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車(chē)牌識(shí)別迎來(lái)智能化發(fā)展新篇章
2012年11月08日 13:40:58來(lái)源:《中國(guó)安防》點(diǎn)擊量:2499
導(dǎo)讀車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)主要由觸發(fā)機(jī)制、圖片抓取以及圖片識(shí)別三大模塊組成。為得到的原始圖片,需要事件觸發(fā)與車(chē)牌抓取的默契配合,其終實(shí)現(xiàn)的效果將依據(jù)所涉硬件設(shè)備的性能(攝像機(jī)、鏡頭、圖像處理芯片、抓拍控制機(jī)構(gòu)、觸發(fā)和照明及控制設(shè)備等)、圖像識(shí)別算法的優(yōu)劣、工程架構(gòu)和安裝等,此三部分相輔相成,共同影響著系統(tǒng)終的識(shí)別率以及使用效果。隨著科技不斷進(jìn)步,車(chē)牌識(shí)別朝著智能化方向奮進(jìn)。
中國(guó)安防展覽網(wǎng)訊 車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)主要由觸發(fā)機(jī)制、圖片抓取以及圖片識(shí)別三大模塊組成。為得到的原始圖片,需要事件觸發(fā)與車(chē)牌抓取的默契配合,其終實(shí)現(xiàn)的效果將依據(jù)所涉硬件設(shè)備的性能(攝像機(jī)、鏡頭、圖像處理芯片、抓拍控制機(jī)構(gòu)、觸發(fā)和照明及控制設(shè)備等)、圖像識(shí)別算法的優(yōu)劣、工程架構(gòu)和安裝等,此三部分相輔相成,共同影響著系統(tǒng)終的識(shí)別率以及使用效果。隨著科技不斷進(jìn)步,車(chē)牌識(shí)別朝著智能化方向奮進(jìn)。
車(chē)牌(自動(dòng))識(shí)別系統(tǒng),簡(jiǎn)而言之是基于各種圖像處理算法,對(duì)前端攝像機(jī)抓取到的車(chē)輛圖片進(jìn)行分析,進(jìn)而從中提取出諸如車(chē)牌號(hào)(英漢字符及數(shù)字)、車(chē)牌顏色,甚至車(chē)型、生產(chǎn)廠家、車(chē)輛顏色等信息,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確鎖定車(chē)輛“身份”,并與相應(yīng)車(chē)輛的道路行駛信息聯(lián)系起來(lái),終實(shí)現(xiàn)對(duì)上路車(chē)輛的智能自動(dòng)管理。
觸發(fā)&檢測(cè)機(jī)制
所謂檢測(cè),通俗地說(shuō)在相應(yīng)事件發(fā)生時(shí)能準(zhǔn)確采集到相關(guān)信息,亦即當(dāng)需抓拍的路段出現(xiàn)車(chē)輛,且當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入佳拍照范圍時(shí),檢測(cè)設(shè)備發(fā)出相應(yīng)信號(hào),控制系統(tǒng)接收到該信號(hào),會(huì)控制攝像機(jī)抓拍,且同步啟動(dòng)照明系統(tǒng)。此步驟盡管不是整個(gè)車(chē)牌識(shí)別過(guò)程中難實(shí)現(xiàn)的,卻是其成功應(yīng)用的步,故也發(fā)展出了幾大不同的技術(shù)形式:
地感線圈 車(chē)輛檢測(cè)器:
優(yōu)點(diǎn)是靈敏度和準(zhǔn)確率高(一般可達(dá)99%),且投入少,故應(yīng)用為廣泛。但其剖路施工量較大、后期維護(hù)難度也大。且由于地埋,易受路面環(huán)境等因素影響;
雷達(dá):
優(yōu)點(diǎn)是受氣候溫度影響較小,已在我國(guó)東北地區(qū)成為主流應(yīng)用,在深圳等大型城市也因?yàn)榧軜?gòu)較為簡(jiǎn)便有占有率上升的趨勢(shì)。靈敏度和捕獲率不及地感線圈,且因?yàn)榛谖⒉夹g(shù),故可能存在一定誤碼率;
智能視頻偵測(cè):
簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),其是直接集成在攝像機(jī)內(nèi)部或者構(gòu)建在前端工控機(jī)內(nèi)的一個(gè)功能強(qiáng)大的綜合事件偵測(cè)“軟件”,對(duì)道路視頻信息進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別檢測(cè),一旦在分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)“車(chē)輛”,便進(jìn)行視頻跟蹤,當(dāng)視頻檢測(cè)到相應(yīng)的車(chē)輛進(jìn)入到佳的拍照范圍時(shí),便觸發(fā)相應(yīng)抓拍及后續(xù)的車(chē)牌識(shí)別行為,優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需硬件施工,比較靈活。目前較好的智能視頻偵測(cè)技術(shù)其靈敏度和捕獲率也可達(dá)到95%以上,且因?yàn)樾阅芨臃€(wěn)定,應(yīng)用愈加廣泛,常被應(yīng)用于壓線、違章變道等綜合檢測(cè)系統(tǒng)中,具有更寬廣的應(yīng)用靈活性和多樣性,但是技術(shù)難度也更大。其缺點(diǎn)是較易受天氣環(huán)境的影響。
目前國(guó)內(nèi)主流車(chē)牌識(shí)別廠商,通常會(huì)把地感線圈等硬件檢測(cè)技術(shù)和智能視頻偵測(cè)技術(shù)做為互備份,自動(dòng)切換。
圖像抓取
俗話說(shuō)巧婦難為無(wú)米之炊,對(duì)于車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng),雖然各種圖像識(shí)別算法不斷推陳出新,一定程度上補(bǔ)救了原始圖像可能的質(zhì)量缺陷,但也必將犧牲一定的識(shí)別準(zhǔn)確率。反過(guò)來(lái),在識(shí)別技術(shù)相對(duì)成熟穩(wěn)定的情況下,對(duì)前端攝像機(jī)以及配套設(shè)施的合理選擇與架構(gòu),即大限度提高原始圖片的質(zhì)量,可在提升系統(tǒng)識(shí)別率上達(dá)到事半功倍的效果。而這一步中起到?jīng)Q定性因素的除了攝像機(jī)本身,更有補(bǔ)光設(shè)備等。
攝像機(jī)
車(chē)牌識(shí)別與車(chē)牌在圖片中占據(jù)的橫向比有關(guān),一般需求在60~100個(gè)像素,大不高于300(根據(jù)識(shí)別軟件廠家的研發(fā)能力而不同)。一條標(biāo)準(zhǔn)車(chē)道(3.75~4.5米)大概占據(jù)800個(gè)橫向像素,故而兩百萬(wàn)的高清攝像機(jī)可兼顧到1~2條車(chē)道,五百萬(wàn)則可以兼顧2~3條車(chē)道的信息,亦即在提供更圖像的同時(shí),高清攝像機(jī)也節(jié)省了前端硬件的投入。
從標(biāo)清到高清,前端攝像機(jī)像素上的革命性升級(jí),也給車(chē)牌識(shí)別帶來(lái)了革命性發(fā)展,據(jù)此凌云光子技術(shù)集團(tuán)客戶(hù)經(jīng)理王銳更深入到了感光傳感器的角度:“CMOS可提高圖像質(zhì)量,解決CCD諸如成本偏高、幀率限制等固有弱勢(shì)??梢哉f(shuō),CMOS或?qū)⑽磥?lái)的高清攝像機(jī)市場(chǎng),而的CMOS技術(shù),會(huì)對(duì)車(chē)牌識(shí)別起到很好的推動(dòng)作用。”另一方面,浙江大華技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理朱克玉則表示了不同的看法:“考慮到行業(yè)應(yīng)用需求,因?yàn)镃CD傳感器靈敏度相對(duì)較高,且能有效避免移動(dòng)物體的成像變形等問(wèn)題。至少在目前,在智能交通領(lǐng)域采用CCD傳感器機(jī)會(huì)較多。”
除了高清趨勢(shì),針對(duì)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)的需求,前端攝像機(jī)必須允許用戶(hù)自行設(shè)置快門(mén)、增益等圖像參數(shù),以得到佳圖像效果,同時(shí)還需具備的低照度、靈敏度、穩(wěn)定性及白平衡效果,并具備二次開(kāi)發(fā)的能力,方便工控機(jī)或內(nèi)嵌抓拍處理器獲取攝像機(jī)的參數(shù)信息,或?qū)懭肱涮椎乃惴?。后,其需具備豐富的I/O接口,以便接入地感線圈、閃光燈等外圍設(shè)備。
輔助硬件
目前我國(guó)對(duì)于車(chē)牌識(shí)別準(zhǔn)確率的標(biāo)準(zhǔn)是白天不低于95%、夜晚不低于80%,由此可見(jiàn)夜間識(shí)別率存在大幅的降低,究其原因,還是圖片的質(zhì)量問(wèn)題,當(dāng)然這里的影響因素較為單一,即光照。
針對(duì)這一問(wèn)題,算法方面一直有所升級(jí),可在一定程度上降低噪點(diǎn)并提亮抓拍到的圖片,但針對(duì)夜間光照度差的情況,更多的升級(jí)選擇在硬件上。除了在攝像機(jī)方面采用靈敏度更好的CCD、CMOS芯片(當(dāng)前選用靈敏度更好的CCD仍較多)及大口徑鏡頭,以提升相機(jī)的夜間靈敏度。更多的還在于夜間補(bǔ)光設(shè)備的選擇與安裝。通過(guò)立桿高度與補(bǔ)光燈角度的配合,獲得科學(xué)的補(bǔ)光效果,盡量使光線正面打到車(chē)牌上,而在補(bǔ)光燈的選擇上也經(jīng)過(guò)了一定的發(fā)展:
閃光燈(氣體燈):峰值亮度高,優(yōu)點(diǎn)是可以拍攝到駕駛室的人。但平均壽命短,光污染大,對(duì)人眼有一定損傷,甚至可能影響駕駛員的駕駛安全。目前我國(guó)部分城市已有相關(guān)硬性要求出臺(tái),限定了閃光燈的使用范圍;
LED頻閃燈:能與攝像機(jī)保持同步,亮度優(yōu)于常亮燈,也具備爆閃的方式,亦可看清駕駛室,相對(duì)而言安全性更好,只是圖片質(zhì)量會(huì)比閃光燈稍差。
除了補(bǔ)光方式的演變,博康智能產(chǎn)品經(jīng)理王朝英還補(bǔ)充道:“安裝上可從過(guò)去攝像機(jī)位置固定的靜態(tài)方式,慢慢發(fā)展為搭配云臺(tái),以配合運(yùn)動(dòng)車(chē)輛來(lái)進(jìn)行更好的抓取。”
關(guān)鍵詞
智能化智能交通車(chē)牌識(shí)別
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