哈爾濱車牌識(shí)別停車場(chǎng)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(duì)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(duì)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(gè)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(huì)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?cè)谧鲎詣?dòng)化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能地強(qiáng)調(diào)自動(dòng)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(jì)方案就是基于以上的思想基礎(chǔ)，針對(duì)小區(qū)車輛管理以及商場(chǎng)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(shí)別技術(shù)。此設(shè)計(jì)方案著重考慮了識(shí)別的準(zhǔn)確性，及車牌自動(dòng)識(shí)別算法在各種停車場(chǎng)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(gè)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(dòng)識(shí)別算法，無需地感觸發(fā)，對(duì)車輛進(jìn)行抓拍、號(hào)牌識(shí)別，當(dāng)車輛進(jìn)入入口時(shí)，車牌自動(dòng)識(shí)別算法自動(dòng)抓拍車輛照片并識(shí)別車牌號(hào)碼，將車牌號(hào)碼，顏色，車牌特征數(shù)據(jù)，入場(chǎng)時(shí)間信息等傳記錄下來，車輛可無障礙出入停車場(chǎng)，為用戶提供了一種嶄新的服務(wù)模式。

系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別進(jìn)入車輛的號(hào)碼和車牌特征，驗(yàn)證用戶的合法身份，自動(dòng)比對(duì)黑名單庫，自動(dòng)報(bào)警，并可對(duì)整個(gè)停車場(chǎng)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(chǔ)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(jì)，查詢和打印報(bào)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(dòng)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(shí)別系統(tǒng)對(duì)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(shí)別率保持較高水平。

基于LPR識(shí)別系統(tǒng)提高了識(shí)別的速度和準(zhǔn)確性。

可識(shí)別的最小號(hào)牌寬度為70個(gè)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(shí)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(shí)仍可保證高識(shí)別率(>95%)。

實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定，不干擾用戶已有系。

無需地感及車輛檢測(cè)器，節(jié)省成本且施工簡(jiǎn)單快速，極大的縮短施工時(shí)間。

具有極高的處理能力，對(duì)車輛行進(jìn)過程中所有圖像都進(jìn)行識(shí)別和處理，不依賴于單張圖片，有效提高設(shè)備對(duì)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(shí)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(huì)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(shí)別的意思就是在出現(xiàn)這些問題的時(shí)候系統(tǒng)仍可自行運(yùn)作，正常收費(fèi)車輛通行不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓這種情況，待電腦維修好與停車場(chǎng)系統(tǒng)連接上后這部分信息自動(dòng)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(shí)車輛并不能實(shí)現(xiàn)脫機(jī)）

2.1 對(duì)不同光照的適應(yīng)能力

在工程現(xiàn)場(chǎng)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(duì)識(shí)別系統(tǒng)造成干擾，特別是采用外觸發(fā)方式的識(shí)別設(shè)備，其識(shí)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(huì)造成誤識(shí)別。

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

2.2  對(duì)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(tái)，適應(yīng)時(shí)速200公里/小時(shí)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(shí)都能準(zhǔn)確識(shí)別車牌號(hào)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(shí)別區(qū)域，自動(dòng)識(shí)別車輛車牌號(hào)碼，并對(duì)車輛類型做出判斷。內(nèi)部車：自動(dòng)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(shí)車：自動(dòng)開閘放行/手工開閘放行可選，計(jì)時(shí)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(dòng)放行，可手工輸入車牌號(hào)碼，手工修改車牌號(hào)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(shí)別區(qū)域，自動(dòng)識(shí)別車輛車牌號(hào)碼，并對(duì)車輛類型做出判斷。內(nèi)部車：自動(dòng)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(shí)車：自動(dòng)開閘放行/手工開閘放行可選，計(jì)時(shí)并保存入口抓拍圖片到數(shù)據(jù)庫。如收費(fèi)，按臨時(shí)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(dòng)放行，手工輸入車牌號(hào)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(shí)別系統(tǒng)安裝

每個(gè)出入口架設(shè)一個(gè)高度為1.0-1.5米的攝像機(jī)立柱，立柱安裝車牌識(shí)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(duì)準(zhǔn)車牌。

1.3 識(shí)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(shí)別率可達(dá)到99%以上，通過針對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用地區(qū)加強(qiáng)模板，可實(shí)現(xiàn)整牌識(shí)別率（含車牌漢字）達(dá)到99%以上。

單號(hào)牌識(shí)別時(shí)間：<0.2 秒

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

號(hào)牌檢測(cè)率：>99.9%

允許車輛行駛速度：0~200 公里/ 小時(shí)

輸出圖像分辨率：720*288

輸出信息：車輛大圖、號(hào)牌識(shí)別號(hào)碼、號(hào)牌顏色、車輛類型、進(jìn)出時(shí)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(shí)別速度：300毫秒(平均識(shí)別時(shí)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(shí)，抬桿速度與落桿速度可由現(xiàn)場(chǎng)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(duì)模式、電機(jī)強(qiáng)轉(zhuǎn)、一鍵自動(dòng)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(cè)，方便安裝；

3，戶外金屬烤漆，美觀大方，即可遙控裝置手動(dòng)控制，也可通過檢查裝置自動(dòng)控制

4，車輛地感檢測(cè)、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(dòng)識(shí)別算法可靈活掛接在各種需要車牌識(shí)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(shí)車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)

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

車輛出入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)歸檔

車牌號(hào)碼自動(dòng)比對(duì)功能，通過數(shù)據(jù)庫的查詢，對(duì)車牌號(hào)碼進(jìn)行比對(duì)，分類處理。

支持臨時(shí)計(jì)費(fèi)車，月租車，儲(chǔ)值車，免費(fèi)車四類車。

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

車流統(tǒng)計(jì)功能：對(duì)任意時(shí)段任意方向出入車輛進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成統(tǒng)計(jì)報(bào)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(xiàng)選配）

車牌自動(dòng)識(shí)別算法作為應(yīng)用系統(tǒng)的前端，后端需要一個(gè)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(shí)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(chǎng)管理-包含車場(chǎng)名稱定義，車位數(shù)目管理，車場(chǎng)編號(hào)?？稍黾樱薷?。

◆ 用戶管理-包含操作員權(quán)限管理，用戶ID?？稍黾樱薷?/span>

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

車牌識(shí)別云臺(tái)攝像機(jī)通過光抑制屏蔽，電子快門調(diào)節(jié)，寬動(dòng)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(duì)于圖像最亮部分界定不清，有可能將車牌號(hào)碼也遮擋，同時(shí)無法處理高速運(yùn)動(dòng)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(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的物體抓拍(高速公路上的汽車車速一般都在70KM/小時(shí)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(dòng)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(gè)快門速度來分別適應(yīng)白天和晚上的監(jiān)控。

寬動(dòng)態(tài)功能：這是解決車燈對(duì)于抓拍影響的最好的辦法，寬動(dòng)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(shí)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(xiàng)工作中都有車牌識(shí)別技術(shù)的滲透。

　　一、監(jiān)測(cè)報(bào)警 

　　對(duì)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(hào)碼輸入到應(yīng)用系統(tǒng)中，車牌識(shí)別設(shè)備安裝于指定的路口、卡口或由執(zhí)法人員隨時(shí)攜帶按需要放置，系統(tǒng)將識(shí)讀所有通過車輛的牌照號(hào)碼并與系統(tǒng)中的“黑名單”比對(duì)，一旦發(fā)現(xiàn)指定車輛立刻發(fā)出報(bào)警信息。系統(tǒng)可以全天不間斷工作、不會(huì)疲勞、錯(cuò)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(gè)監(jiān)視過程中司機(jī)也不會(huì)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(shí)別技術(shù)結(jié)合測(cè)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(cè)速監(jiān)測(cè)點(diǎn)，抓拍超速的車輛并識(shí)別車牌號(hào)碼，將違章車輛的牌照號(hào)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(shí)別設(shè)備識(shí)別通過車輛并將號(hào)碼與已經(jīng)收到的超速車輛的號(hào)碼比對(duì)，一旦號(hào)碼相同即啟動(dòng)警示設(shè)備通知執(zhí)法人員處理。與傳統(tǒng)的超速監(jiān)測(cè)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(shí)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(shí)別設(shè)備安裝于出入口，記錄車輛的牌照號(hào)碼、出入時(shí)間，并與自動(dòng)門、欄桿機(jī)的控制設(shè)備結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)管理。應(yīng)用于停車場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)收費(fèi)，也可以自動(dòng)計(jì)算可用車位數(shù)量并給出提示，實(shí)現(xiàn)停車收費(fèi)自動(dòng)管理節(jié)省人力、提高效率。應(yīng)用于智能小區(qū)可以自動(dòng)判別駛?cè)胲囕v是否屬于本小區(qū)，對(duì)非內(nèi)部車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)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(dòng)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(shí)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(dòng)放行 

　　將指定的牌照信息輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)自動(dòng)地識(shí)讀經(jīng)過車輛的牌照并查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫。對(duì)于需要自動(dòng)放行的車輛系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電子門或欄桿機(jī)讓其通過，對(duì)于其它車輛系統(tǒng)會(huì)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(jí)住宅區(qū)等。

　　五、高速公路收費(fèi)管理 

　　在高速路的各個(gè)出入口安裝車牌識(shí)別設(shè)備，車輛駛?cè)霑r(shí)識(shí)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(shí)再次識(shí)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(dòng)計(jì)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(shí)別技術(shù)是解決此類問題的根本方法。

　　六、計(jì)算車輛旅行時(shí)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(shí)間作為判斷該道路擁堵狀況的一個(gè)參數(shù)。安裝車牌識(shí)別設(shè)備于道路的起止點(diǎn)，識(shí)讀所有通過車輛并將牌照號(hào)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(jì)算出車輛平均旅行時(shí)間。

　　七、牌照號(hào)碼自動(dòng)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(shí)車牌號(hào)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(dòng)識(shí)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(shí)別停車場(chǎng)管理系統(tǒng)將攝像機(jī)在入口拍攝的車輛車牌號(hào)碼圖象自動(dòng)識(shí)別并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。做到一卡一車，車牌識(shí)別的優(yōu)勢(shì)在于可以把卡和車對(duì)應(yīng)起來，使管理提高一個(gè)檔次，卡和車的對(duì)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(shí)自動(dòng)比對(duì)進(jìn)出車輛，防止偷盜事件的發(fā)生。升級(jí)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(chǎng)時(shí)進(jìn)行比對(duì)，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。

　　八、車牌識(shí)別應(yīng)用前景廣闊 

　　隨著停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的不斷發(fā)展，車牌識(shí)別技術(shù)也開始應(yīng)用于停車場(chǎng)。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(duì)停車場(chǎng)的車牌識(shí)別技術(shù)，因此目前很多停車場(chǎng)使用的車牌識(shí)別技術(shù)大多是從早期車牌識(shí)別技術(shù)照搬過來，而兩者在識(shí)別環(huán)境、識(shí)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(shí)別系統(tǒng)大多都出現(xiàn)了“水土不服”的現(xiàn)象。對(duì)此不少停車場(chǎng)呼吁“私人訂制”的車牌識(shí)別系統(tǒng)。