閆凱鋒

（大唐山東新興能源技術(shù)有限公司，山東青島 266061）

基于車牌識別技術(shù)的車輛出入管理系統(tǒng)研究

閆凱鋒

（大唐山東新興能源技術(shù)有限公司，山東青島 266061）

利用模式識別技術(shù)替代IC卡技術(shù)，使用車牌識別技術(shù)實現(xiàn)車輛的門禁和收費(fèi)等管理功能，在居民小區(qū)、寫字樓、停車場、高速公路的出入口安裝攝像頭，當(dāng)車輛經(jīng)過時，攝像頭對車輛拍照，然后利用模式識別技術(shù)對車牌進(jìn)行識別，從而實現(xiàn)對車輛身份的識別，進(jìn)而實現(xiàn)車輛出入控制、停車場收費(fèi)、路橋收費(fèi)等功能。

模式識別；車牌識別；車輛；出入管理；門禁；收費(fèi)

1 現(xiàn)有技術(shù)方案的缺陷

現(xiàn)在的車輛出入管理系統(tǒng)，比如車輛門禁系統(tǒng)、停車場收費(fèi)系統(tǒng)以及傳統(tǒng)的公路收費(fèi)系統(tǒng)都是基于IC卡的，這些基于IC卡的系統(tǒng)存在諸多缺陷。

基于IC卡的系統(tǒng)，司機(jī)在進(jìn)入時必須將車輛停在合適位置進(jìn)行取卡，非常不方便。特別是出入口設(shè)置在坡路上時，取卡就更為不便，甚至?xí)斐墒鹿?。而ETC收費(fèi)系統(tǒng)，雖然不用停車取卡，但是要求車輛必須低速通過感應(yīng)區(qū)域，而且經(jīng)常出現(xiàn)感應(yīng)不靈敏的情況，使用十分不方便，同時需要車主購買車載ETC設(shè)備，價格不菲，非常不經(jīng)濟(jì)。

車牌是一輛汽車獨一無二的信息，因此，對車牌的識別技術(shù)可以作為辨識一輛車最有效的方法。車牌識別相對于IC卡的標(biāo)示方法，使用更加便捷，而且使用成本也較低。

2 技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，我們提出了一種感應(yīng)靈敏、無需停車操作、控制方便、用途廣泛的車輛出入管理系統(tǒng)，在小區(qū)、停車場、高速公路的入口安裝攝像頭，當(dāng)車輛經(jīng)過時，攝像頭對車輛拍照，然后利用模式識別技術(shù)對車牌進(jìn)行識別，從而實現(xiàn)對車輛身份的識別，進(jìn)而實現(xiàn)車輛門禁、停車場收費(fèi)、公路收費(fèi)等功能。

本系統(tǒng)包括三部分：智能感應(yīng)模塊、車牌識別模塊和上位機(jī)。智能感應(yīng)模塊要由運(yùn)動傳感器構(gòu)成，用以感應(yīng)駛近的車輛；車牌識別模塊包括攝像模塊和信息采集模塊。攝像模塊用以對車輛進(jìn)行拍照，信息采集模塊用以采集牌照、時間、地點等信息；上位機(jī)包括信息存儲模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和指令輸出模塊。信息存儲模塊中存有所有車輛的數(shù)據(jù)信息，將所拍攝牌照的車輛信息調(diào)出，連同信息采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，然后通過指令輸出模塊輸出指令。

3 具體實施方案

在居民小區(qū)、寫字樓、停車場、高速公路的出入口安裝攝像頭和運(yùn)動傳感器。

3.1 收費(fèi)停車場、收費(fèi)路橋使用情況

當(dāng)車輛行駛至入口時，智能感應(yīng)模塊感應(yīng)到駛近的車輛時，將該信息發(fā)送至上位機(jī)，上位機(jī)發(fā)出指令，控制車牌識別模塊對駛近車輛進(jìn)行車牌攝像和信息采集，車牌及采集到的信息發(fā)送至上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理模塊，與信息存儲模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對處理，并發(fā)送指令至指令輸出模塊，指令輸出模塊輸出指令，控制門禁開關(guān)，允許駛近車輛駛?cè)搿?/p>

當(dāng)車輛行駛至出口時，出口的智能感應(yīng)模塊會感應(yīng)到車輛的靠近，智能感應(yīng)模塊會向上位機(jī)發(fā)送請求，上位機(jī)會向攝像模塊發(fā)送指令，攝像模塊會對車輛進(jìn)行拍照。上位機(jī)收到攝像模塊發(fā)送來的圖片，上位機(jī)會對圖片進(jìn)行處理，將車牌上的信息識別出來，然后將車牌信息與存儲模塊記錄的車牌信息進(jìn)行對比，從而計算出車輛在停車場的時間和高速公路的行駛距離，從而計算出收費(fèi)金額，對于已經(jīng)預(yù)付費(fèi)的車輛，系統(tǒng)直接扣款放行，對于不是預(yù)付費(fèi)的用戶，車輛只能停車后進(jìn)行人工結(jié)算。

3.2 在居民小區(qū)、寫字樓的門禁應(yīng)用情況

首先將車牌信息在上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行登記。當(dāng)車輛進(jìn)入攝像視野后，智能感應(yīng)模塊會向上位機(jī)發(fā)送請求，上位機(jī)會向攝像模塊發(fā)送指令，攝像模塊會對車輛進(jìn)行拍照，拍到的圖像會傳送到上位機(jī)。上位機(jī)收到攝像頭發(fā)送來的圖片，上位機(jī)會對圖片進(jìn)行處理，將車牌上的信息識別出來。車牌信息與登記的車牌信息進(jìn)行比對，如果有匹配的，系統(tǒng)會發(fā)送指令放行。

4 技術(shù)優(yōu)勢

無需停車操作；感應(yīng)靈敏；使用方便、安全；可廣泛應(yīng)用于小區(qū)、停車場或公路收費(fèi)站等場合；無需車主辦理IC卡和車載ETC終端，降低使用成本。

5 總結(jié)與展望

隨著近幾年模式識別技術(shù)的發(fā)展，識別率不斷提高，硬件成本不斷下降，模式識別技術(shù)在現(xiàn)實中的應(yīng)用會越來越廣。

其實基于車牌識別技術(shù)的車輛出入管理系統(tǒng)，也可應(yīng)用于人，我們提出一種基于人臉識別的人員出入管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以應(yīng)用于寫字樓和住宅的門禁、電影院、地鐵、公交車的收費(fèi)等。在門禁應(yīng)用場景中，在寫字樓或者住宅等場所的入口安裝攝像裝置，當(dāng)人員走到攝像裝置前，進(jìn)行拍照，系統(tǒng)會對圖像與系統(tǒng)內(nèi)存儲的圖像進(jìn)行比對，如果匹配正確，允許人員進(jìn)入。在收費(fèi)應(yīng)用場景下，在電影院入口、地鐵入口、公交車門口安裝攝像裝置，當(dāng)人員走到攝像裝置前，進(jìn)行拍照，系統(tǒng)會將圖像存儲如系統(tǒng)存儲器中，在人們離開時，攝像裝置再次對人員進(jìn)行拍照，系統(tǒng)會進(jìn)行圖像比對，根據(jù)比對結(jié)果計算人員在內(nèi)的時間或者距離，從而計算出收費(fèi)金額。

目前，人臉識別技術(shù)還不是非常成熟，人臉識別在生活中的應(yīng)用也不夠廣泛，但是，我們相信，隨著社會進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展，基于人臉識別的出入管理系統(tǒng)也會走進(jìn)人們的現(xiàn)實生活中，為人們的生活提供更多便利。

[1]焦李成，周偉達(dá)，張莉.智能目標(biāo)識別與分類.科學(xué)出版社, 2010.

[2]張學(xué)工.模式識別.清華大學(xué)出版社,2010.

TP391

A

1003-5168(2014)04-0126-01