车牌自动识别百万高清硬识别一体机管理系统方案资料.docx

1、车牌自动识别百万高清硬识别一体机管理系统方案资料百万高清车牌自动识别管理系统技术方案第1章 前言 随着现代化管理手段的进步和科学技术的日益发展，用户对停车场管理的要求越来越高。过去的人工管理方式已经不适应现代化发展的需要，针对目前快节奏，高速度的工作模式，要求管理方法和制度要有一个根本的改善，这种改善不但要适应用各种特殊停车场、大院及政府机关的需求，也要适应社会的需求，要适应人的感官的需求和习惯性操作的需求。但是目前任何高科技产品都不能完全代替人类的手工操作，不能完全取代人的思维，更不能与人的思维方式相吻合。因此我们在做自动化管理系统的设计时，要尽可能地强调自动化手段，但又不可忽略人工干预的因

2、素，二者巧妙地结合起来，可达到事半功倍的效果。本设计方案就是基于以上的思想基础，针对停车场、大院管理的实际情况，结合各种现代化高科技手段完成的。我们的目标是为用户的停车场车辆管理提供一个车牌识别功能的解决方案。我们采用的是当前国内最先进的车牌识别技术。此设计方案着重考虑了识别的准确性，及车牌自动识别器在各种停车场车辆管理系统中的灵活嵌入，既考虑到用户的需求，又囊括了各种高科技技术，而且增加了一些管理手段，尽可能地为用户提供完善一个的停车场车辆管理系统。 第2章 用户需求分析 在现代化停车场管理中，涉及到各方面的管理，其中车辆的管理是一个重要的方面。尤其是对特殊停车场、商业性停车场、大院及政府机

3、关而言，要求对各种车辆实时地进行严格的管理，对其出入的时间进行严格的监视，并对各类车辆进行登记（包括内部车辆和外部车辆）和识别，如为内部车辆则正常放行，如外部车辆则需要进行记录、检查后做出放行或阻挡的处理或者将作为时租车，并将各种信息输入到数据库。对大规模的营区中，各种出入的车辆较多，如每辆车都要进行人工判断，既费时，又不利于管理和查询，保卫工作比较困难，效率低下。为了改善这种与现代化停车场、大院及政府机关等不相称的管理模式，需要尽快实现停车场保安工作的自动化、智能化，并以计算机网络的形式进行管理，对所有出入口的车辆进行有效地、准确地监测和管理。要求系统提供相应的应用软件，实现营区管理的高效率

4、、智能化。对一些已建停车场而言，已具备了一套车辆管理系统，而对一些新建停车场而言，一切从头开始，尚未搭建起任何计算机管理系统，需从整体上来考虑。故在此技术方案中，我们将着重考虑JAS-LPR01车牌自动识别器在车辆管理系统中的使用。对已建停车场，用户可以充分利用原有投资的基础上提高整个管理系统的智能化、自动化程度；同样，对新建停车场，车牌自动识别器也可运用于新的管理系统的设计中。车牌识别作为其中一个极其重要的模块和功能，对于整个网络结构的构筑，数据库的管理及查询、打印等其他功能，本设计方案中将不作重点阐述，而把这一工作留给系统集成商来完成。该系统是利用车牌识别一体机自动识别器(嵌入一体机内)，

5、入场车辆不需停车的一种新型无障碍入场停车场管理系统。司机不需要在出入口停车，当车辆进入停车场入口时，自动识别抓拍车辆照片并识别车牌号码，将车牌号码，颜色，车牌特征数据，入场时间信息等传给管理计算机，车辆可无障碍进入停车场，为用户提供了一种崭新的服务模式。系统自动识别进入停车场车辆的号码和车牌特征，验证用户的合法身份，自动比对黑名单库，自动报警，并可对整个停车场情况进行监控和管理，包括出入口管理，内部管理，采集，存储数据和系统工作状态，以便管理员进行监控，维护，统计，查询和打印报表等工作。车辆出入停车场，完全处于系统监控之下，使停车场的出入，收费，防盗，车位管理完全智能化、自动化并具有方便快捷，

6、安全可靠的优点其主要特点如下： 识别系统对环境的依赖性降低至最低程度，可实现全天候正常工作，且识别率保持较高水平。 基于DSP高速件识别系统提高了识别的速度和准确性。 可识别的最小号牌宽度为45个像素，监控与识别摄像机可以共用，有效地保护客户投资。 适应复杂的气候及光照条件，如阴天、雨天、晚上仍可保证高识别率。 实现对视频图像的逐帧处理，视频流触发，不用埋设地感线圈，避免破坏路面。 工程安装简便、运行稳定，不干扰用户已有系统。 具有极高的处理能力，对车辆行进过程中所有图像都进行识别和处理，不依赖于单张图片，有效提高设备对复杂环境的适应能力。 可应用于停车场监控、收费卡口、路段监控、移动稽查等。

7、 脱机识别固定车牌，发送开闸指令，固定车牌存储容量50万个(可扩展) 适应复杂的气候及光照条件，如阴天、雨天、晚上仍可保证高识别率 实现对视频图像的逐帧处理，视频流触发，不用埋设地感线圈，避免破坏路面第3章 产品介绍富士车牌识别一体机是采用基于DSP软件+硬件识别技术的车牌号码识别系统。 本产品采用高速芯片作为识别算法的运行软件平台，与传统的车牌识别系统不同，设备无需计算机即可实现车牌图像的采集、识别和测速，具有识别性能高、环境适应性强、安装维护简单等特点。无需改变目前已有的管理系统，并可添加并运用于各类管理系统中，使其增加了车辆的车牌号码的智能识别能力，从而使整个系统更加强大，管理更加有效。

8、基于硬件识别的车牌识别方式，使识别与管理相分离，管理软件只需接收识别一体机传输的识别结果，这使得该系统能更灵活地运用于各类管理系统，无需对管理软件进行大的改动即可灵活地加入或去除车牌识别功能。并且极大的克服了软件识别的传统方式中由于识别核心在管理软件中实现，从而对识别核心的任何改动或者改进都必须对整个管理软件进行调试、检查，工作量大、繁琐且极易造成系统故障甚至因资源占用过高而崩溃。本产品由于采用了以数字信号处理芯片作为算法运行的软件平台，所有算法固化在硬件之中，因此可以脱离计算机实现其功能，使其具有极高的系统稳定性，并获得了更广阔的应用空间。本产品集成了车牌辨识系统所必须的所有硬件和软件，不再

9、需辅助的设备即可完成其功能。在硬件上，集成了图像采集模块、数字信号处理器、存储器、通信模块、单片机等；在软件上，车牌识别设备集成了车牌定位、车牌字符切分、车牌字符识别、光学畸变校正、速度误差的非线性校正、视频测速等算法。由于采用嵌入式软件模式使其降低了对环境的要求，可以很容易安装、调试。3.1 接口说明通讯接口：TCP/IP网络接口直接插入电脑主机即可 Wifi无线传输模块(适用于安全岛管理模式)3.2 高速硬件平台简介 功能包括：视频图像计算和处理，数据及图片输出。 主处理器：TI 公司生产的高速DSP 。 通信接口：提供两种方式的数据传输方式，10/100M 标准以太网接口及RS232 串

10、口,两路RS485传输接口及两路TTL接口.3.3 软件模块简介本产品提供ActiveX 软件接口，通过该接口获得车牌号码及车辆照片，也可读取或写入车牌自动识别相关信息。3.4 设备使用简介本设备的前端与车道摄像机相连接，车道摄像机输出的数字复合视频信号，本设备即可完成对车道内通行车辆的号牌自动识别，无需地感线圈或红外光幕的触发。同时，本设备将输入的数字复合视频信号进行放大、整形后输出，供其他需要视频信号的设备使用。本设备配置了RS232串口，可与GPRS 或CDMA 模块连接，以实现远距无线传输。设备通过串口输出识别结果时，输出信息包括：号牌小图、号牌识别号码、号牌颜色和识别可信度。本设备还

11、配置了一个10/100M以太网口，通过该网口输出识别结果时，输出信息包括：车辆大图、号牌小图、号牌识别号码、号牌颜色和识别可信度。3.5 与同类产品比较比较方面我公司产品同类产品识别模式基于视频流的多帧图像识别基于单帧图像识别算法模型智能模糊点阵识别算法，对车牌不清晰的识别准确率仍很高OCR/字型拓扑结构识别算法，对车牌不清晰的识别准确率很低触发方式纯视频流触发，只要检测到车牌就能触发，不易出现故障地感线圈触发，容易出现多次触发、不触发等故障传输方式提供RJ-45网口和RS-232串口/485通讯/TTL方式只有RS-232串口两种方式，传输速度慢，误码率高、安全性差识别速度和准确率采用了高速

12、的DSP处理芯片作为运算核心，独立于计算机系统，避免了软件识别时其它程序运行占内存等的干扰，提高了运算速度，并且不受计算机系统稳定性的干扰，因而很大程度上提高了车牌的识别速度和识别准确率软件识别的车牌识别系统，在系统工作时，容易受到其它程序和计算机系统本身稳定性的干扰，影响车牌识别速度和识别率对相似字符识别能力如0、D、Q、O；B、8识别正确率几乎为100%如0、D、Q、O；B、8很容易识别错误可靠性、稳定性高速 DSP 嵌入式硬件/软件平台和专用的操作系统内核，以此作为算法的硬件/软件基础，同时核心函数采用手工汇编，非常适宜于户外全天侯运行，具有极高的系统稳定性和环境适应性采用软件方式识别车

13、牌号码的传统结构显然占用CPU资源和内存，特别是同时识别多路车道车牌号码，因计算机大量的运算极易造成死机、系统不稳定甚至系统崩溃等情况的发生对车辆速度要求速度达到80KM/H时，整牌识别率仍然不低于99%速度高于一定值时，识别率急剧下降系统扩展、集成能力硬件/软件结合识别的方式，其识别核心位于前端，使识别与处理相分离，这使得其能更灵活地运用于各类系统，无需对处理软件进行大的改动即可灵活地加入或去除车牌识别功能。对识别核心的改进也仅需将识别内核换装成高版本的系统，而无需对处理软件作任何改动，处理软件只需通过接收识别结果即可软件识别的传统方式中由于识别核心在处理软件中实现，从而对识别核心的任何改动

14、或者改进都必须对整个处理软件进行调试、检查，工作量大、繁琐且极易造成系统故障甚至崩溃。摄像机及补光要求对摄像要无特殊要求，且可利用原有系统的摄像机百万高清识别一体机自带LED补光，无需再外接补光设备,当环境变化(如光线、天气等)时识别率基本无影响对摄像机的性能要求很高，且很多都要求专用摄像机，因对摄像机进行相关硬件开发，造成摄像机无法保修补光需根据环境的变化进行调节，有一定的局限性，仍然可能受光线、天气等问题影响安装与维护安装简单，只需外接电源，网络即可，且摄像机及补光的调试简单；硬件一般情况下都不会出现故障，基本不用维护。需安装各种软件及硬件，且摄像机及补光的调试复杂；工控机长时间运行及识别

15、运算量较大，容易死机，维护量大性价比主要设备为：识别器+摄像机+补光(集成于一体)成本与同类产品相当，但性价比更高主要设备为：工控机+采集卡+摄像机+补光成本不低，且性能很难满足实际需求 第4章 产品特点4.1 对不同光照的适应能力在工程现场环境比较复杂，例如：烟雾、雨雪、日光不同角度的照射、车灯以及大型广告牌等都有可能对识别设备造成干扰，特别是采用外触发方式的识别设备，其识别率严重依赖于所抓拍的图片，当抓拍的瞬间，车辆牌照处在受干扰位置，会造成误识别。 我公司的车牌识别设备对视频图像进行逐帧实时处理，车辆在运动过程中，角度、光照是不断变化的，总会在某些时刻车牌是清晰的，一定会采集到一些车牌清

16、晰的视频帧用于分析和识别，因此我公司的车牌识别设备对光线、气候的抗干扰能力极强。4.2 对自然环境的适应能力为适应环境温度的变化，本产品采用了工业级器件，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（-4075）范围的应用。对于环境温度变化更大的地区，产品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地区的应用。同时具有很好的防雨、雪和高湿能力。4.3 相对于应用系统的独立性因车牌辨识技术是正在迅速发展的领域，车牌号码识别和车牌图片匹配的算法的性能提升也是永无止境的研究领域，车牌辨识系统必须具有相对于应用系统独立的特性才能在系统调整、维护、算法升级等过程中

17、不影响应用系统的运行，车牌辨识系统的意外损坏也不会暂停系统的正常运行。4.4 具有很高的系统可靠性由于对本产品嵌入式的软硬件结构进行了优化、综合设计，不但增加了系统辨识车牌的性能，也增加了系统的可靠性。由于不依赖于任何操作系统，具有很高的系统可靠性，并可在10毫秒内实现系统的复位，不会在意外情况下延误应用系统的运行。4.5 具有很强的接口能力提供ActiveX软件接口，通过TCP/IP自动与识别一体机设备连接，并通过属性或事件触发获取车辆通过信息。 第5章 系统结构、技术指标 一识别或读卡管理模式(固定车识别，外来车刷卡)5.1 系统工作流程 说明如下：每个出入口的保卫室设置一台工控机（前端管

18、理主机），它接收JAS-HDLPR01车牌识别一体机发来的车牌识别结果和图像信息。室外屏幕显示分两部分，左半部可接收由车牌自动识别器识别结果，直接显示车牌号码，及”欢迎光临或您好”等问候用语。然后前端管理主机将相关信息通过网络发至服务器的管理系统。由中心管理系统将相关内容及数据进行归档处理，并存入数据库（采用SQL SERVER 2000/2005/2008数据库）建立查询系统及供出口时对比使用。在中心控制室，设置一台服务器和一台管理员使用的PC机，可用于管理和查询。5.1.1 车辆进入小区(识别或读卡模式/远距离卡)当有车辆驶近小区大门时，系统自动检测到车辆的驶近，自动抓拍车辆照片，并识别出

19、该车辆的车牌号码，无须地感触发,记录入区时间、车牌号码、车辆照片，然后通过查询数据库内的登记车辆记录，确定该车的类型（本区车辆或外来车辆）。根据车辆类型的不同可采取不同的控制策略，主要可以分为以下的两种情况： 本小区登记车辆屏幕显示对应的车主门牌号，车位以及当前车位的使用情况和费用交纳情况，系统抬闸放行。对于B区车辆进入A区时的管理等同于本区车辆。 外来车辆（无本区车位）可通过门岗确认后放行或换发临时卡放行等，屏幕显示外来车辆。具体流程图如下所示：车辆入小区流程示意图5.1.2 车辆驶出小区(识别或读卡模式/远距离卡)当有车辆驶近小区出口时，系统能自动检测到车辆的驶近，并自动抓拍车辆照片，自动

20、识别出该车的车牌号码，无须地感触发识别,记录出区时间、车牌号码、车辆照片，然后通过查询数据库内的登记车辆记录，确定该车的类型（本区车辆或外来车辆）。根据车辆类型的不同可采取不同的控制策略，主要可以分为以下两种情况： 本小区登记车辆屏幕显示车辆图像、车牌号、入区日期和时间、出区日期和时间、对应的车主门牌号等信息，按用户设定或物管要求采取自动放行或提示刷卡、进行双重验证放行。 外来车辆根据车辆性质（出租车、送货车、公务车和社会车辆）的不同，确定不同的收费标准（主要有免费、按时计费、按次计费等），结合该车停车时间确定该车的收费金额。然后可通过门岗确认后放行或收回临时卡放行等，屏幕显示外来车辆以及记录

21、的车牌号、车辆照片、卡号、入区时间、出区时间、收费金额等。具体流程图如下所示：车辆出小区流程示意图二识别加读卡管理模式 5.1.3车辆入场 （1）车辆驶入车牌摄像机识别区域触发识别处理；（2）车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌号，然后比对数据库录入资料， 判断车辆类别，等待读卡；(识别车牌与读卡没有先后顺序,可先识别车牌后读卡，也可先读卡或后识别车牌)（3）固定车读卡成功(临时车取卡成功)，语音播播报、显示屏显示该车的车牌号，有效期(固定车)，欢迎光临等提示语；（4）车辆驶入停车场，记录和图片自动保存在数据库，车位显示屏刷新车位 5.1.4车辆出场（1）车辆驶入车牌摄像机识别区域触发

22、识别处理；（2）车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌识号，然后通过对比数据库判断车辆类别，等待读卡；(识别车牌与读卡没有先后顺序,可先识别车牌后读卡，也可先读卡或后识别车牌)（3）读卡车牌与数据库匹配成功，语音播报、显示屏显示该车的有效期(固定车)，收费金额(临时车)，祝您一路顺风等提示语；（4）如果该车是固定车，闸机自动起杆放行。电脑调出该车入场时的抓拍图像，入场时间等。如果是临时停车，则车辆须暂停交费方能离开。车辆越过进出口，离开停车场，系统记下车辆离开时间，车位显示屏刷新车位。三纯车牌识别管理模式 5.1.5 车辆入场（1）车辆驶入车牌摄像机识别区域触发识别处理；（2）车牌识别系

23、统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌号，然后比对数据库录入资料，判断车辆类别；（3）语音播播报、显示屏显示该车的车牌号，有效期(固定车)，欢迎光临等提示语；（4）如果该车是固定车辆，闸机放行，同时记录车辆进入时间，保存在数据库，车辆越过进口，驶入停车场内，车位显示屏刷新车位；如果是临时车，则根据配置是自动开闸或者确认开闸；整个过程自动完成，无须工作人员干预，车辆一直处于行驶状态，无须停车。 5.1.6 车辆出场（1）车辆驶入车牌摄像机抓拍区域，触发地感线圈；（2）车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌识号，然后通过对比数据库判断车辆类别；（3）语音播报、显示屏显示该车的有效期(固定车)，收

24、费金额(临时车)，祝您一路顺风等提示语；（4）如果该车是固定车，闸机自动起杆放行。电脑调出该车入场时的抓拍图像，入场时间等。如果是临时停车，则系统自动提示语音请交费XXX元。收取停车费用后由人工确认开闸放行,车辆越过出口，离开停车场，系统记下车辆离开时间，车位显示屏刷新车位。5.2 车牌识别系统安装图示车牌识别一体机安装在检测车道一侧，每个出入口架设一个高度为1.21.5米的钢管，在钢管顶部位置各安装一套摄像机，摄像机镜头指向车道前方约3.5-4米的地面处对准车牌,其主要为防止跟车。具体安装位置如下图所示。5.3 识别系统技术指标在正常城市车牌清洁程度情况下，行驶车牌无遮挡，平均字母和数字识别

25、率可达到99%以上，通过针对系统应用地区加强模板，可实现整牌识别率（含车牌汉字）达到98%以上。 单号牌识别时间：98% （整牌识别率 = 完全正确号牌数/自然车流量） 号牌检测率：99.9% 允许车辆行驶速度：0180 公里/ 小时 输出图像分辨率： 1280*720/1920*1080 设备输出接口：TTL、 RS232、RS485 串口、10/100M以太网口 无线传输方式：ADSL、CDMA、GPRS、GSM 输出信息：车辆大图、号牌小图、号牌识别号码、号牌颜色和识别可信度5.4 物理和电器参数 平均无故障时间：MTBF 30000 小时 相对气压：86KPa106Kpa 环境温度：-

26、4070 相对湿度：5%90% 功耗： =7W 工作电压：AC 220V 10% 50Hz第6章 系统功能6.1 应用系统功能JAS-HDLPR01车牌识别一体机可灵活挂接在各种需要车牌识别功能的管理系统中，从通常情况下考虑，我们设想应用系统将具有如下功能： 管理主机识别控制部分 车牌识别：车牌的识别采用JAS-HDLPR01车牌识别一体机，可实现全天候工作。 车辆出入数据存储归档 车牌查询：可进行包括 A：按出入时间查询；B：按出入地点查询；C：按车辆性质查询等各种查询条件的模糊查询 车流统计功能：对任意时段任意方向出入车辆进行统计，生成统计报表 打印数据清单或查询结果清单 黑名单车辆实时报

27、警功能 管理系统主界面6.2 停车场管理系统功能JAS-HDLPR01车牌识别一体机作为应用系统的前端识别子系统，后端需要一个车辆管理系统支持，以有效地利用和体现识别一体机的功能，发挥其在停车场车辆管理系统的巨大作用。普通停车场车辆管理系统应具有以下功能：6.2.1 道口的自动管理系统设置为入口无人值守自动管理，出口临时卡收费、收卡确认放行方式。入口的控制设备、自动道闸、感应线圈、摄像机等设备能自动采集数据并发送到出口管理电脑软件系统进行数据处理，且能自动完成相应处理结果，执行相关动作。整个过程无须人为干预。6.2.2 管理作业自动控制功能WINDOWS XP，WIN7/WIN8汉化工作环境，

28、操作简便，无需专业操作培训，也不需要对数据库进行操作，并直接通过显示屏实时图像监视车道状况。如有临时车，则出口读卡，信息将自动显示在显示器上。确认无误后，即可放行。6.2.3 图像对比及监控功能 系统实现多媒体图像的实时收集、处理和存储，可对车道、工班时间等各种内容进行查询、阅览或打印抓拍的图像。 采用摄像监控、实时记录车型和车牌、驾驶员图像，进行车辆出入图像和车牌号码的自动对比，若发现不同，立即进行报警。有效地防止盗车行为，提供了全方位的安全保障，全面预防了有人利用盗窃的车辆或套牌车辆进行作案，充分保障了人员及财产安全。 停车场记录了所有出入车辆的资料，以备以后查询和检索，为公安机关解决一些

29、纷争提供了基本的依据。6.2.4 自动侦测硬件软件自动侦测当前的网络、硬件环境，发生联机、脱机等变化时，会自动调整运行。6.2.5 安全的权限管理功能系统的安全是着重考虑的一个问题，尤其在软件方面，应当防止普通用户有意或无意地擅改系统、增删文件、安装或运行其它程序等。操作人员可分别设定功能，各功能分别有出入管理（操作人员）、系统管理（管理人员）、月租卡管理（财务人员）、临时卡管理（财务人员）、报表管理（财务人员）、查询功能（财务人员、操作人员）等。软件操作人员拥有全部功能使用权，并可根据需要分别赋予一个或多个功能给其他操作员。为防止未授权用户随意更改计算机的设置，我们可以设定操作系统（Wind

30、ows XP/WIN7/WIN8）在启动时自动运行系统软件，这时在软件界面中只能进行放行等操作，而无法对硬盘内的文件进行操作、不能更改计算机的设置。普通操作员无法使用任何办法退出软件界面、无法使用“任务管理器”等工具，即使是强行重启计算机。除非使用特定的密码才能退出软件操作界面，这样，计算机的安全得到了保障。6.2.6 实时录像功能（选配）保安岗亭内可拍摄丢失临时卡车主相关证件及公检法三免证件的拍照功能。系统将车牌信息和图像进行存储归档，以备待查。其归档方式可分几种： 按内/外部车辆归档 按车牌性质归档 按号码归档6.2.7 车牌显示系统在每个门口设置两个显示屏，一个是LED显示屏，放在哨兵的

31、对面(距离视具体安装环境而定)； 其显示内容为： 车牌识别专用显示屏6.2.8 车辆查询、统计提供出入车辆的查询，即管理人员可随时查询数据库内驶入/出本院的车辆数据，系统可提供如下查询方式(举例，可随用户需要而进一步补充查询条件)：6.2.8.1 车辆进出场记录 、图像的查询、统计、打印 在场查询月卡可任意选择卡号、车牌号、姓名、通道口、进行查询；临时卡可按卡号、进场通道进行查询，并且可以分类按月卡、临时卡、所有卡和时间段进行总查询，并打印相关的详细资料。 出场查询月卡可任意选择卡号、车牌号、姓名、出场通道、进行查询；临时卡可按卡号、通道口进行查询，并且可以分类按月卡、临时卡、所有卡和时间段进行总查询，并打印相关的详细资料。6.2.8.2 可查询统计各种车的详细资料和数量可通过卡片查询对临时卡，月卡，所有卡详细资料进行查询。并统卡片的数量。人工抬闸管理可通过放行时间、操作员、放行通道口进行人工抬闸信息查询管理。6.2.9 车流统计功能对任