成都自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

（1）輸入子系統(tǒng)

這里的輸入系統(tǒng)主要是指視頻處理部分，包括有位置探測(cè)器、光電轉(zhuǎn)換器、圖像采集卡等。位置探測(cè)器可以采用射頻和微波探測(cè)或紅外探測(cè)等方法，采用紅外探測(cè)方法的時(shí)候，探測(cè)器由一對(duì)紅外發(fā)光二極管及相關(guān)電路組成，一只二極管用于發(fā)射紅外線，另一支則用于接受。當(dāng)車(chē)輛行駛經(jīng)過(guò)探測(cè)電路時(shí)，隔斷了紅外線，探測(cè)器探測(cè)到這一信息后，就把信息發(fā)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)應(yīng)會(huì)根據(jù)車(chē)輛行駛的速度決定圖像攝取的速度（幀/秒）。這是由于在自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中，所關(guān)注的主要信息是車(chē)牌號(hào)碼，但是車(chē)牌號(hào)碼區(qū)域本身在整個(gè)汽車(chē)圖像中所占的比例很小，根據(jù)車(chē)輛速度決定攝取速度可以減小圖像的模糊度使車(chē)牌能夠較好的識(shí)別?？刂乒怆娹D(zhuǎn)換器可以采用CCD（Charge Coupled Device電荷耦合器件）攝像機(jī)，它是利用電荷傳送讀出方式獲得輸出的固體攝像器件，具有信號(hào)存儲(chǔ)（光電轉(zhuǎn)換）和傳送（掃描）功能，與MOS型攝像器件相比，CCD攝像機(jī)具有噪聲低、信噪比S/N大、動(dòng)態(tài)范圍大等優(yōu)點(diǎn)。光電轉(zhuǎn)換器傳入的電信號(hào)經(jīng)過(guò)圖像采集卡轉(zhuǎn)為數(shù)字位圖格式，送入計(jì)算機(jī)中保存。

（2）識(shí)別子系統(tǒng)

顧名思義識(shí)別子系統(tǒng)是自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中的核心部分。相對(duì)于其它圖像識(shí)別系統(tǒng)，自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別的研究要困難的多。這是由以下幾個(gè)方面的原因造成的：

（a）環(huán)境影響較大。雖然各個(gè)識(shí)別系統(tǒng)用于一相對(duì)固定的場(chǎng)景，但是還是會(huì)受到天氣、光照等外界條件的影響，即使是在同一天、同一種天氣下，上午、下午和晚間的光照條件下都會(huì)不一樣，這就要求系統(tǒng)能夠具有全天候穩(wěn)定工作的性能，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了較高的要求，另外識(shí)別也容易受到車(chē)身上的車(chē)標(biāo)、字符等各種標(biāo)號(hào)的干擾影響，從而引起車(chē)牌錯(cuò)誤定位和字符誤識(shí)別的發(fā)生；（b）待識(shí)別車(chē)輛的車(chē)型復(fù)雜。目前，國(guó)內(nèi)車(chē)輛的車(chē)型眾多，不僅有國(guó)產(chǎn)車(chē)、進(jìn)口車(chē)，還有很多的改裝車(chē)，不同車(chē)型的底盤(pán)高低差別很大，車(chē)頭細(xì)節(jié)的不盡相同，這就給車(chē)牌定位方法的選擇帶來(lái)一定的困難；另外，車(chē)牌位置不固定。大多數(shù)情況下，車(chē)牌應(yīng)該被置于汽車(chē)保險(xiǎn)杠的中間，但實(shí)際上很多車(chē)輛的車(chē)牌或放在保險(xiǎn)杠的上方，或放在保險(xiǎn)杠的兩側(cè)，有的甚至部分偏離出了視場(chǎng)以外；（c）車(chē)牌本身的污染、缺損等也會(huì)影響識(shí)別的正確性。一些車(chē)輛由于天氣或是路況不好，使得車(chē)牌被灰塵、泥土沾染，另外還有一些車(chē)輛行駛時(shí)間較長(zhǎng)，車(chē)牌上的字符已經(jīng)部分缺損了，嚴(yán)重的時(shí)候，人眼也很難辨別車(chē)牌上的字符，這些情況都會(huì)影響系統(tǒng)的識(shí)別工作，導(dǎo)致誤識(shí)別或拒識(shí)別，另一方面也要求系統(tǒng)應(yīng)該具有較強(qiáng)的抗干擾能力；（d）在自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)性與分辨率的矛盾體現(xiàn)得尤為突出。一般的圖像識(shí)別系統(tǒng)大都采用256×256或128×128的圖像，而在自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中，由于牌照尺寸相對(duì)整幅車(chē)頭圖像來(lái)說(shuō)較小，為了保證識(shí)別的正確性，每個(gè)字符要求有20×20點(diǎn)左右，因此，要求圖像分辨率較高，一般不能低于512×512。若采用2048×2048則更好，但這就會(huì)影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，可能無(wú)法快速識(shí)別出車(chē)牌字符，這一對(duì)矛盾也是許多牌照識(shí)別系統(tǒng)不能投入實(shí)用的主要原因之一。因此，自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)投入使用的關(guān)鍵在于找到對(duì)圖像質(zhì)量要求不高但精度高的快速算法和硬件實(shí)現(xiàn)。

（3）輸出子系統(tǒng)

輸出部分主要是本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)，在車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中，識(shí)別系統(tǒng)把識(shí)別出的牌照號(hào)碼、車(chē)型、上路地點(diǎn)、應(yīng)付過(guò)路費(fèi)等信息送入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)加以存儲(chǔ)，同時(shí)可以在計(jì)算機(jī)的屏幕上實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，也可以從打印機(jī)接口打印輸出，也可以將信息存入外部的存儲(chǔ)介質(zhì)中（如硬盤(pán)、光碟等）。本地分布式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)提供檢索、查詢(xún)等功能，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將不同地區(qū)、不同路段收費(fèi)站的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)連接在一起，相互獲取本地收費(fèi)站需要的信息，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程信息的交互性。

自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)的主要步驟如下：

(a)圖像采集：計(jì)算機(jī)通過(guò)視頻采集接口采集攝像頭攝入的視頻圖像。

(b)圖像處理：對(duì)動(dòng)態(tài)采集的圖像進(jìn)行濾波，圖像增強(qiáng)等處理。以克服圖像干擾，改善識(shí)別效果。

(c)牌照定位：在動(dòng)態(tài)采集到的圖像中，自動(dòng)找到車(chē)牌的位置。

(d)字符分割：在車(chē)牌圖像上，自動(dòng)提取每個(gè)字符的圖像。

(e)字符識(shí)別：在每個(gè)字符圖像中識(shí)別出字符文字。

在上面幾個(gè)步驟中，車(chē)牌定位是至關(guān)重要的一個(gè)步驟，它的精度直接關(guān)系到車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)的速度和精度，起著關(guān)鍵性作用。

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