．車牌辨識技術的工作流程及原理

License Plate Recognition Technologies

康橋白光車牌攝影機，

汽車牌照自動辨識技術，是一項利用車輛的動態影像，或靜態圖像，進行牌照號碼、牌照顏色自動辨識的模式辨識技術。

透過對圖像的採集和處理，完成車牌自動辨識功能，能從一幅圖像中，自動提取車牌圖像，自動分割字符，進而對字符進行辨識。

其硬體基礎，一般包括觸發設備(監測車輛是否進入視野)、攝影設備、照明設備、圖像採集設備、辨識車牌號碼的處理機(如電腦)等，其軟體核心包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學字符辨識算法等。

某些牌照辨識系統，還具有透過影像圖像，判斷車輛駛入視野的功能，稱之為影像車輛檢測。

一、車牌辨識技術流程剖解

車牌辨識作為交通監控的核心技術，應用在多項子系統中，如闖紅燈監測系統、超速監測系統、逆行監測系統、禁行監測系統、公車道監測系統、非機動車道行車監測系統、壓雙黃線監測系統、緊急停車帶行車監測系統、移動式車輛稽查系統等等。

智慧化多媒體網路車牌辨識系統，廣泛應用在過往車輛自動登記、驗證，公路收費，車輛安全核查，社區、停車場管理等方面。

系統採用影像即時觸發方式，進行檢測拍攝，能夠自動偵測、準確辨識及驗證行駛或停泊中，車輛的整車車牌號碼。可對已拍攝圖像與數據庫資料，即時進行比對，當發現應攔截車輛時，系統能在本地機和中心機上即時警報。

系統採用先進的模糊圖像處理技術，透過程序能很好的實現，對於車牌的整體傾斜、車牌的文字傾斜、車牌的污損和模糊等的處理，將人眼都很難辨別的車牌號辨識出來。

車牌辨識的流程，大致可分為車牌定位、車牌預處理、字符分割和字符辨識四個步驟。

二、系統實現功能和技術特點

準確辨識不同地區及各種類型的車牌號碼。

採用圖像自動觸發方式，不需要其他外在觸發機制。

自動完成車輛記數，車流量統計。

對已拍攝圖像能與數據庫資料，即時進行比對，當發現應攔截車輛時，在本地機和中心機即時連上。

內置的數據庫管理軟體，能儲存、搜索及整理車輛資料，能自動備份數據，並完成統計報告。

在網路的環境下，實現各地的數據同步，可即時監控前端系統的運行狀況。

對運動速度在180公里/小時以下的汽車車牌，進行自動辨識。

在良好光照條件下，車牌辨識率不低於96%，在陰雨天、夜間人工光照條件下，車牌辨識率不低於90%。系統能夠辨識的車牌類型包括：普通民用汽車車牌、軍用汽車車牌(含武警車牌)、警用汽車車牌系統能夠辨識車輛類型，繪製出車輛的三維圖像。

抓拍圖像的時間小於0.03秒，辨識圖像的時間小於0.2秒。

系統適應全天候條件下工作。

三、停車場車牌辨識應用

一個完整的牌照辨識系統，應包括車輛檢測、圖像採集、牌照辨識等幾部分。當車輛檢測部分檢測到車輛到達時，觸發圖像採集單元，採集當前的影像圖像。

牌照辨識單元對圖像進行處理，定位出牌照位置，再將牌照中的字符，分割出來進行辨識，然後組成牌照號碼輸出。

（一）車輛檢測

車輛檢測可以採用埋地線圈檢測、紅外線檢測、雷達檢測、影像檢測等多種方式。採用影像檢測可以避免破壞路面、不必附加外部檢測設備、不需矯正觸發位置、節省開支，而且更適合移動式、便攜式應用的要求。

具備影像車輛檢測功能的牌照辨識系統，首先對影像信號中的一幀(場)的信號，進行圖像採集，數位化，得到對應的數位圖像；然後對其進行分析，判斷其中是否有車輛；若認為有車輛通行，則進入到下一步進行牌照辨識；否則繼續採集影像信號，進行處理。

系統進行影像車輛檢測，需要具備很高的處理速度，並採用優秀的算法，在基本不丟幀的情況下，實現圖像採集、處理。

若處理速度慢，則導致丟幀，使系統無法正確檢測到行駛速度較快的車輛，同時也難以保證在有利於辨識的位置，開始辨識處理，影響系統辨識率。因此，將辨識車輛檢測與牌照自動辨識相結合，具備一定的技術難度。

（二）牌照號碼、顏色辨識

為了進行牌照辨識，需要以下幾個基本的步驟：

牌照定位，定位圖片中的牌照位置；

牌照字符分割，把牌照中的字符分割出來；

牌照字符辨識，把分割好的字符進行辨識，最終組成牌照號碼。

牌照辨識過程中，牌照顏色的辨識依據算法不同，可能在上述不同步驟實現，通常與牌照辨識互相配合、互相驗證。

1、牌照定位

自然環境下，汽車圖像背景複雜、光照不均勻，如何在自然背景中準確地確定牌照區域是整個辨識過程的關鍵。

首先對採集到的影像圖像進行大範圍相關搜索，找到符合汽車牌照特徵的若干區域作為候選區，然後對這些侯選區域做進一步分析、評判，最後選定一個最佳的區域作為牌照區域，並將其從圖象中分割出來。

2、牌照字符分割

完成牌照區域的定位後，再將牌照區域分割成單個字符，然後進行辨識。字符分割，一般採用垂直投影法。由於字符在垂直方向上的投影，必然在字符間或字符內的間隙處，取得局部最小值的附近，並且這個位置應滿足牌照的字符書寫格式、字符、尺寸限制和一些其他條件。

利用垂直投影法，對複雜環境下的汽車圖像中的字符分割，有較好的效果。