車牌識別系統是指能夠檢測監控路面上的車輛,并自動提取車輛車牌信息(包括漢字、英文字母、阿拉伯數字和車牌顏色)進行處理的技術。車牌識別是現代智能交通系統的重要組成部分之一,應用非常廣泛。它基于數字圖像處理、模式識別、計算機視覺等技術,對攝像頭拍攝的車輛圖像或視頻序列進行分析,得到每輛車的車牌號碼,從而完成識別過程。通過一些后續處理手段,停車場收費管理、交通流量控制指標測算、車輛定位、車輛防盜、高速公路超速自動監管、闖紅燈電子等功能, 高速公路收費站等都可以實現。對于維護交通安全和城市治安,防止交通堵塞,實現交通自動化管理具有現實意義。
車牌識別系統的基本硬件配置由攝像頭、主控制器、采集卡和照明設備組成。軟件由具有車牌識別功能的圖像分析處理軟件和滿足特定應用需求的后臺管理軟件組成。
車牌識別系統有兩種產品形式,一種是軟硬件一體化,或者識別功能模塊由硬件實現,形成一個全硬件的車牌識別器,比如DSP。另一種形式是開放的軟硬件系統,即硬件采用標準工業產品,軟件為嵌入式軟件。兩種產品形式各有利弊。開放式系統的優點是硬件采用標準工業產品,操作維護容易掌握。零配件可以從任何一家廠商購買,無需擔心因一家廠商倒閉或貨源不足而導致產品故障或采購困難。軟硬件一體化的產品,用戶在操作產品時更容易操作和控制。也更容易掌握后期的維護和調試。
自動車牌識別是一種利用車輛的動態視頻或靜態圖像自動識別車牌號和車牌顏色的模式識別技術。其硬件基礎一般包括觸發設備(監控車輛是否進入視野)、攝像設備、照明設備、圖像采集設備、識別車牌號的處理器(如電腦)。其軟件核心包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學字符識別算法。有些車牌識別系統還具有通過視頻圖像判斷是否有車的功能,稱為視頻車輛檢測。一個完整的車牌識別系統應該包括車輛檢測、圖像采集、車牌識別等部分(如圖1所示)。當車輛檢測部分檢測到車輛的到達時,它觸發圖像獲取單元獲取當前視頻圖像。車牌識別單元對圖像進行處理,定位車牌的位置,然后對車牌中的字符進行分割識別,然后輸出車牌號碼。
車輛檢測可以采用多種方式,如埋地線圈檢測、紅外檢測、雷達檢測技術、視頻檢測等。使用視頻檢測可以避免損壞路面,無需額外的外部檢測設備和校正觸發位置,節省開支,更適合移動和便攜應用。
對于視頻車輛檢測,系統需要較高的處理速度和優秀的算法來實現圖像采集和處理不丟幀。如果處理速度慢,會導致丟幀,使系統無法檢測到行駛速度較快的車輛,也難以保證識別處理會在有利于識別的位置開始,影響系統的識別率。因此,將視頻車輛檢測與車牌自動識別結合起來,在技術上有一定的難度。