車(chē)牌識別系統技術(shù)的研究與應用

摘要：本文介紹車(chē)牌識別的兩種主要方法(基于無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)(RFID)的自動(dòng)檢測識別方法和基于圖像處理技術(shù)的檢測識別方法)，并對兩種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較，提出了一種雙模式識別系統，重點(diǎn)闡述了主模式識別系統原理，并考慮了車(chē)載分機的安全性，給出了車(chē)載分機防移動(dòng)的軟硬件設計，可廣泛用于各種門(mén)禁系統。
關(guān)鍵詞：車(chē)牌識別；射頻識別；車(chē)載分機；檢測子系統；門(mén)禁子系統

0 引言
在我國，直至20世紀50年代，車(chē)輛管理主要靠人工方式，然而隨著(zhù)經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，工業(yè)化程度的不斷加深，汽車(chē)數量大量增加，給交通管理、環(huán)境治理、社會(huì )治安、交通運營(yíng)等提出了許多新的問(wèn)題。伴隨著(zhù)車(chē)輛數目的增加，生活小區、地方單位、部隊營(yíng)區、停車(chē)場(chǎng)等對車(chē)輛的管理面臨著(zhù)新的挑戰。如何做到車(chē)輛狀態(tài)有案可查、有據可依，如何實(shí)現車(chē)輛的科學(xué)化、自動(dòng)化管理成為人們關(guān)注的話(huà)題。

1 車(chē)牌識別技術(shù)
車(chē)牌識別是車(chē)輛管理的重要前提和關(guān)鍵技術(shù)，主要可分為間接法和直接法兩種。間接法是基于無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Id-entification，RFID)的自動(dòng)檢測識別方法；直接法是基于圖像處理技術(shù)的檢測識別方法。
基于圖像處理的車(chē)牌識別，是對視頻或圖像中的車(chē)牌進(jìn)行特征分析，確定車(chē)牌位置，然后設計識別算法，對車(chē)牌中的漢字、字母、數字進(jìn)行識別，以確定車(chē)牌內容。目前，能夠在車(chē)輛時(shí)速不超過(guò)220公里的情況下，實(shí)現單車(chē)牌照的準確抓拍、檢測及識別。在沒(méi)有任何外部觸發(fā)裝置時(shí)，可以完全基于視頻觸發(fā)控制，系統可對視頻圖像中靜止或行駛中的一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛的車(chē)牌同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和識別。車(chē)牌識別系統主要由車(chē)牌定位、字符分隔和字符識別三部分組成，如圖1所示。

基于RFID的車(chē)牌識別系統由標簽(Tag)、閱讀器(Reader)、天線(xiàn)(Antenna)三部分組成。電子標簽中保存車(chē)牌信息。系統的基本工作原理是：標簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，就能憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(即Passive
Tag，無(wú)源標簽或被動(dòng)標簽)，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(即Active Tax，有源標簽或主動(dòng)標簽)，閱讀器讀取信息并解碼后，送到后臺主系統進(jìn)行相關(guān)處理；主系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執行機構動(dòng)作。
對于車(chē)輛的識別，以往的車(chē)輛管理系統通常是單一地采用基于RFID的識別技術(shù)或基于圖像處理的識別技術(shù)。這兩種車(chē)輛識別方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：RFID識別技術(shù)抗干擾能力強、不受天氣影響、且可穿透非金屬物體進(jìn)行識別，識別速率快、準確率高，卻難以有效防止作弊，電子標
簽容易丟失，并且只能管制內部車(chē)輛；基于圖像處理的車(chē)牌識別技術(shù)對基礎建設方面幾乎沒(méi)有要求，但是抗干擾性差，準確率也有待提高。

2 系統總體設計
針對兩種技術(shù)的特點(diǎn)，結合軍事?tīng)I區的特殊性，本文提出一種雙模式識別系統。主模式識別系統由車(chē)載分機和門(mén)禁子系統構成。車(chē)載分機是在車(chē)上安裝的一個(gè)存儲車(chē)輛信息的電子設備的簡(jiǎn)稱(chēng)。備用模式識別系統采用基于圖像處理的識別技術(shù)。
主模式識別系統總體結構設計為四部分：中央計算機、檢測子系統、車(chē)載分機、車(chē)位檢測與門(mén)禁子系統。其工作原理如下：
(1)中央計算機作為終端數據庫，負責存儲并管理所有內部車(chē)輛的信息(包括車(chē)牌號、車(chē)品牌、車(chē)型、車(chē)輛進(jìn)出信息等)，并將內部車(chē)輛信息和基準時(shí)間信息發(fā)送給檢測儀；
(2)檢測子系統安裝在入口通道，接收中央計算機發(fā)送的內部車(chē)輛信息和基準時(shí)間信息，與車(chē)載分機進(jìn)行通信，接收并判斷車(chē)輛的身份；
(3)車(chē)載分機安裝在車(chē)輛上，接到檢測子系統的命令后，將自身信息發(fā)送給檢測子系統；
(4)車(chē)位檢測與門(mén)禁子系統完成車(chē)位檢測和門(mén)禁控制，將檢測到的車(chē)輛動(dòng)態(tài)信息傳送給檢測子系統，檢測子系統根據信息判斷是否有車(chē)輛要進(jìn)入，決定何時(shí)檢測車(chē)輛的身份，判斷合法車(chē)輛是否已通過(guò)路障。