識別準確率，以及可信度、誤識率這些中間結(jié)果。
為了測試一個車牌識別系統(tǒng)識別率，需要將該系統(tǒng)安裝在一個實際應(yīng)用環(huán)境中，全天候運行24小時以上，采集至少1000輛自然車流通行時的車牌照進行識別。
識別速度
識別速度決定了一個車牌識別系統(tǒng)是否能夠滿足實時應(yīng)用的要求。一個識別率很高的系統(tǒng)，如果需要幾秒鐘，甚至幾分鐘才能識別出結(jié)果，那么這個系統(tǒng)就會因 為滿足不了實際應(yīng)用中的實時要求而毫無實用意義。例如，在高速公路收費中車牌識別應(yīng)用的作用之一是減少通行時間，速度是這一類應(yīng)用里減少通行時間、避免車 道堵車的有力保障。
根據(jù)GA/T 833-2009中要求，識別時間≤(A/B)×(K×100)(ms)。
上述式子中的A表示用于識別的圖像分辨率；B為固定常數(shù)，其值為768×576=442368；K為圖像中存在的車牌數(shù)量。
即車牌圖像為768×576像素點時，當圖像中存在一個號牌時，其識別時間≤100ms；當圖像中存在二個號牌時，其識別時間≤200ms。
另外，一個車牌識別系統(tǒng)的后臺管理體系，決定了這個車牌識別系統(tǒng)是否好用。必須清楚地認識到重要的一點是識別率達到100%是不可能的，因為車牌照污損、模糊、遮擋，或者天氣也許很糟(下雪、冰雹、大霧等等)。后臺管理體系的功能應(yīng)該包括：
1)、識別結(jié)果和車輛圖像數(shù)據(jù)的可靠存儲，當多功能的系統(tǒng)操作使得網(wǎng)絡(luò)出差錯時能保護圖像數(shù)據(jù)不會丟失，同時便于事后人工排查；
2)、有效的自動比對和查詢技術(shù)，被識別的車牌照號碼要同數(shù)據(jù)庫中成千上萬的車牌號碼自動比對和提示報警，如果車牌照號碼沒有被正確讀取時就要采用模糊查詢技術(shù)才能得出相對“最佳”的比對結(jié)果：
3)、一個好的車牌識別系統(tǒng)對于聯(lián)網(wǎng)運行，還需要提供實時通信、網(wǎng)絡(luò)安全、遠程維護、動態(tài)數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)庫自動更新、硬件參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)故障診斷；
汽車牌照識別系統(tǒng)的基本工作原理為:當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)有車輛通過時(通過埋地感應(yīng)線圈或視頻檢測)，觸發(fā)圖像采集系統(tǒng)，CCD攝像機攝取包含車輛牌照的圖像，將圖像通過視頻采集卡輸入計算機進行預(yù)處理，再由檢索模塊對牌照進行搜索、檢測、定位，并分割出包含牌照字符的矩形區(qū)域，然后對牌照字符進行二值化并將其分 割為單個字符，規(guī)一化后輸入字符識別子系統(tǒng)進行識別。
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