漢王眼高速公路系統(tǒng)應用方案.doc

漢 王 眼嵌入式 一體化車牌識別技術產(chǎn)品高速公路系統(tǒng)應用方案“漢王眼” 高速公路系統(tǒng)應用方案一、系統(tǒng)簡介: 隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，國內高速公路、城市道路、停車場建設越來越多，對交通控制、安全管理的要求也日益提高，智能交通系統(tǒng)（ITS）已成為當前交通管理發(fā)展的主要方向，而車牌識別技術作為智能交通系統(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目管理中占有無可取代的重要地位。漢王車牌識別技術通過分析車牌圖像的特征，定位出圖像中的車牌位置，并對車牌文字加以識別，獲得文字形式的車牌。北京漢王公司長期致力于實現(xiàn)高質、高效的信息數(shù)字化技術，憑借在文字識別及圖像處理方面的雄厚實力，于九八年開展車牌自動識別方面的研究，目前在車牌識別技術上已取得了重大的突破，推出了嵌入式、一體化的車牌識別技術產(chǎn)品“漢王眼”。 “漢王眼”采用DSP芯片作為識別算法的運行硬件平臺，采用照明、鏡頭、攝像頭和DSP電路形成一體化的結構形式，與通常的車牌識別系統(tǒng)不同，漢王眼不需計算機即可實現(xiàn)車牌圖像的采集和識別，具有識別性能高、結構緊湊、環(huán)境適應性強、安裝維護簡單等特點。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用于各類管理系統(tǒng)中，從而使整個系統(tǒng)更加強大，管理更加有效。二、應用領域： “漢王眼”具有廣泛的應用范圍，主要應用于 1. 高速公路收費、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、驗證 5. 車流統(tǒng)計、安全管理 “漢王眼”應用于這些系統(tǒng)，可以解決通緝車輛、套牌車輛的自動稽查問題，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)計自動化，模糊查詢的問題。具體應用范圍分為基本應用、聯(lián)網(wǎng)應用和典型應用等，說明如下：1、基本應用： 指的是“漢王眼”系統(tǒng)在獨立運行系統(tǒng)中的應用。l 車輛的自動檢測報警:此項功能針對納入“黑名單”的車輛，如沖關后或肇事后逃逸的車輛、被公安部門通緝或掛失的車輛、欠交費的車輛等。只要將其車牌資料輸入“漢王眼”應用系統(tǒng)，系統(tǒng)就會處于自動檢測狀態(tài)，24小時不停地對所有經(jīng)過車輛自動進行識別、比較、處理；一旦發(fā)現(xiàn)上述車輛經(jīng)過，立刻給出控制信號驅動報警裝置和攔截裝置，進入報警攔截狀態(tài)，達到車輛自動稽查的目的。通常用于交通監(jiān)控卡口、路橋收費卡口、停車場入口等。其作用除了作為社會治安的一個環(huán)節(jié)為社會服務外，還可直接為企業(yè)服務，產(chǎn)生經(jīng)濟效益。其效益表現(xiàn)為處以罰款或補交費用。作為處罰的另一種手段，也可將沖關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 車輛的自動放行:此項功能針對“綠燈車輛”，如特種車輛（如軍車、警車）、預交費車輛（如辦理月、年繳費卡）以及其他授權免費通行的車輛。系統(tǒng)處于自動檢測狀態(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，給出的控制信號不是驅動攔截裝置，而是驅動放行裝置。系統(tǒng)此時會自動開啟道閘，達到車輛不停車過卡和減少工作人員、嚴化內部管理的目的。通常用于路橋收費卡口專用車道、停車場的收費口以及單位對出入車輛的控制。其作用是可以解決車流高峰期的堵塞問題和減少運作費用。l 車輛身份的后臺集中識別: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”應用系統(tǒng)能輕易自動地進行識別處理，可大量減少人力、減輕工作強度，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)應用： 聯(lián)網(wǎng)應用指的是“漢王眼”在交通聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的應用。l 入口無人值守、車輛不停車進入:此項功能主要用于小區(qū)停車場收費系統(tǒng)。在入口安裝了“漢王眼”后，利用其能夠不停車自動識別汽車牌照和車型的特點，在車輛經(jīng)過卡口的一瞬間，得到識別結果并通過通信網(wǎng)絡將識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，又可保證車輛信息準確無誤地送至出口，起到了替代道口值班員和節(jié)省通行介質的作用，可以節(jié)省這兩項成本的開支。l 收費口自動計費、免費口查驗假免費車:此項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出口。在該出口安裝了“漢王眼”后，與上相同，當車輛經(jīng)過卡口時，系統(tǒng)得到識別結果并訪問應收費車輛清單，按清單提供的車型類別和入口信息自動計算出應繳納的金額，起到了防止內部人員作弊的作用。此項功能也可用于免費車道查驗中途調換車牌的假免費車。當車輛經(jīng)過安裝了“漢王眼”的免費出口時，系統(tǒng)得到識別結果并訪問駛入車輛清單，無駛入信息的車輛將被攔截，由于新?lián)Q車牌沒有駛入信息，所以系統(tǒng)將攔截此類車輛，起到了防止司機逃費的作用。此項功能可以有效地避免了應收款的流失。l 自動確認車輛及入口、防止司機作弊:此項功能專門針對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，可以將路費降到最低，給高速公路業(yè)主帶來很大的經(jīng)濟損失。通過收費系統(tǒng)軟件，入口處的“漢王眼”可以很容易地將駛入車輛的漢王眼識別結果知各出口，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，防止了應收款的流失。l 套牌車輛自動稽查、指定車輛自動跟蹤:此項功能利用車輛信息網(wǎng)上的實時信息，以同一車牌出現(xiàn)時的方位、距離、時間等參數(shù)，快速計算處理，自動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)自動統(tǒng)計及模糊查詢:此項功能主要用于路橋卡口、停車場的內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)實時在線，隨時可用于統(tǒng)計流量和金額以及進行模糊查詢?？纱蟠蠹訌娛召M系統(tǒng)內部的監(jiān)督管理。l 自動扣費、電子錢包繳費全國通用: 此項功能僅適用于實施預交費和定期提供交費憑證的收費系統(tǒng)。實行自動扣款收費，一方面能實現(xiàn)不停車收費，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)金有關的種種問題?！皾h王眼”和收費系統(tǒng)的有機結合可方便應用于各類封閉式和開放式路橋卡口自動收費系統(tǒng)，根據(jù)聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模不同，適用于IC卡、金路卡、虛擬儲值卡以及金融卡等各種自動扣費方式，可從路段擴展到區(qū)域、地區(qū)、跨地區(qū)以至全國路網(wǎng)。l 數(shù)據(jù)遠程調用: 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)，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程調用。3、典型應用：l “漢王眼”車輛自動稽查系統(tǒng):主要用于欠交費車輛的稽查、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。l “漢王眼”路橋卡口收費站自動放行系統(tǒng):主要用于特種車輛（如軍車、警車）、預交費車輛（如辦理月、年繳費卡）以及其他授權免費通行車輛的自動放行，多安裝于各種收費站的免費車道。l “漢王眼”收費停車場管理系統(tǒng):主要針對單位開放式停車場，可適用于其他停車場。出入口均要安裝。l “漢王眼”高速公路全自動收費系統(tǒng): 主要針對實施預交費和定期提供交費憑證的收費系統(tǒng)。實施預交費和定期提供交費憑證的收費系統(tǒng)出入口均要安裝。三、傳統(tǒng)車牌識別技術的缺點：在傳統(tǒng)的第一代車輛管理體系中，對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的方式進行。 車牌識別技術的出現(xiàn)將逐步替代這種傳統(tǒng)方式。目前廣泛應用的第二代車牌識別技術多采用“攝像頭+圖像采集卡+識別軟件”的形式，存在許多缺點，如：不能適應變換不定的自然光照和車輛燈光；過于依靠現(xiàn)場計算機或工控機，成本高、適應性差；攝像多采用模擬攝像，模糊不清,識別誤差大；采用圖像采集卡，采集速度慢，兼容性差；識別軟件不能自動、準確定位車牌位置、不能識別車牌文字、不能即時響應；系統(tǒng)需專家調試算法參數(shù)，效率低；操作系統(tǒng)在大計算負荷下不穩(wěn)定，維護困難；四、“漢王眼”技術特點：1、 嵌入式 一體化系統(tǒng)結構：電子快門紅外濾波片數(shù)字攝像頭數(shù)字信號處理器信道232信道485信道USB紅外照明車牌圖像鏡頭車牌文字“漢王眼”為第三代車牌識別技術產(chǎn)品，技術超前，代表著行業(yè)發(fā)展的趨勢。“漢王眼”軟件硬件集成一體，脫離微機識別車牌。系統(tǒng)采用CMOS+DSP+MPU一體化結構，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代替工控機充分利用DSP在圖像處理方面的速度優(yōu)勢和單片機工作可靠的優(yōu)點，這樣使圖像采集與圖像處理成為一個完整的系統(tǒng)。攝像時采用主動式紅外攝像，避免了逆光、反光、光照不足、夜間攝像困難等問題。整個系統(tǒng)設計一個封閉式防水結構，且?guī)в袦囟葴y控裝置，使整個系統(tǒng)能夠在不同季節(jié)實現(xiàn)全天候工作、降低總體成本，維護簡便、可靠穩(wěn)定，不需微機識別，可降低車道微機檔次和成本；提供總線接口，可減少計算機數(shù)量；具有產(chǎn)品性質，可降低維護和調試成本。2、克服可見光和車輛高速運動的影響：“漢王眼”采用主動紅外照明和光學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)字攝像頭和電子快門，可運用于高速行駛的車輛（100km/h） 2、 穩(wěn)定可靠，充分適應環(huán)境：高穩(wěn)定性、高可靠性、低功耗，防水、防潮、調溫成本低，采用密閉外殼抗高溫、低溫、高濕、水患，采用半導體調溫器調節(jié)內部溫度，溫度適應性極強（40 +70）3、 識別不同特性車牌：A、充分適應車牌的整體傾斜和車牌的文字傾斜：B、對模糊車牌的適應性：C、匹配算法識別污損嚴重的車牌：給出識別字符的可信度，采用部分匹配、模糊匹配及圖像匹配算法增強識別性能。4、四、“漢王眼”高速公路應用流程：“漢王眼”在高速公路收費系統(tǒng)中的作用之一是限制和發(fā)現(xiàn)通行車輛的逃費行為和收費員的舞弊行為，以此為例，工作流程如下：安裝在高速公路入口的“漢王眼”拍攝駛入車輛，完成車牌的識別工作，輸出識別結果和車牌圖像，通過收費計算機把識別結果保存入通行卡（票）中；當車輛通過高速公路出口時，“漢王眼”對車牌進行識別，并同通行卡（票）中的入口識別結果進行比較匹配，收費系統(tǒng)根據(jù)匹配識別結果作相應處理。收費系統(tǒng)負責把入口車牌圖片從入口收費計算機傳送到出口收費計算機，并根據(jù)“漢王眼”匹配識別結果做相應的處理。1、入口和出口漢王眼同收費系統(tǒng)軟件的關系： 示意圖如下：收費軟件生成圖片標識寫通行卡傳送車牌圖片入口漢王眼拍攝車牌圖片識別車牌字符傳輸接口入口識別結果和車牌圖片*入口識別結果和車牌圖片運行于入口收費計算機安裝在入口收費車道出口漢王眼設備拍攝車牌圖片識別車牌字符車牌匹配識別收費軟件讀通行卡、讀取圖片根據(jù)匹配識別結果處理出口識別結果和車牌圖片*傳輸接口入口識別結果和車牌圖片*匹配識別結果運行于出口收費計算機安裝在出口收費車道1、入口漢王眼和收費軟件協(xié)同工作的流程：車牌圖片及其標識入口漢王眼設備接受觸發(fā)信號，拍攝車輛圖片，定位車牌并識別車牌字符收費軟件把車牌圖片標識寫入通行卡收費軟件傳送車牌圖片到所有出口收費計算機（可由標識檢索）車牌圖片標識車牌圖片收費軟件接受數(shù)據(jù)，并生成車牌圖片的唯一標識（如唯一的文件名）車牌圖片、圖片標識2、出口漢王眼和收費軟件協(xié)同工作的流程：車牌匹配（同時輸出車牌文本）出口漢王眼接受觸發(fā)信號，拍攝車牌圖片車牌圖片收費軟件接數(shù)據(jù)（收費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)后對入口和出口車牌進行匹配識別入口車牌圖車牌不匹配請求收費員匹配識別收費軟件根據(jù)匹配識別結果作相應的處理三種匹配識別結果收費軟件讀取IC卡獲得入口車牌圖片的標識，根據(jù)標識檢索入口車牌圖片備注：1、漢王眼和收費計算機間傳遞的車牌文本、圖片總數(shù)據(jù)量小于5K字節(jié) 2、收費軟件生成的車牌圖片唯一標識可以包含時間、入口站、車道等信息，需 存入通行卡。五、“漢王眼”和高速公路收費系統(tǒng)的通信要求:1、為保證漢王眼和收費計算機之間及時的數(shù)據(jù)傳輸，要求二者之間的傳輸速率達到256kbps，可以通過串口或多串口實現(xiàn)。2、為保證出口收費計算機可以及時檢索得到入口車牌圖像，要求入口計算機把車牌圖像傳送到所有的出口計算機，以防止各出口收費計算機同時請求入口車牌圖像形成網(wǎng)絡等待和阻塞，增加車輛停留時間。六、“漢王眼”的安裝要求漢王眼是嵌入式一體化的結構形式，外形、體積和安裝方法同車道監(jiān)控攝像機相近。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，可在安裝時確定。3、 高速公路管理窗口到“漢王眼“需埋設兩條線路管道，一條管道鋪設220伏50赫茲1安培的交流供電線路；另一條管道鋪設觸發(fā)信號線路和漢王眼與管理計算機的通訊線路，通訊線路類型需同管理軟件提供商協(xié)商確定。七、“漢王眼”高速公路應用演示圖片：