交通安全有保障 動態車牌捕捉儀
閱讀：1739發布時間：2015-5-21
隨著識別技術的不斷成熟，許多原來使用于特殊行業的技術也出現在了我們的日常生活當中，其中人面識別和指紋識別已經在出入口管理中獲得廣泛應用。在*交管領域，動態車牌捕捉儀也逐漸被應用在城市交通管理系統中。動態車牌捕捉儀作為輔助*的工具，它就需要在對違章車輛的現場捕獲、識別信息的網絡傳輸和中心控制管理等方面滿足*的工作方式。這就要求整個系統的設計也要符合交通行業的各種需求。
深圳動態車牌捕捉儀組成
其前端路口控制系統包括采集單元、補光單元、觸發單元、識別控制單元等部分。天津天地偉業數碼科技有限公司交通平安城市部產品總監孫濤解釋說，當觸發單元檢測到車輛時，即發送信息給采集單元，其會隨即對車輛進行捕捉抓拍和辨識，并形成可上傳的識別信息，包括車輛牌照號、牌照顏色、字符及車型、車輛顏色，有的系統還可包括車輛前排乘座人員的特征狀況等。
1、采集單元
采集單元主要是指前端攝像機，因道路環境較為復雜，其所使用的攝像機比一般監控用的攝像機要求高很多。據海灣葉繼主分析，現在照車牌的攝像機主要使用在出入口、高速公路和城市道路上。因室外環境非常復雜，高低溫、雨雪、煙霧等的影響易造成車牌無法辨識，甚至中午強光照射等，都有可能因為攝像機快門、進光量，以及其他功能無法適當配合而不能將車牌清晰地辨識出來。
正是由于一系列因素的影響，車牌識別用攝像機不僅需要動態范圍寬、低照度等，還要求具備強光抑制功能，此項功能主要是為了解決在夜間環境光照不足而又缺少補光的條件下，因車牌周邊汽車強光燈照射而導致車牌部分曝光不足，出現車牌模糊或根本無法辨識的情況。
神州數碼葉韶光表示，現在道路監控中使用的攝像機分標清與高清兩種，其中高清攝像機一般為百萬像素IP攝像機，甚至有的是300萬或500萬像素的高清攝像機，1臺高清攝像機可代替多臺標清攝像機，并同時可監看多個車道，甚至可看清駕駛員的面部等。但因其采用CMOS傳感器，低照度性能差，夜晚效果不佳，而標清攝像機雖然清晰度不如高清攝像機，但夜間低照度效果卻高于高清攝像機，這樣就會大大提升夜晚的識別率。但不可否認的是，高清攝像機已成為未來的一個應用方向。
“除此之外，夜間十字路口闖紅燈抓拍系統對攝像機要求也很高。由于夜間周邊環境較暗，紅綠燈的亮度比周邊環境亮很多，攝像機會默認為亮度信號，從而無法表現出真實的顏色，使紅綠燈的顏色無法看清楚，尤其是紅燈與黃燈。”神州數碼葉韶光表示。針對此種情況，神州數碼AMPON的紅綠燈辨識技術，可針對亮度區域獨立處理色彩，從而確保紅綠燈顏色真實。現在紅綠燈抓拍系統已經成為“平安城市”項目的重要組成部分，因此在其產品中預設電子快門技術，可同時滿足車牌抓拍和道路治安監控的需求，避免普通攝像機單一快門速度導致出現環境亮度和高速運動車輛在抓拍上的矛盾。
2、補光單元
在夜間光線不足的情況下，僅靠攝像機技術仍無法清楚地辨識到滿足要求的車牌信息(車牌顏色、字符等)，通常都還會安裝補光燈，以獲取清晰的車輛信息。上海博康虞正華表示，這些補光單元是與攝像機配套的，傳統使用的是常明燈，但此種燈耗電量大，不夠環保，現在已改為閃光燈和LED燈。但由于閃光燈會給駕駛員開車帶來影響，因此交管部門已開始禁止使用，而LED燈則屬于較新的技術，較為環保，且光亮度也足夠，已逐步發展成為主流。補光燈在夜間主要與攝像機配合進行抓拍，以在夜間光線不足的情況下，抓拍到的車牌及包括車牌顏色、車牌字符，甚至車輛顏色及前排駛乘人員面部特征等，使圖像較為清晰，以備存儲。
3、觸發單元
車牌識別系統的觸發單元主要是用來檢測車輛是否抵達抓拍區域。漢王的蔣輝解釋說：“如在高速公路上安裝車牌識別系統時，當觸發單元檢測到車輛已駛達抓拍區域時，即發送信號給攝像機進行抓拍，攝像機將抓拍的信息發送給識別單元。”目前主要使用的觸發方式有地感線圈型車輛檢測器、雷達測速，以及視頻觸發等方式。
其中地感線圈是在需抓拍的道路適當位置埋一個線圈，當車輛壓過線圈時，車輛檢測器檢側到線圈的感應信號，隨即發送信號給主機，控制攝像機進行抓拍。深圳景陽科技股份有限公司國內營銷技術總監任勇表示，此種地感線圈型車輛檢測器技術較成熟，目前使用較多，準確率也較高，可達到95%以上的抓拍精度，且抓拍位置固定，使得車輛識別率也很高。缺點是施工時會破壞路面，且線圈壽命受外界環境影響較大，會出現老化或斷裂等情況。
而視頻觸發方式，是在主機畫面上設定一個虛擬的線圈，當有車輛進入虛擬線圈時，主機判斷即進行抓拍。其優點是不需要埋設線圈，大大減少了施工工程量，方便安裝。但其存在判斷準確率稍低的問題，尤其是夜間光線黑暗，沒有良好的補光時，會使捕獲率及識別率大大降低。
雷達檢測是采用雷達控制器發射的無線電波來檢測車輛是否進入抓拍區，從而控制抓拍。該技術還被主要用來檢測車輛速度，包括超速、限速等情況。景陽任勇解釋，雷達使用無線電波，并采用區間測速的方式，在高速公路上設置兩個區間點，通過計算車輛進出此區域的時間來計算車輛的速度，以判斷其是否超速。
比較各種車輛檢測觸發抓拍的方式，天地偉業蘇濤表示，線圈與雷達是屬于硬件觸發方式，通過硬件觸發進行抓拍，由識別單元(其內嵌識別軟件)對抓拍的圖片進行識別，其不但識別正確率高，還能有效節省系統的資源占用情況;而視頻觸發方式雖然施工安裝方便靈活，但其需將采集的每一幀圖片進行軟件識別，對資源的開銷占用開銷大，且易受環境影響，觸發精度很難達到硬件觸發的精度，雖可設定多種抓拍規則，但在“捕獲率、識別率”這些硬性指標上很難超過硬件外觸發的系統”。“且目前視頻觸發還無統一標準，技術還欠成熟，易出現誤報、漏報情況。”漢王蔣輝也補充解釋道。
4、識別控制單元
識別控制單元其實是一臺能適用于惡劣環境運行的嵌入式工控機，其內嵌識別控制軟件，要實現觸發檢測、攝像機抓拍控制、車牌識別和網絡上傳等多項功能。當觸發單元檢測到車輛駛入抓拍區域時，即發送信號給識別控制單元，進而由識別控制單元去控制攝像機進行抓拍，攝像機便將抓拍到的信息發送給識別控制單元。隨后識別控制單元對抓拍的信息進行處理，即對抓拍的圖片進行分析和識別，其中zui主要是車牌識別。識別其一般包括車牌定位，車牌切分，二值化和zui終的字符識別等。有的算法還會有圖像校正，陰影處理等。現在的車牌識別系統還會引入了目標跟蹤技術，并且引入顏色識別、車型識別、車標識別技術等。
識別控制單元將識別后的車牌信息打成數據包，通過網絡傳送到上位管理計算機。如果系統沒有外觸發裝置，采用視頻軟觸發方式，其除需增加視頻軟觸發軟件外，其它功能模塊應該說與硬件觸發相同。
