基于车辆号牌自动识别技术在港口的设计与应用

李 婕

（1、大连海事大学，辽宁 大连 116000 2、天津港信息技术发展有限公司，天津 300000）

1 系统介绍

随着社会经济发展，港口车辆管理系统日益复杂，为了给港口治安管理系统的管理提供各种实时车辆及货物信息，以方便、高效的利用和管理现有的港口治安管理系统，我们研究设计了智能化车辆号牌自动识别系统。

车辆号牌自动识别(License Plate Recognition)技术是公路交通管理自动化和智能化建设过程中的核心技术。车辆号牌识别系统能通过视频检测、图像采集、号牌识别、号牌验证、行为触发等处理流程，对实时抓拍车辆图像进行分析处理，自动获取包含车辆号牌(包括汉字、字符和数字)、车牌图像色彩、结构和纹理等特征信息，可广泛应用于路面交通违法取证、流动测速取证、收费(执法)站/停车场智能监测管理、高等级公路卡口过往车辆管理、通行控制、旅行时间统计等应用场合，为相关中心数据库可视化信息联网管理系统的联动提供技术支持。该系统的诞生，从根本上改变了原来对公路行驶车辆没有监控或完全依赖人工监控的状态。

该系统目前主要安装在公安部门所设立的城市出入口、治安卡口（或查报站）处，用于对进出这些地方的行驶车辆进行24小时全天候不间断监视记录。本系统能够提供现场车辆的全景图像信息，以及辨别车辆的细目特征的图像信息。对出城车辆，能识别并清晰地记录车辆号牌、车型、日期、时间、地点、车速、车长等信息。在指挥中心可对卡口进行统一或选择性的布（撤）控管理，与输入的可疑车辆信息或被盗抢车辆库（黑名单）进行比对，运用光纤接入技术，及时把图像信息传送到指挥中心，发现可疑车辆将实时报警。可提供图像接口与公安计算机专用网络连接，所有图像、数据均可以进行Web查询，在网络上的其他经授权的终端上调阅、查看，实现所有图像信息跨警种、跨部门的关联查询和信息共享。

系统的主要用途是：

为侦破交通肇事逃逸案、利用机动车作为犯罪工具的刑事案、以及抢劫出租车等恶性案件提供线索和证据；为处罚打击超速、逆行等严重违章现象提供证据；自动查找被盗、被抢、以及违章拒罚等通缉车辆；准确统计公路交通、单位进出车辆流动情况，为合理调配警力、提高车辆管理水平提供科学依据。

2 系统说明

采用视频摄像机抓拍技术，能全天候24小时不间断地对出城车辆自动进行实时监测抓拍，实时自动识别机动车辆牌照号码，并记录显示车辆号牌的图片。将图像存储到磁盘相应目录下,车辆通过的信息写入相关数据库,并在全景图像中标明车辆通行数据,如时间、地点、车型、车辆号牌、车牌颜色、车速、方向等。

采取循环覆盖技术，单套系统存储车辆不低于80万辆。当超出80万辆车时，自动对最前面的图片数据依次进行覆盖，整个系统始终保留至少80万辆车的图像，并采用通用的“JPEG”压缩图像。

拍摄车速≥160km/h，拍摄范围＞两个车道，完全覆盖整条道路的横截面；道路总宽为二车道（一来以往），不按道行驶、越中线和骑中线行驶的车辆均能准确抓拍、识别等，有效地解决没有采用中间物理隔离时压线或跨中线行驶车辆的车牌抓拍问题。

系统能测出通行汽车的速度，具备分地点、分车型设置限速值的功能。测速信息与本地限速值比较，一旦发现车辆超速，系统立即自动向指挥中心发送包含车辆图像的主要特征信息，供交警非现场实时执法实时对通过车辆进行车牌识别与实时黑名单进行比对。自动将识别车辆号牌与布控车辆数据库的黑名单进行匹配比对,发现可疑车辆时，实时报警提示；当报警发生时，自动将报警信息上传给指挥中心，同时以声音、图形及文字的方式提示中心值班人员，直到人员干预解除报警，所有报警信息同时生成日志记录到数据库中，方便以后查询和检索指挥中心进行布（撤）控时，布控软件可以灵活使用统一或选择性布（撤）控的方式。布控车辆号牌的匹配可设置成精确匹配或4位以上字母数字的模糊匹配，以适应车牌识别难以做到100%精确的客观情况，提高嫌疑车辆通过时报警的命中率。

对过往车辆历史记录查询，可根据权限查询卡口的通行车辆信息，查询条件可根据时段、地点、车牌、车型、速度进行查询，车牌号码可以给出少数几位（号码可以是连续的，也可以间断不连续的，如01？34或？12？4等等），从而进行模糊匹配查询。

基于WEB的车辆查询，可通过浏览器查询通过车辆图片和数据信息，并可进行流量统计查询。

基于WEB的通过车辆浏览监控，可在浏览器界面上实时浏览通过车辆的图片及数据辅助光源（夜间补光灯）能适应环境，适时自动开启或关闭辅助光源，并具备很强的抗光干扰能力，如汽车灯光及其他一切外界干扰光源。采用的光源无污染。

3 系统构成

治安卡口系统分为前端抓拍系统、传输系统和中心处理（后端）系统三部分，其简介如下：

3.1 前端抓拍系统

前端抓拍系统采用视频触发技术，负责完成所有过往车辆车牌抓拍，并将抓拍的图片和相关的信息（时间、地点、车辆信息、车牌图片等）送回指挥中心的后端系统服务器。同时可将现场的实时图像传送回中心控制室。

3.2 传输系统

传输系统由传输网络组成，负责连接前端系统和后端系统。这部分负责采集数据，视频以及控制命令的传输。

3.3 中心处理控制

后端系统在收到前端系统采集的基本信息之后，自动将车辆信息与黑牌照库进行对比，如果发现黑车将自动报警；同时对前端的视频进行实时监控并录像，切换处理等。

4 系统主要特点

技术先进：系统综合利用了当今国际最新图像编码、模式识别、网络通信、数据库管理、自动控制、电视监控领域等多领域技术。遵循有关国际通用标准、协议和规范，以及国家与部颁标准及规定的要求。

可靠稳定：由于系统需要在公路旁、露天环境下常年累月每天24小时连续不间断工作，因此系统采取了有效的抗干扰措施及多种安全保护机制，保证系统稳定可靠运行。

开放性与扩展性：系统采用国际通用的操作平台、数据库系统、通讯接口与协议等，可方便实现互联互通并支持二次开发或功能的不断升级调整。系统结构设计上采用了模块化设计方案，便于今后的扩展。

灵活性：前端系统已设计成适应单车道、双车道甚至多车道的灵活应用要求。即可纯视频触发识别车牌、也可以外触发识别车牌。可以通过组合，控制整个路面。达到设立电子卡口的目的。

牌照清晰：以高品质摄像为基础，辅以图像软件处理，完全解决快速行驶情况下车辆牌照的清晰拍摄问题。

大量存储：采用高保真、高倍率图像压缩技术，使普通80GB硬盘可存储80万辆以上汽车照片。

现场监控：大画面直观显示，便于掌握过往车辆情况及系统运行状况。

智能报警：可根据识别出的车牌号码自动查找通缉车辆，一旦发现立即报警。

远程联网：利用光纤网络等通信方式远程输送快速查询车辆信息、进行系统管理。

节能省电：采用高效光源、和智能开关控制，使得系统每天耗电量不足10度。

操作简便：系统全自动运行并自我维护，即使毫无计算机使用经验的人员也能操作。

[1]郑宇，肖南峰.一种基于相似度的汽车车牌号码自动识别系统[J].交通与计算机，2004-10-30.