哈爾濱車牌識別停車場管理系統(tǒng)解決方案

隨著現(xiàn)代化管理手段的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，小區(qū)用戶對車輛管理的要求越來越高。過去的人工刷卡的管理方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的需要，針對目前快節(jié)奏，高速度的工作模式，要求管理方法和制度要有一個根本的改善，這種改善不但要適應(yīng)用小區(qū)管理的需求，也要適應(yīng)社會的需求，要適應(yīng)人的感官的需求和習(xí)慣性操作的需求。但是目前任何高科技產(chǎn)品都不能完全代替人類的手工操作，不能完全取代人的思維，更不能與人的思維方式相吻合。因此我們在做自動化管理系統(tǒng)的設(shè)計時，要盡可能地強(qiáng)調(diào)自動化手段，但又不可忽略人工干預(yù)的因素，二者巧妙地結(jié)合起來，可達(dá)到事半功倍的效果。

本設(shè)計方案就是基于以上的思想基礎(chǔ)，針對小區(qū)車輛管理以及商場收費(fèi)的實(shí)際情況，結(jié)合各種現(xiàn)代化高科技手段完成的。

我們采用的是當(dāng)前國內(nèi)最先進(jìn)的車牌識別技術(shù)。此設(shè)計方案著重考慮了識別的準(zhǔn)確性，及車牌自動識別算法在各種停車場車輛管理系統(tǒng)中的靈活嵌入，既考慮到用戶的需求，又囊括了各種高科技技術(shù)，而且增加了一些管理手段，盡可能地為用戶提供一個完善的車輛管理系統(tǒng)。

一、用戶需求分析

該系統(tǒng)是利用視頻流的車牌自動識別算法，無需地感觸發(fā)，對車輛進(jìn)行抓拍、號牌識別，當(dāng)車輛進(jìn)入入口時，車牌自動識別算法自動抓拍車輛照片并識別車牌號碼，將車牌號碼，顏色，車牌特征數(shù)據(jù)，入場時間信息等傳記錄下來，車輛可無障礙出入停車場，為用戶提供了一種嶄新的服務(wù)模式。

系統(tǒng)自動識別進(jìn)入車輛的號碼和車牌特征，驗證用戶的合法身份，自動比對黑名單庫，自動報警，并可對整個停車場情況進(jìn)行監(jiān)控和管理，包括出入口管理，內(nèi)部管理，采集，存儲數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作狀態(tài)，以便管理員進(jìn)行監(jiān)控，維護(hù)，統(tǒng)計，查詢和打印報表等工作。車輛出入，完全處于系統(tǒng)監(jiān)控之下，使管理區(qū)的出入，收費(fèi)，防盜，車位管理完全智能化、自動化并具有方便快捷，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)．

其主要特點(diǎn)如下：

識別系統(tǒng)對環(huán)境的依賴性降低至最低程度，可實(shí)現(xiàn)全天候正常工作，且識別率保持較高水平。

基于LPR識別系統(tǒng)提高了識別的速度和準(zhǔn)確性。

可識別的最小號牌寬度為70個像素

適應(yīng)復(fù)雜的氣候及光照條件，如陰天、雨天、晚上仍可保證高識別率。

適應(yīng)高速大流量，車速在200 km/h，單車道流量為30輛/分鐘時仍可保證高識別率(>95%)。

實(shí)現(xiàn)對視頻圖像的逐幀處理，視頻流觸發(fā)，不用埋設(shè)地感線圈，避免破壞路面。

工程安裝簡便、運(yùn)行穩(wěn)定，不干擾用戶已有系。

無需地感及車輛檢測器，節(jié)省成本且施工簡單快速，極大的縮短施工時間。

具有極高的處理能力，對車輛行進(jìn)過程中所有圖像都進(jìn)行識別和處理，不依賴于單張圖片，有效提高設(shè)備對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力

注意：我司產(chǎn)品特有的功能，固定車輛和臨時車輛都可實(shí)現(xiàn)脫機(jī)收費(fèi)。比如在實(shí)際應(yīng)用中或多或少都會出現(xiàn)一些電腦死機(jī)或者電腦系統(tǒng)癱瘓等不確定因素，脫機(jī)識別的意思就是在出現(xiàn)這些問題的時候系統(tǒng)仍可自行運(yùn)作，正常收費(fèi)車輛通行不會出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓這種情況，待電腦維修好與停車場系統(tǒng)連接上后這部分信息自動上傳到電腦供管理人員參考。（很多廠家只是固定車輛能達(dá)到脫機(jī)的功能臨時車輛并不能實(shí)現(xiàn)脫機(jī)）

2.1 對不同光照的適應(yīng)能力

在工程現(xiàn)場環(huán)境比較復(fù)雜，例如：煙霧、雨雪、日光不同角度的照射、車燈以及大型廣告牌等都有可能對識別系統(tǒng)造成干擾，特別是采用外觸發(fā)方式的識別設(shè)備，其識別率嚴(yán)重依賴于所抓拍的圖片，當(dāng)抓拍的瞬間，車輛牌照處在受干擾位置，會造成誤識別。

哈爾濱車牌識別算法對視頻圖像進(jìn)行逐幀實(shí)時處理，車輛在運(yùn)動過程中，角度、光照是不斷變化的，總會在某些時刻車牌是清晰的，一定會采集到一些車牌清晰的視頻幀用于分析和識別，因此哈爾濱車牌識別對光線、氣候的抗干擾能力極強(qiáng)。

2.2  對闖關(guān)車輛和超低速行駛車輛的適應(yīng)能力

由于采用高速算法平臺，適應(yīng)時速200公里/小時的車速，使得車輛在超高速（闖關(guān)沖卡車輛）行駛或超低速行駛時都能準(zhǔn)確識別車牌號碼抓拍圖片，避免了因高速車輛通行路口無法捕獲的現(xiàn)象發(fā)生。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標(biāo) 

1.1  系統(tǒng)工作流程

入口部分

說明如下：

車輛達(dá)到小區(qū)入口攝像機(jī)識別區(qū)域，自動識別車輛車牌號碼，并對車輛類型做出判斷。內(nèi)部車：自動開閘放行/手工開閘放行可選，車輛進(jìn)入信息及圖片保存數(shù)據(jù)庫。

臨時車：自動開閘放行/手工開閘放行可選，計時并保存入口抓拍圖片到數(shù)據(jù)庫。

無法確認(rèn)車輛：可手動放行，可手工輸入車牌號碼，手工修改車牌號碼，記錄數(shù)據(jù)庫。

出口部分

說明如下：

車輛達(dá)到小區(qū)入口攝像機(jī)識別區(qū)域，自動識別車輛車牌號碼，并對車輛類型做出判斷。內(nèi)部車：自動開閘放行/手工開閘放行可選，車輛進(jìn)入信息及圖片保存數(shù)據(jù)庫。

臨時車：自動開閘放行/手工開閘放行可選，計時并保存入口抓拍圖片到數(shù)據(jù)庫。如收費(fèi)，按臨時車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)，一般選擇手工放行。

無法確認(rèn)車輛：可手動放行，手工輸入車牌號碼，記錄數(shù)據(jù)庫，并產(chǎn)生正確的費(fèi)用。

1.2 哈爾濱車牌識別系統(tǒng)安裝

每個出入口架設(shè)一個高度為1.0-1.5米的攝像機(jī)立柱，立柱安裝車牌識別專用攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭指向車道前方約4.0-5.5米的地面處對準(zhǔn)車牌。

1.3 識別系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

在正常城市車牌清潔程度情況下，行駛車牌無遮擋，平均字母和數(shù)字識別率可達(dá)到99%以上，通過針對系統(tǒng)應(yīng)用地區(qū)加強(qiáng)模板，可實(shí)現(xiàn)整牌識別率（含車牌漢字）達(dá)到99%以上。

單號牌識別時間：<0.2 秒

整牌識別率：>95% （整牌識別率 = 完全正確號牌數(shù)/自然車流量）

號牌檢測率：>99.9%

允許車輛行駛速度：0~200 公里/ 小時

輸出圖像分辨率：720*288

輸出信息：車輛大圖、號牌識別號碼、號牌顏色、車輛類型、進(jìn)出時間

產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

抓拍圖片分辨率：300萬（2048*1536）

電子快門：1/30~1/10000秒

抓拍車速：0-20km/h

視頻壓縮格式：H.264、MPEG4、MJPEG  

碼流分辨率：1080P/30fps(最大)

單張識別速度：300毫秒(平均識別時間)

標(biāo)配鏡頭參數(shù)

最大孔徑：F1.4±5％

焦距：6-15mm±5％

變頻力矩快速道閘

1，配3米桿長時，抬桿速度與落桿速度可由現(xiàn)場情況單獨(dú)設(shè)定，例如：抬桿速度快速，落桿速度慢速。

2，道閘不但具有低溫加熱、高溫散熱、遇阻反彈、水平垂直調(diào)節(jié)、車隊模式、電機(jī)強(qiáng)轉(zhuǎn)、一鍵自動學(xué)習(xí)等功能，而且還集成了12V直流電源連接線、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、互鎖器、車輛檢測，方便安裝；

3，戶外金屬烤漆，美觀大方，即可遙控裝置手動控制，也可通過檢查裝置自動控制

4，車輛地感檢測、防砸條等多重防砸措施

5，主體控制部分內(nèi)的易損件可單獨(dú)更換，小巧方便運(yùn)輸

技術(shù)參數(shù)

車牌自動識別算法可靈活掛接在各種需要車牌識別功能的管理系統(tǒng)中，從通常情況下考慮，管理軟件具有以下功能：

臨時車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)

車牌識別：車牌的識別采用車牌自動識別算法技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)全天候工作。采用純視頻算法識別，無需地感即可工作

車輛出入數(shù)據(jù)存儲歸檔

車牌號碼自動比對功能，通過數(shù)據(jù)庫的查詢，對車牌號碼進(jìn)行比對，分類處理。

支持臨時計費(fèi)車，月租車，儲值車，免費(fèi)車四類車。

車牌查詢：可進(jìn)行包括 A：按出入時間查詢；B：按出入地點(diǎn)查詢；C：按車輛車牌號查詢等各種查詢條件的模糊查詢

車流統(tǒng)計功能：對任意時段任意方向出入車輛進(jìn)行統(tǒng)計，生成統(tǒng)計報表。

打印數(shù)據(jù)清單或查詢結(jié)果清單

可外輸出語音及LED信息顯示屏（此項選配）

車牌自動識別算法作為應(yīng)用系統(tǒng)的前端，后端需要一個車輛管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫支持，以有效地利用和體現(xiàn)車牌識別的功能，發(fā)揮其在車輛管理系統(tǒng)的巨大作用。

3.2 中心管理系統(tǒng)

◆ 車場管理-包含車場名稱定義，車位數(shù)目管理，車場編號。可增加，修改。

◆ 用戶管理-包含操作員權(quán)限管理，用戶ID。可增加，修改

◆ 系統(tǒng)密碼修改，數(shù)據(jù)庫連接設(shè)置等

◆ 車輛管理包含三塊1）內(nèi)部車輛授權(quán)2）內(nèi)部車輛充值延期3）內(nèi)部車輛注銷。

◆ 報表查詢包含1)授權(quán)報表2）車主報表3）充值報表4）金額報表5）收費(fèi)報表6）出入報表7）出入詳情報表8）車場狀態(tài)

車牌識別云臺攝像機(jī)通過光抑制屏蔽，電子快門調(diào)節(jié)，寬動態(tài)功能等來實(shí)現(xiàn)抓拍車牌：

強(qiáng)光屏蔽：在低照度彩色攝像機(jī)的基礎(chǔ)上，通過軟件的功能，把圖像中最亮的部分遮擋。在交通監(jiān)控中，一般可將大燈的強(qiáng)光遮擋，從而將車牌較清晰的抓拍下來。但是這款攝像機(jī)最大的缺點(diǎn)就是軟件分辨不清，對于圖像最亮部分界定不清，有可能將車牌號碼也遮擋，同時無法處理高速運(yùn)動物體的抓拍。目前國產(chǎn)攝像機(jī)在強(qiáng)光屏蔽方面做的比較多，效果各方反映不一。

可調(diào)電子快門：對于高速運(yùn)動的物體抓拍(高速公路上的汽車車速一般都在70KM/小時以上)，可以通過降低電子快門速度來實(shí)現(xiàn)清晰抓拍，一般都是通過手動方式調(diào)整。但是這種方式最大的問題就是白天、晚上的照度不一樣，必需設(shè)置2個快門速度來分別適應(yīng)白天和晚上的監(jiān)控。

寬動態(tài)功能：這是解決車燈對于抓拍影響的最好的辦法，寬動態(tài)最早是松下公司提出來的。當(dāng)背景光過亮?xí)r，普通攝像機(jī)無法很好的解決明暗圖像的顯示問題。

作為智能交通領(lǐng)域確定車輛身份的最重要手段，車牌識別技術(shù)為實(shí)現(xiàn)交通的智能管理發(fā)揮了很大作用，在各項工作中都有車牌識別技術(shù)的滲透。

　　一、監(jiān)測報警 

　　對于納入“黑名單”的車輛，例如：被通緝或掛失的車輛、欠交費(fèi)車輛、未年檢車輛、肇事逃逸及違章車輛等，只需將其車牌號碼輸入到應(yīng)用系統(tǒng)中，車牌識別設(shè)備安裝于指定的路口、卡口或由執(zhí)法人員隨時攜帶按需要放置，系統(tǒng)將識讀所有通過車輛的牌照號碼并與系統(tǒng)中的“黑名單”比對，一旦發(fā)現(xiàn)指定車輛立刻發(fā)出報警信息。系統(tǒng)可以全天不間斷工作、不會疲勞、錯誤率極低；可以適應(yīng)高速行駛的車輛；可以在車輛行使過程中完成任務(wù)不影響正常交通；整個監(jiān)視過程中司機(jī)也不會覺察、保密性高。應(yīng)用這種系統(tǒng)將極大地提高執(zhí)法效率。

　　二、超速違章處罰 

　　車牌識別技術(shù)結(jié)合測速設(shè)備可以用于車輛超速違章處罰，一般用于高速公路。具體應(yīng)用是：在路上設(shè)置測速監(jiān)測點(diǎn)，抓拍超速的車輛并識別車牌號碼，將違章車輛的牌照號碼及圖片發(fā)往各出口；在各出口設(shè)置處罰點(diǎn)，用車牌識別設(shè)備識別通過車輛并將號碼與已經(jīng)收到的超速車輛的號碼比對，一旦號碼相同即啟動警示設(shè)備通知執(zhí)法人員處理。與傳統(tǒng)的超速監(jiān)測方式相比，這種應(yīng)用可以節(jié)省警力，降低執(zhí)法人員的工作強(qiáng)度，而且安全、高效、隱蔽，司機(jī)需時刻提醒自己不能超速，極大地減少了因超速引發(fā)的事故。

　　三、車輛出入管理 

　　將車牌識別設(shè)備安裝于出入口，記錄車輛的牌照號碼、出入時間，并與自動門、欄桿機(jī)的控制設(shè)備結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車輛的自動管理。應(yīng)用于停車場可以實(shí)現(xiàn)自動計時收費(fèi)，也可以自動計算可用車位數(shù)量并給出提示，實(shí)現(xiàn)停車收費(fèi)自動管理節(jié)省人力、提高效率。應(yīng)用于智能小區(qū)可以自動判別駛?cè)胲囕v是否屬于本小區(qū)，對非內(nèi)部車輛實(shí)現(xiàn)自動計時收費(fèi)。在一些單位這種應(yīng)用還可以同車輛調(diào)度系統(tǒng)相結(jié)合，自動地、客觀地記錄本單位車輛的出車情況，H3智在通行管理系統(tǒng)采用了車牌識別技術(shù)，達(dá)到不停車、免取卡，有效提高車輛出入通行效率。

　　四、自動放行 

　　將指定的牌照信息輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)自動地識讀經(jīng)過車輛的牌照并查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫。對于需要自動放行的車輛系統(tǒng)驅(qū)動電子門或欄桿機(jī)讓其通過，對于其它車輛系統(tǒng)會給出警示，由值勤人員處理?？捎糜谔厥鈫挝?如軍事管理區(qū)、保密單位、重點(diǎn)保護(hù)單位等)、路橋收費(fèi)卡口、高級住宅區(qū)等。

　　五、高速公路收費(fèi)管理 

　　在高速路的各個出入口安裝車牌識別設(shè)備，車輛駛?cè)霑r識別車輛牌照將入口資料存入收費(fèi)系統(tǒng)，車輛到達(dá)出口時再次識別其牌照并根據(jù)牌照信息調(diào)用入口資料，結(jié)合出入口資料實(shí)現(xiàn)收費(fèi)管理。這種應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)自動計費(fèi)并可防止作弊，避免了應(yīng)收款的流失。

　　高速公路已開始實(shí)施聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，隨著聯(lián)網(wǎng)范圍的擴(kuò)大，不同車型的收費(fèi)差額也越來越高，司機(jī)利用現(xiàn)有收費(fèi)系統(tǒng)的漏洞通過中途換卡進(jìn)行逃費(fèi)的問題將越來越突出，利用車牌識別技術(shù)是解決此類問題的根本方法。

　　六、計算車輛旅行時間 

　　在交通管理系統(tǒng)中可以將車輛在某條道路的平均旅行時間作為判斷該道路擁堵狀況的一個參數(shù)。安裝車牌識別設(shè)備于道路的起止點(diǎn)，識讀所有通過車輛并將牌照號碼傳回交通指揮中心，指揮中心的管理系統(tǒng)根據(jù)這些結(jié)果就可計算出車輛平均旅行時間。

　　七、牌照號碼自動登記 

　　交通監(jiān)管部門每天都要處理大量的違章車輛圖片，一般由人工辨識車牌號碼再輸入管理系統(tǒng)，這種方式工作量大、容易疲勞誤判。采用自動識別可以減少工作強(qiáng)度能夠大幅度提高處理速度和效率。這種功能可用于電子警察系統(tǒng)、道路監(jiān)控系統(tǒng)等。

　　車牌識別停車場管理系統(tǒng)將攝像機(jī)在入口拍攝的車輛車牌號碼圖象自動識別并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。做到一卡一車，車牌識別的優(yōu)勢在于可以把卡和車對應(yīng)起來，使管理提高一個檔次，卡和車的對應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)在于長租卡須和車配合使用，杜絕一卡多車使用的漏洞，提高物業(yè)管理的效益；同時自動比對進(jìn)出車輛，防止偷盜事件的發(fā)生。升級后的攝像系統(tǒng)可以采集更清晰的圖片，作為檔案保存，可以為一些糾紛提供有力的證據(jù)。方便了管理人員在車輛出場時進(jìn)行比對，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。

　　八、車牌識別應(yīng)用前景廣闊 

　　隨著停車場管理系統(tǒng)的不斷發(fā)展，車牌識別技術(shù)也開始應(yīng)用于停車場。不過據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于國內(nèi)只有幾家企業(yè)專門開發(fā)針對停車場的車牌識別技術(shù)，因此目前很多停車場使用的車牌識別技術(shù)大多是從早期車牌識別技術(shù)照搬過來，而兩者在識別環(huán)境、識別角度、燈光環(huán)境、車輛行駛速度等方面的較大差異，也導(dǎo)致這些車牌識別系統(tǒng)大多都出現(xiàn)了“水土不服”的現(xiàn)象。對此不少停車場呼吁“私人訂制”的車牌識別系統(tǒng)。