漢王眼高速公路系統(tǒng)應(yīng)用方案.doc

漢 王 眼嵌入式 一體化車牌識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品高速公路系統(tǒng)應(yīng)用方案“漢王眼” 高速公路系統(tǒng)應(yīng)用方案一、系統(tǒng)簡介: 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國內(nèi)高速公路、城市道路、停車場建設(shè)越來越多，對(duì)交通控制、安全管理的要求也日益提高，智能交通系統(tǒng)（ITS）已成為當(dāng)前交通管理發(fā)展的主要方向，而車牌識(shí)別技術(shù)作為智能交通系統(tǒng)的核心，起著舉足輕重的作用，它在高速公路、城市道路和停車場等項(xiàng)目管理中占有無可取代的重要地位。漢王車牌識(shí)別技術(shù)通過分析車牌圖像的特征，定位出圖像中的車牌位置，并對(duì)車牌文字加以識(shí)別，獲得文字形式的車牌。北京漢王公司長期致力于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效的信息數(shù)字化技術(shù)，憑借在文字識(shí)別及圖像處理方面的雄厚實(shí)力，于九八年開展車牌自動(dòng)識(shí)別方面的研究，目前在車牌識(shí)別技術(shù)上已取得了重大的突破，推出了嵌入式、一體化的車牌識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品“漢王眼”。 “漢王眼”采用DSP芯片作為識(shí)別算法的運(yùn)行硬件平臺(tái)，采用照明、鏡頭、攝像頭和DSP電路形成一體化的結(jié)構(gòu)形式，與通常的車牌識(shí)別系統(tǒng)不同，漢王眼不需計(jì)算機(jī)即可實(shí)現(xiàn)車牌圖像的采集和識(shí)別，具有識(shí)別性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、安裝維護(hù)簡單等特點(diǎn)。不需改變目前已有的交通管理系統(tǒng)，漢王眼即可添加并運(yùn)用于各類管理系統(tǒng)中，從而使整個(gè)系統(tǒng)更加強(qiáng)大，管理更加有效。二、應(yīng)用領(lǐng)域： “漢王眼”具有廣泛的應(yīng)用范圍，主要應(yīng)用于 1. 高速公路收費(fèi)、監(jiān)控管理 2. 小區(qū)、停車場管理 3. 城市道路監(jiān)控、違章管理 4. 車牌登錄、驗(yàn)證 5. 車流統(tǒng)計(jì)、安全管理 “漢王眼”應(yīng)用于這些系統(tǒng)，可以解決通緝車輛、套牌車輛的自動(dòng)稽查問題，可以解決車流高峰期因出入口車流瓶頸造成的路橋卡口、停車場交通堵塞問題，可以解決因工作人員作弊造成的路橋卡口、高速公路、停車場應(yīng)收款流失的問題，還可以最簡單的方式完成交通部門的車輛信息聯(lián)網(wǎng)，解決數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)自動(dòng)化，模糊查詢的問題。具體應(yīng)用范圍分為基本應(yīng)用、聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和典型應(yīng)用等，說明如下：1、基本應(yīng)用： 指的是“漢王眼”系統(tǒng)在獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)中的應(yīng)用。l 車輛的自動(dòng)檢測報(bào)警:此項(xiàng)功能針對(duì)納入“黑名單”的車輛，如沖關(guān)后或肇事后逃逸的車輛、被公安部門通緝或掛失的車輛、欠交費(fèi)的車輛等。只要將其車牌資料輸入“漢王眼”應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)處于自動(dòng)檢測狀態(tài)，24小時(shí)不停地對(duì)所有經(jīng)過車輛自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別、比較、處理；一旦發(fā)現(xiàn)上述車輛經(jīng)過，立刻給出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置和攔截裝置，進(jìn)入報(bào)警攔截狀態(tài)，達(dá)到車輛自動(dòng)稽查的目的。通常用于交通監(jiān)控卡口、路橋收費(fèi)卡口、停車場入口等。其作用除了作為社會(huì)治安的一個(gè)環(huán)節(jié)為社會(huì)服務(wù)外，還可直接為企業(yè)服務(wù)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。其效益表現(xiàn)為處以罰款或補(bǔ)交費(fèi)用。作為處罰的另一種手段，也可將沖關(guān)肇事車輛列為不受歡迎的車輛拒絕其使用高速公路或停車場。l 車輛的自動(dòng)放行:此項(xiàng)功能針對(duì)“綠燈車輛”，如特種車輛（如軍車、警車）、預(yù)交費(fèi)車輛（如辦理月、年繳費(fèi)卡）以及其他授權(quán)免費(fèi)通行的車輛。系統(tǒng)處于自動(dòng)檢測狀態(tài)的過程與上相同。所不同的是，一旦發(fā)現(xiàn)該類車輛經(jīng)過，給出的控制信號(hào)不是驅(qū)動(dòng)攔截裝置，而是驅(qū)動(dòng)放行裝置。系統(tǒng)此時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟道閘，達(dá)到車輛不停車過卡和減少工作人員、嚴(yán)化內(nèi)部管理的目的。通常用于路橋收費(fèi)卡口專用車道、停車場的收費(fèi)口以及單位對(duì)出入車輛的控制。其作用是可以解決車流高峰期的堵塞問題和減少運(yùn)作費(fèi)用。l 車輛身份的后臺(tái)集中識(shí)別:在道路交通監(jiān)測部門，每天有大量的違規(guī)車輛（如闖紅燈、超速、搶道等）圖片匯集，現(xiàn)在的人工識(shí)別車牌及輸入方式，工作量很大，易引致疲勞誤判。采用“漢王眼”應(yīng)用系統(tǒng)能輕易自動(dòng)地進(jìn)行識(shí)別處理，可大量減少人力、減輕工作強(qiáng)度，大幅度提高處理速度和效率。通常用于電子警察系統(tǒng)、道路監(jiān)控系統(tǒng)。2、聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用： 聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用指的是“漢王眼”在交通聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。l 入口無人值守、車輛不停車進(jìn)入:此項(xiàng)功能主要用于小區(qū)停車場收費(fèi)系統(tǒng)。在入口安裝了“漢王眼”后，利用其能夠不停車自動(dòng)識(shí)別汽車牌照和車型的特點(diǎn)，在車輛經(jīng)過卡口的一瞬間，得到識(shí)別結(jié)果并通過通信網(wǎng)絡(luò)將識(shí)別出的車輛信息及入口信息傳送到各出口。既不需要道口值班人員發(fā)放通行介質(zhì)，又可保證車輛信息準(zhǔn)確無誤地送至出口，起到了替代道口值班員和節(jié)省通行介質(zhì)的作用，可以節(jié)省這兩項(xiàng)成本的開支。l 收費(fèi)口自動(dòng)計(jì)費(fèi)、免費(fèi)口查驗(yàn)假免費(fèi)車:此項(xiàng)功能主要用于入口處已安裝“漢王眼”的封閉式高速公路收費(fèi)出口。在該出口安裝了“漢王眼”后，與上相同，當(dāng)車輛經(jīng)過卡口時(shí)，系統(tǒng)得到識(shí)別結(jié)果并訪問應(yīng)收費(fèi)車輛清單，按清單提供的車型類別和入口信息自動(dòng)計(jì)算出應(yīng)繳納的金額，起到了防止內(nèi)部人員作弊的作用。此項(xiàng)功能也可用于免費(fèi)車道查驗(yàn)中途調(diào)換車牌的假免費(fèi)車。當(dāng)車輛經(jīng)過安裝了“漢王眼”的免費(fèi)出口時(shí)，系統(tǒng)得到識(shí)別結(jié)果并訪問駛?cè)胲囕v清單，無駛?cè)胄畔⒌能囕v將被攔截，由于新?lián)Q車牌沒有駛?cè)胄畔?，所以系統(tǒng)將攔截此類車輛，起到了防止司機(jī)逃費(fèi)的作用。此項(xiàng)功能可以有效地避免了應(yīng)收款的流失。l 自動(dòng)確認(rèn)車輛及入口、防止司機(jī)作弊:此項(xiàng)功能專門針對(duì)高速公路中途互換入口卡的車輛。高速公路中途互換入口卡，可以將路費(fèi)降到最低，給高速公路業(yè)主帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失。通過收費(fèi)系統(tǒng)軟件，入口處的“漢王眼”可以很容易地將駛?cè)胲囕v的漢王眼識(shí)別結(jié)果知各出口，而出口處的“漢王眼”也可以很容易地判定該輛車來自何入口，從而杜絕了中途互換入口卡的車輛作弊行為，防止了應(yīng)收款的流失。l 套牌車輛自動(dòng)稽查、指定車輛自動(dòng)跟蹤:此項(xiàng)功能利用車輛信息網(wǎng)上的實(shí)時(shí)信息，以同一車牌出現(xiàn)時(shí)的方位、距離、時(shí)間等參數(shù)，快速計(jì)算處理，自動(dòng)查出該車牌是否有套牌車。同樣也可利用網(wǎng)上信息查悉指定車輛的行蹤。l 數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)及模糊查詢:此項(xiàng)功能主要用于路橋卡口、停車場的內(nèi)部管理和交通公安部部門的監(jiān)控管理。聯(lián)網(wǎng)后的系統(tǒng)，出入卡口的車輛數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線，隨時(shí)可用于統(tǒng)計(jì)流量和金額以及進(jìn)行模糊查詢?？纱蟠蠹訌?qiáng)收費(fèi)系統(tǒng)內(nèi)部的監(jiān)督管理。l 自動(dòng)扣費(fèi)、電子錢包繳費(fèi)全國通用: 此項(xiàng)功能僅適用于實(shí)施預(yù)交費(fèi)和定期提供交費(fèi)憑證的收費(fèi)系統(tǒng)。實(shí)行自動(dòng)扣款收費(fèi)，一方面能實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)，解決卡口車流瓶頸問題；另一方面又能杜絕人與現(xiàn)金的接觸，解決與現(xiàn)金有關(guān)的種種問題。“漢王眼”和收費(fèi)系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合可方便應(yīng)用于各類封閉式和開放式路橋卡口自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，根據(jù)聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模不同，適用于IC卡、金路卡、虛擬儲(chǔ)值卡以及金融卡等各種自動(dòng)扣費(fèi)方式，可從路段擴(kuò)展到區(qū)域、地區(qū)、跨地區(qū)以至全國路網(wǎng)。l 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程調(diào)用: 聯(lián)網(wǎng)后的數(shù)據(jù)可共享。通過因特網(wǎng)或其他通訊網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程調(diào)用。3、典型應(yīng)用：l “漢王眼”車輛自動(dòng)稽查系統(tǒng):主要用于欠交費(fèi)車輛的稽查、被通緝車輛的稽查、交通路口違規(guī)車輛的稽查和套牌車輛的稽查，多安裝于公路主要干道的卡口和稽查車內(nèi)。l “漢王眼”路橋卡口收費(fèi)站自動(dòng)放行系統(tǒng):主要用于特種車輛（如軍車、警車）、預(yù)交費(fèi)車輛（如辦理月、年繳費(fèi)卡）以及其他授權(quán)免費(fèi)通行車輛的自動(dòng)放行，多安裝于各種收費(fèi)站的免費(fèi)車道。l “漢王眼”收費(fèi)停車場管理系統(tǒng):主要針對(duì)單位開放式停車場，可適用于其他停車場。出入口均要安裝。l “漢王眼”高速公路全自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng): 主要針對(duì)實(shí)施預(yù)交費(fèi)和定期提供交費(fèi)憑證的收費(fèi)系統(tǒng)。實(shí)施預(yù)交費(fèi)和定期提供交費(fèi)憑證的收費(fèi)系統(tǒng)出入口均要安裝。三、傳統(tǒng)車牌識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：在傳統(tǒng)的第一代車輛管理體系中，對(duì)車輛的身份檢查及其它管理工作延續(xù)通過停車并人工檢驗(yàn)的方式進(jìn)行。 車牌識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)將逐步替代這種傳統(tǒng)方式。目前廣泛應(yīng)用的第二代車牌識(shí)別技術(shù)多采用“攝像頭+圖像采集卡+識(shí)別軟件”的形式，存在許多缺點(diǎn)，如：不能適應(yīng)變換不定的自然光照和車輛燈光；過于依靠現(xiàn)場計(jì)算機(jī)或工控機(jī)，成本高、適應(yīng)性差；攝像多采用模擬攝像，模糊不清,識(shí)別誤差大；采用圖像采集卡，采集速度慢，兼容性差；識(shí)別軟件不能自動(dòng)、準(zhǔn)確定位車牌位置、不能識(shí)別車牌文字、不能即時(shí)響應(yīng)；系統(tǒng)需專家調(diào)試算法參數(shù)，效率低；操作系統(tǒng)在大計(jì)算負(fù)荷下不穩(wěn)定，維護(hù)困難；四、“漢王眼”技術(shù)特點(diǎn)：1、 嵌入式 一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：電子快門紅外濾波片數(shù)字?jǐn)z像頭數(shù)字信號(hào)處理器信道232信道485信道USB紅外照明車牌圖像鏡頭車牌文字“漢王眼”為第三代車牌識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品，技術(shù)超前，代表著行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)?！皾h王眼”軟件硬件集成一體，脫離微機(jī)識(shí)別車牌。系統(tǒng)采用CMOS+DSP+MPU一體化結(jié)構(gòu)，CMOS攝像頭是直接數(shù)字輸出方式，可以非常方便地與DSP連接。用DSP+MPU代替工控機(jī)充分利用DSP在圖像處理方面的速度優(yōu)勢(shì)和單片機(jī)工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，這樣使圖像采集與圖像處理成為一個(gè)完整的系統(tǒng)。攝像時(shí)采用主動(dòng)式紅外攝像，避免了逆光、反光、光照不足、夜間攝像困難等問題。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)封閉式防水結(jié)構(gòu)，且?guī)в袦囟葴y控裝置，使整個(gè)系統(tǒng)能夠在不同季節(jié)實(shí)現(xiàn)全天候工作、降低總體成本，維護(hù)簡便、可靠穩(wěn)定，不需微機(jī)識(shí)別，可降低車道微機(jī)檔次和成本；提供總線接口，可減少計(jì)算機(jī)數(shù)量；具有產(chǎn)品性質(zhì)，可降低維護(hù)和調(diào)試成本。2、克服可見光和車輛高速運(yùn)動(dòng)的影響：“漢王眼”采用主動(dòng)紅外照明和光學(xué)濾波器減弱可見光的不可控制影響，不受惡劣氣候和汽車大小燈光的影響。采用數(shù)字?jǐn)z像頭和電子快門，可運(yùn)用于高速行駛的車輛（100km/h） 2、 穩(wěn)定可靠，充分適應(yīng)環(huán)境：高穩(wěn)定性、高可靠性、低功耗，防水、防潮、調(diào)溫成本低，采用密閉外殼抗高溫、低溫、高濕、水患，采用半導(dǎo)體調(diào)溫器調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度，溫度適應(yīng)性極強(qiáng)（40 +70）3、 識(shí)別不同特性車牌：A、充分適應(yīng)車牌的整體傾斜和車牌的文字傾斜：B、對(duì)模糊車牌的適應(yīng)性：C、匹配算法識(shí)別污損嚴(yán)重的車牌：給出識(shí)別字符的可信度，采用部分匹配、模糊匹配及圖像匹配算法增強(qiáng)識(shí)別性能。4、四、“漢王眼”高速公路應(yīng)用流程：“漢王眼”在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的作用之一是限制和發(fā)現(xiàn)通行車輛的逃費(fèi)行為和收費(fèi)員的舞弊行為，以此為例，工作流程如下：安裝在高速公路入口的“漢王眼”拍攝駛?cè)胲囕v，完成車牌的識(shí)別工作，輸出識(shí)別結(jié)果和車牌圖像，通過收費(fèi)計(jì)算機(jī)把識(shí)別結(jié)果保存入通行卡（票）中；當(dāng)車輛通過高速公路出口時(shí)，“漢王眼”對(duì)車牌進(jìn)行識(shí)別，并同通行卡（票）中的入口識(shí)別結(jié)果進(jìn)行比較匹配，收費(fèi)系統(tǒng)根據(jù)匹配識(shí)別結(jié)果作相應(yīng)處理。收費(fèi)系統(tǒng)負(fù)責(zé)把入口車牌圖片從入口收費(fèi)計(jì)算機(jī)傳送到出口收費(fèi)計(jì)算機(jī)，并根據(jù)“漢王眼”匹配識(shí)別結(jié)果做相應(yīng)的處理。1、入口和出口漢王眼同收費(fèi)系統(tǒng)軟件的關(guān)系： 示意圖如下：收費(fèi)軟件生成圖片標(biāo)識(shí)寫通行卡傳送車牌圖片入口漢王眼拍攝車牌圖片識(shí)別車牌字符傳輸接口入口識(shí)別結(jié)果和車牌圖片*入口識(shí)別結(jié)果和車牌圖片運(yùn)行于入口收費(fèi)計(jì)算機(jī)安裝在入口收費(fèi)車道出口漢王眼設(shè)備拍攝車牌圖片識(shí)別車牌字符車牌匹配識(shí)別收費(fèi)軟件讀通行卡、讀取圖片根據(jù)匹配識(shí)別結(jié)果處理出口識(shí)別結(jié)果和車牌圖片*傳輸接口入口識(shí)別結(jié)果和車牌圖片*匹配識(shí)別結(jié)果運(yùn)行于出口收費(fèi)計(jì)算機(jī)安裝在出口收費(fèi)車道1、入口漢王眼和收費(fèi)軟件協(xié)同工作的流程：車牌圖片及其標(biāo)識(shí)入口漢王眼設(shè)備接受觸發(fā)信號(hào)，拍攝車輛圖片，定位車牌并識(shí)別車牌字符收費(fèi)軟件把車牌圖片標(biāo)識(shí)寫入通行卡收費(fèi)軟件傳送車牌圖片到所有出口收費(fèi)計(jì)算機(jī)（可由標(biāo)識(shí)檢索）車牌圖片標(biāo)識(shí)車牌圖片收費(fèi)軟件接受數(shù)據(jù)，并生成車牌圖片的唯一標(biāo)識(shí)（如唯一的文件名）車牌圖片、圖片標(biāo)識(shí)2、出口漢王眼和收費(fèi)軟件協(xié)同工作的流程：車牌匹配（同時(shí)輸出車牌文本）出口漢王眼接受觸發(fā)信號(hào)，拍攝車牌圖片車牌圖片收費(fèi)軟件接數(shù)據(jù)（收費(fèi)軟件按需要決定是否保存車牌圖片）出口漢王眼接受到數(shù)據(jù)后對(duì)入口和出口車牌進(jìn)行匹配識(shí)別入口車牌圖車牌不匹配請(qǐng)求收費(fèi)員匹配識(shí)別收費(fèi)軟件根據(jù)匹配識(shí)別結(jié)果作相應(yīng)的處理三種匹配識(shí)別結(jié)果收費(fèi)軟件讀取IC卡獲得入口車牌圖片的標(biāo)識(shí)，根據(jù)標(biāo)識(shí)檢索入口車牌圖片備注：1、漢王眼和收費(fèi)計(jì)算機(jī)間傳遞的車牌文本、圖片總數(shù)據(jù)量小于5K字節(jié) 2、收費(fèi)軟件生成的車牌圖片唯一標(biāo)識(shí)可以包含時(shí)間、入口站、車道等信息，需 存入通行卡。五、“漢王眼”和高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的通信要求:1、為保證漢王眼和收費(fèi)計(jì)算機(jī)之間及時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸，要求二者之間的傳輸速率達(dá)到256kbps，可以通過串口或多串口實(shí)現(xiàn)。2、為保證出口收費(fèi)計(jì)算機(jī)可以及時(shí)檢索得到入口車牌圖像，要求入口計(jì)算機(jī)把車牌圖像傳送到所有的出口計(jì)算機(jī)，以防止各出口收費(fèi)計(jì)算機(jī)同時(shí)請(qǐng)求入口車牌圖像形成網(wǎng)絡(luò)等待和阻塞，增加車輛停留時(shí)間。六、“漢王眼”的安裝要求漢王眼是嵌入式一體化的結(jié)構(gòu)形式，外形、體積和安裝方法同車道監(jiān)控?cái)z像機(jī)相近。1、安裝立柱距離高速公路管理亭窗口在102米。2、安裝高度為1 1.7米，因與安裝距離有關(guān)，可在安裝時(shí)確定。3、 高速公路管理窗口到“漢王眼“需埋設(shè)兩條線路管道，一條管道鋪設(shè)220伏50赫茲1安培的交流供電線路；另一條管道鋪設(shè)觸發(fā)信號(hào)線路和漢王眼與管理計(jì)算機(jī)的通訊線路，通訊線路類型需同管理軟件提供商協(xié)商確定。七、“漢王眼”高速公路應(yīng)用演示圖片：