高速公路车牌自动识别系统应用方案(高清修订)

1、汉王智能高清车牌自动识别系统汉王智能高清车牌自动识别系统 高速公路收费系统应用高速公路收费系统应用 技 术 方 案 汉王科技股份有限公司汉王科技股份有限公司 2010-3 目录目录 一、概述一、概述 .2 二、系统介绍二、系统介绍 .4 2.1 汉王眼简介.4 2.2 汉王眼构成.4 2.3 汉王眼实现功能.6 2.3.1抓拍车牌功能.6 2.3.2 识别车牌功能.7 2.3.3二值化车牌图像功能.7 2.3.4比对车牌信息功能.8 2.3.5图片采集与叠加功能.8 2.3.6独立运行功能.8 2.3.7网络通信及远程维护管理功能.8 2.3.8自动复位重起功能.9 2.3.9系统运行状态监测

2、功能.10 2.4 汉王眼的技术特点.10 2.4.1.实际识别准确率高.10 2.4.2.克服了软件方式的缺点，增强了牌照识别技术的实用性.11 2.4.3汉王眼具有车牌图像匹配功能.12 2.4.4对自然环境的适应能力以及光线闭环控制.12 2.4.5汉王眼具有很高的系统可靠.13 2.4.6软件资源与配合服务.13 2.5 高清与标清车牌识别比较.13 2.6 高清汉王眼技术指标：.16 2.6.1工业摄像机技术指标.17 2.6.2补光设备技术指标.17 2.6.3高清识别模块.18 三、车牌自动识别系统技术方案三、车牌自动识别系统技术方案 .18 3.1 用户需求.18 3.2 系统

3、技术解决方案.19 3.3 安装位置确定的原则.26 四、高清汉王眼业绩四、高清汉王眼业绩 .27 五、客户服务及质量保障体系五、客户服务及质量保障体系 .28 高速公路高清车牌识别系统应用方案高速公路高清车牌识别系统应用方案 一、概述一、概述 高速公路收费系统是高速公路的重要组成部分，是高速公路业主收回投资 的渠道。目前的封闭式高速公路收费系统一般基于通行卡或通行票的形式，利 用通行卡或通行票来标识车辆，在高速公路出口根据在通行卡（票）中记录的 车辆进入高速公路的入口和时间等信息进行收费。由于目前的通行卡（票）对 车牌号码信息无记录，因此不同车辆之间可以通过交换通行卡（票）来逃避应 缴的通行

4、费，并且很难被察觉。此外由于收费员对收费过程具有很大的自主性， 因此也具有实施舞弊行为的可能。事实上，目前高速公路通行车辆的逃费和收 费员的舞弊行为频频发生，严重损害了业主利益。这种现象在没有车牌辨识系 统的收费系统中很难发现和加以限制。 高速公路收费系统使用汉王智能高清车牌识别系统应用于高速公路，在高 速公路出口利用汉王智能高清识别系统对车牌号码或车牌图片进行匹配，判断 通行卡（票）代表的入口车辆是否为出口车辆，可以有效地发现和避免换卡行 为。同时汉王智能高清识别系统所定位出的车牌图片和识别出的车牌号码成为 管理、查询通行车辆的重要途径，可以有效地加强收费管理，限制和发现收费 员的舞弊行为。

5、保证业主投资回报、提高公路通行能力和管理效率的重要手段。 应用于高速公路收费系统的主要目的是对出入口车辆的车牌进行识别、匹配， 判断是否为同一车牌，以发现和制止通行车辆的换卡行为，同时还具有对高速 公路通过的车辆进行监控、协助公安、公路稽查部门发现可疑、黑名单车辆等 其他功能。 本系统采用车牌号码匹配和车牌图片匹配两种方法对出入口的车牌进行匹 配辨识。系统通过网络和通行卡（票）在收费系统出入口建立数据传输平台， 通过对车辆信息的自动匹配和人工匹配，判断出入口是否为同一车辆。自动控 制和管理各种特种车辆通行，提高专用车道的通行速度和管理效率。系统在不 影响收费的情况下，最大限度地发挥车牌识别的作

6、用，为收费稽查提供更专业、 实用的管理决策和服务信息，实现了智能化、自动化、大大提高收费效率与监 管水平，减少通行费流失，该设备已在内国多条路上广泛应用，运行稳定，受 到了用户和专业人士的一致好评。汉王智能高清识别系统嵌入式一体化车牌号 识别仪可以从根本上杜绝了车辆收费员的偷费行为，做到不漏费额，维护高速 公路的经济权益。 二、系统介绍二、系统介绍 2.1 汉王眼简介汉王眼简介 汉王科技长期致力于实现高质、高效的信息数字化技术，凭借在文字识别 及图像处理方面的雄厚实力，于九八年开展车牌自动识别方面的研究，已经在 车牌识别技术上已取得了重大的突破，我公司推出了嵌入式、一体化的高清车 牌识别技术产

7、品“高清车牌识别系统” 。其核心软件算法获得 2006 年国家 科技进步二等奖为目前为止车牌识别领域获得最高奖项。 汉王智能高清车牌自动识别系统（以下简称汉王眼）采用高速芯片作为识 别算法的运行硬件平台，与传统的车牌识别系统不同，汉王眼无需计算机即可 实现车牌图像的采集和识别，具有识别性能高、结构紧凑、环境适应性强、安 装维护简单等特点。无需改变目前已有的管理系统，汉王眼可添加并运用于各 类管理系统中，使其增加了车辆的车牌号码和车型的智能识别能力，从而使整 个系统更加强大，管理更加有效。 汉王眼是车牌识别系统。除具有车牌号码识别的功能外，汉王眼还可以 根据车牌的号码识别结果进行车牌号码匹配，或

8、根据车牌图像进行车牌图像二 值化匹配。通过采用这两种方法，汉王眼可以判断车辆是否为指定号牌的车辆。 汉王眼是嵌入式一体化系统。汉王眼以数字信号处理芯片作为算法运行 的硬件平台，所有算法固化在硬件之中，因此可以脱离计算机实现其功能，使 汉王眼具有极高的系统稳定性，并获得了更广阔的应用空间。 汉王眼集成了车牌识别系统所必须的所有硬件和软件，不再需辅助的设 备即可完成其功能。在硬件上，汉王眼集成图像采集模块、数字信号处理器、 存储器、通信模块、温控模块、单片机等；在软件上，汉王眼集成了车牌定位、 车牌字符切分、车牌字符识别、车牌图像匹配等算法。结构化的简洁形式使得 汉王眼降低了对环境的要求，可以很容

9、易安装、调试。 2.2 汉王眼构成汉王眼构成 1、汉王眼的硬件核心技术、汉王眼的硬件核心技术 汉王眼的硬件基于两大关键技术：光电耦合器件（CCD）和数字信号处理 器（DSP） 。其中光电耦合器件用于采集车辆图像；数字信号处理器用于运行算 法，对采集到的图片进行处理，以获得车牌号码的识别结果、车牌图像和匹配 结果。 2、汉王眼的硬件结构、汉王眼的硬件结构 汉王眼是一体化的结构，把实现车牌辨识的所有硬件设备都集成在一起， 大大方便了汉王眼的应用，同时采集、识别合二为一简化施工流程、减收设备 故障点，整套设备输入电源线、触发线，输出网线。具体汉王眼的硬件结构如 图所示： 抓拍线圈 高清摄像单元 专用

10、补光光源 光源控制单元 高清采集单元 高清识别单元 图像传输单元 嵌入式处理平台 车道收费系统软件 （1）可控照明灯：需要时自动进行补光照明； （2）摄像机把光信号转换为视频信号，同时受汉王眼智能调光算法 控制，自动调整； （3）图像采集模块：把电压信号转化为数字信号，得到数字化的图 片； （4）DSP模块：运行系统的核心算法； （5）程序和数据存储器：存储程序和数据； （6）通信模块：完成与上位机的通信； （7）温控模块：测温和控温； 3、汉王眼的软件核心技术组成、汉王眼的软件核心技术组成 汉王眼的软件基于三项自主知识产权，性能领先的核心技术：车牌定位技 术、光学字符识别技术（OCR） 、车

11、牌图像指纹匹配技术。其中车牌定位技术实 现车辆图像中车牌位置的定位；光学字符识别技术对分割的字符进行识别；车 牌图像匹配技术对两幅车牌图像进行匹配辨别。 2.3 汉王眼实现功能汉王眼实现功能 本技术方案根据业主的实际要求，汉王智能高清车牌识别系统可以实现以 下功能： 汽车牌照号码、颜色自动识别； 智能化分析图像亮度，闭环控制摄像机曝光参数； 可以通过以太网口与计算机实现通讯； 按照用户给出的通讯协议与车道计算机实现通讯； 系统自动抓拍车辆图像，并按照用户要求记录车辆信息，包括时间信 息、车头整体图像、车牌号牌、车牌颜色等，图像以JPEG和BMP格式实 时传输给车道计算机； 按照用户给出的协议实

12、时将设备状态传输给车道计算机； 2.3.1 抓拍车牌功能抓拍车牌功能 当车辆驶入车道并且压到存在线圈时，车辆检测器检测到有车辆经过给车 牌识别系统发送抓拍指令抓拍当前车辆的图片。 2.3.2 识别车牌功能识别车牌功能 汉王智能高清车牌识别系统能够完成车道图像抓拍后通过DSP固化的算法完 成车牌颜色及号码的识别。 1、识别符合“GA36-92” （92式牌照）和“GA36.1-2001” （02式新牌照）标 准的民用车牌照和新旧军车、警车等特殊牌照的汉字、字母、数字、颜色等信 息； 2、车牌识别范围为国内目前正在使用的各式汽车牌照（包括双层牌、农用 牌、军警牌、港澳牌等） ，依据我国车辆号牌特点

13、，车牌识别系统能够识别如下 字符： 各省市区等汉字简称：京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、 皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、 宁、新、渝、使； 军用车牌汉字：北、广、南、济、沈、兰、成、海、空； 07新式武警车牌分类用汉字： 号码分类用汉字：警、学、领、境、试、挂、港、澳 数字：“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”十个阿拉伯数字； 字母： “A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、V、W 、X、Y、Z”二十六个大写英文字母； 2.3.3 二值化车牌图像功能二值化车牌图像功能 根据客户要求，车牌识别系

14、统抓拍当前车辆车牌在进行识别的同时提 供车牌二值化图并连同识别结果、车牌图片打包上传到本地车道工控机， 以便车道收费软件能够将车牌信息和车牌的二值化图像存入 IC 卡，作为出 口车道比对车牌号的依据。如下图： 车牌二值化示意图车牌二值化示意图 1、二值化车牌图像分辨率为120*20，图片格式为BMP/1bit（黑白） ，对应 的二值化数据约为280字节（只包含图像数据，不含BMP文件头结构） ； 2、存储方式比照BMP位图格式，从底行开始按行进行存储，每行占用14个 字节，每行的第1个像素状态保存在每行第1个字节的最高位中，并依次排列。 2.3.4 比对车牌信息功能比对车牌信息功能 出口车牌信

15、息与入口车牌信息比较，可以采取后三位车牌号比对、后四位 车牌号比对、全牌比对等功能，并能够将比对结果反馈给车道收费软件。 2.3.5 图片采集与叠加功能图片采集与叠加功能 系统能够提供车辆全景的彩色抓拍图片、车牌区域彩色图片、车牌二值化 图以及车牌字符数据。汉王智能高清车牌识别系统采用自主研发的高清图像采 集单元，对监控车道进行识别与全景的图像捕捉方法，使抓拍得到的图片信息 除了标清摄像机常规的车头特征图像以及定位的车牌区域图片以外，还有覆盖 整个车道的车辆全景图片。同时为了观察对比方便，系统能够将车牌彩色图片 叠加在车辆全景图片上，叠加位置也可根据要求随意进行调整。相应的抓拍识 别时间、收费

16、车道号码及收费员姓名等相关信息均可以字符的方式叠加在图片 上，很好的解决了车牌图片的归类和查询工作的繁杂性。系统自带的补光单元 是由高寿命闪光灯及控制单元组成，夜间除能够满足抓拍得到清晰车牌照片的 要求外，还能够对车灯的照射起到很好的抑制作用，加上运用专业的摄像头， 和先进的程控调光技术。使识别系统在夜间工作时同样能够得到比较清晰的效 果。 2.3.6 独立运行功能独立运行功能 作为由嵌入式系统开发的硬件识别设备，汉王智能高清车牌识别系统的抓 拍识别及数据传输功能均集成在硬件的电路板内，使整个系统的运行完全的脱 离后端车道工控机独立运行。 2.3.7 网络通信及远程维护管理功能网络通信及远程维

17、护管理功能 高清识别识别系统与车道工控机之间通过以太网交换机进行互联，方便了 图片及识别信息的传输工作。 1具有RJ45（100Base-TX以太网 10/100Mb自适应，支持TCP/IP网络 协议） 、RS232（DB-9针式，最大传输速率115kbps）二种数据通讯接 口； 2通过通信接口（串口或以太网口）向车道级系统提供牌照信息，即 牌照号码、车牌底色、车牌类型(军警)、识别时间、车牌二值化图像(分 辨率112*20，格式BMP/1bit无头信息)、车辆图像(分辨率为 1360*1024，格式JPEG/24bit )等信息； 3通过通信接口（以太网口）向车道工控机和中心服务器提供牌照二

18、 值化图片信息,以便车道收费软件能够将车牌信息存入数据库中。将二 值化图传到中心服务器，作为出口车道比对车牌号的依据.其大小无损 压缩到300字节左右。 4 5能够向车道工控机和服务器提供彩色定位车牌图，大小压缩后小于 2K左右； 6可以在10毫秒钟内自动实现系统复位； 7具有外部开关触发模式； 8在车牌水平占有范围只有1/8时也能够识别； 9工作制式应满足全年、全天候、24小时工作要求。 系统能通过网络实现数据传输、远程访问、远程维护管理等功能。系统提 供方便的数据搜索与浏览等操作手段，用户既可以在系统运行现场进行控制操 作，又能进行远程常规操作和数据共享。 2.3.8 自动复位重起功能自动

19、复位重起功能 汉王公司在对设备充分的论证和认真仔细的设计系统稳定性的同时也为系 统设计了一套硬件的看门狗复位电路，使系统在掉电或非正常状态下能够自行 重起，保证系统自动恢复重新使用。 2.3.9 系统运行状态监测功能系统运行状态监测功能 系统配备设备看门狗，以对设备运行情况进行安全监测，提高设备的抗干 扰能力；系统可对本系统设备内部故障（如板卡故障、视频丢失、通信故障、 检测数据缺失等）进行检测，并实现实时日志记录及监测数据上传。 2.4 汉王眼的技术特点汉王眼的技术特点 由于采用了一体化嵌入式、结构化的简洁形式，并开发了高性能的算法， 汉王眼具有了很高性能，具备了实际应用的能力和价值，具有如

20、下重要特点： 2.4.1.实际识别准确率高实际识别准确率高 作为汽车牌照识别产品，识别率是最基本的技术指标，它决定了产品能否 应用，能在哪种需求下应用。多数厂商给出的识别率指标都是在理想条件下测 试的，比如：光照均匀，无逆光、直射光；车牌干净、清晰，无易混字符，对 比度好，无污损；车牌在图像中比例合适，不倾斜、无形变等。用户经常在选 择产品时感觉演示效果还可以，一旦应用到实际中识别率就会大大降低，难以 让人满意。 汉王眼嵌入式牌照识别仪面向实际应用，从硬件及软件两个方面采取多项 措施提高产品识别率，使牌照识别仪在实际使用中能够获得满意的识别准确率。 汉字识别率高汉字识别率高 车牌上的汉字笔划较

21、多、字符数量也多，当车牌在视频图像中所占比例较 小时汉字会很模糊、难以识别。很多牌照识别产品的识别率低在汉字识别上， 有的根本不识别汉字，只是将当地的常见汉字人为附加到识别结果上。汉王眼 可以根据汉字的笔划特征、轮廓特征、结构特征，准确辨认汉字字符。其核心 算法为荣获国家科技进步二等奖的“汉王OCR技术及应用” 相似字符误识率低相似字符误识率低 牌照识别技术的一个难点是区分相似字符，例如 Z 和 2 、A 和 4、O 和 Q、O 和 D、8 和 B 等。对于这些字符牌照识别仪可以提取到更多更细微的特征， 遇到相似字符时增加了一层特征判断，实际应用中可以很好的区分相似字符 自动校正牌照形变自动校

22、正牌照形变 1对牌照大小的适应范围宽对牌照大小的适应范围宽 2智能化的摄像机及补光控制，解决白天和夜间的光照问题智能化的摄像机及补光控制，解决白天和夜间的光照问题 2.4.2.克服了软件方式的缺点，增强了牌照识别技术的实用克服了软件方式的缺点，增强了牌照识别技术的实用 性性 牌照识别已经成为智能交通中的基础研究热点之一，现有牌照识别产品大 多数都属于“摄像机+图像采集卡+通用计算机+识别软件”的体系结构，称之 为软件方式。同这种类型的牌照识别系统相比，汉王嵌入式一体化高清车牌识 别系统有着不可替代的优势特点。脱离计算机，运行稳定、免除死机烦恼 不干扰收费系统的其它功能不干扰收费系统的其它功能

23、软件方式产品中，识别软件与用户系统其它功能软件一般在一台机器上同 时运行，在可能受到其它软件影响的同时，其稳定性也影响着系统其它软件的 运行，而且识别软件算法复杂、稳定性不好控制，使得整个系统存在隐患。对 于牌照识别只起辅助作用的系统，由于牌照识别软件影响了系统主要功能造成 的损失是用户不能接受的。汉王眼与用户系统相对独立，仅将识别结果传给用 户，其稳定性不会影响系统其它功能，用户可以放心使用。 识别速度快且不受计算机配置及任务的影响识别速度快且不受计算机配置及任务的影响 识别速度是牌照识别产品的一项重要指标，它决定了牌照识别产品是否可 以在实际中应用，识别速度慢会导致漏车，识别率再高也无法应

24、用。识别速度 的指标应该在系统实际运行中被测试，但多数识别产品给出的识别速度是在实 验室的理想环境下、用高配置的计算机、只运行单一的识别任务时得到的。牌 照识别程序需要处理大量的图像数据，运算量大、算法复杂，系统资源占用率 较高。实际应用中，系统计算机不仅仅要运行识别任务，还要进行诸如数据库 查询和更新、网络数据处理、外部设备控制等工作，这些任务分担了计算机的 系统资源，导致识别运算速度大大降低。用户经常在选择产品时感觉演示效果 挺好，可是用在自己的系统中却感觉漏车严重，效果不理想。 嵌入式牌照识别仪的微处理器采用了适合于图像处理应用的高性能DSP芯片， 指令系统包含图像信号处理的专用指令，而

25、且内部可以实现多条指令并行执行。 识别仪内部没有操作系统，程序直接用汇编语言编写，部分算法由硬件逻辑完 成，识别运算速度快而且稳定。由于识别仪的识别运算工作是独立完成的，运 算速度仅由自身性能决定，只在传送识别结果时需要计算机参与，且过程非常 简单快速基本不占用系统资源，因此计算机系统配置的高低及执行任务的多少 不会影响识别仪的性能。 体积小、功耗低，安装维护方便、供电方式灵活；体积小、功耗低，安装维护方便、供电方式灵活； 一般工控机结构复杂、体积较大、功耗高，户外安装时需特别注意散热、 保温、防潮、防腐蚀、防盗等防护工作，需要较多的附属设备，安装维护极为 不便，稳定性也受到很大影响。其工作时

26、功率有上百瓦，需要解决供电拉线问 题。 汉王眼系列牌照识别仪体积小、功耗很低、可喷涂防护层，防护措施可以很简 单。识别仪的功率只有几瓦可以利用，在没有电源提供的场合可以利用太阳能 电池板及蓄电池进行供电。应用于便携、移动系统时不需携带逆变电源，可以 采用单独的电池供电或使用车辆上的电池。 2.4.3 汉王眼具有车牌图像匹配功能汉王眼具有车牌图像匹配功能 汉王眼首次把图像匹配技术应用到智能交通领域。专用的图像匹配算法，具 有准确的匹配性能和极快的匹配速度 2.4.4 对自然环境的适应能力对自然环境的适应能力以及光线闭环控制以及光线闭环控制 汉王眼采用了宽温度范围的器件，并进行了大范围温度变化的实

27、际测试， 完全可以满足较大环境温度变化范围的应用。对于环境温度变化更大的地区， 汉王眼对内部温度采取半导体温度调节技术加以调整，可满足温度变化范围非 常大的地区的应用。同时汉王眼具有很好的防雨、雪和高湿能力。 2.4.5 汉王眼具有很高的系统可靠汉王眼具有很高的系统可靠 本方案中汉王眼采用以DSP为核心的嵌入式、一体化的硬件结构，设备运行 可靠性高。由于不依赖于任何多任务操作系统，不会因为多任务运行以及相互 制约形成死机，而且DSP一体化结构可在10毫秒内实现系统的复位，不会在意外 干扰情况下延误应用系统的运行。 2.4.6 软件资源与配合服务软件资源与配合服务 除常规接口程序、控件及动态库文

28、件以外，公司会专门成立软件协调小组， 凭借公司强大的软件技术优势和多年的行业积累，为客户提供优质的收费软件 开发所必需的资源和配合服务。 2.5 高清与标清车牌识别比较高清与标清车牌识别比较 基于 PAL 制式的摄像机的收费系统已经有近十年的历史了。其功能和性 能受到图像质量的限制，尚存不少遗憾之处。这是行业内人士所公认的。 PAL 制式摄像机，即标清摄像机，其分辨率最多 40 万象素，并且是通过 模拟视频信号传输，在系统中必须经过 CCD 信号调制到高频模拟视频信号，再 从模拟视频信号转换到数字信号进入计算机的过程。对于本来分辨率就不高的 信息，经过这些转换，难免丢失信息和引入干扰。所以，我

29、们看到的这种系统 中的图像效果只能是“勉强”看清车牌、车身。并且为了看清车牌和车牌识别， 特写摄像机所拍的图像只有车头，没有车身。而从全景摄像机看，相对这样的 分辨率，每辆车过小，车的全貌信息量太少，也看不清楚。可见，由于受标清 摄像机分辨率的限制，现有的收费系统中的“看不清”缺陷是需要改进的。 高清摄像机问世以来，就备受业界的重视。目前能实际应用的高清摄像机 的分辨率为 140 到 200 万象素，是标清摄像机的 3 到 5 倍。高清摄像机是数字 式的，没有模拟信号到数字信号的转换过程，因此理论和实际都表明，在同样 象素区域内，高清摄像机的图像清晰度比标清摄像机的高。考虑到尽可能拍清 楚车内

30、的前排乘员，如果用一个高清摄像机抓拍一个车道，就得到了非常清晰 的车牌、车身、人脸的图像。 同时，由于选用的高清像机扫描系统是逐行扫描，图像没有任何变形，车 牌部分像素比普通像机拍摄的要高一倍，信息量大了，识别的准确率也高了很 多。 我国采用的 PAL 制视频标准规定为每秒 25 帧图像（每帧图像之间的间隔 为 40 毫秒） 。而摄像机镜头的景深（图像清晰范围）一般只有 0.8 至 1.0 米，而 高清相机的景深可以达到 3-4 米所以其识别范围同标清相比视野也大了很多。 高清车牌识别现场实际图片（白天、夜间、大车、小车）高清车牌识别现场实际图片（白天、夜间、大车、小车） 白天小车 白天大车

31、夜间小车 夜间大车 2.6 高清汉王眼技术指标：高清汉王眼技术指标： 可适应 0120kmh 的车速； 白天车辆捕获率(120kmh 以内)100，晚上车辆捕获率 (100kmh 以内)大于 99； 全天候车辆识别率(120kmh 以内)大于 98： 全天候车辆识别准确率(120kmh 以内) 95： 单次识别速度20ms： 运行稳定、可靠； 性能不受车道计算机配置及任务的影响； 体积小、功耗低，便于安装维护； 可识别全国现正在使用的各种制式的汽车牌照包括双层牌、农用 牌； 数据接口以太网方式传输； 以太网接口支持标准 TCPIP 协议； 可提供牌照识别结果、牌照底色、牌照类型、牌照图像、车头

32、整 体图像等信息； 自动完成找车、抓拍、识别等工作，包含多种应用方案，用户只 需接收识别结果。 供电电压：AC 154V264V，48Hz52Hz 防护罩等级：IP65 环境温度：-40+80 环境湿度： 95，无凝结 平均无故障连续运行时间 MTBF30000h 2.6.1 工业摄像机技术指标工业摄像机技术指标 工业摄像机为高清抓拍设备，支持车速 0-120kmh 高速抓拍，且对捕获 率和识别率没有影响。 图片分辨率1360 *1024 全自动白平衡或可选用手动白平衡； 具备直接控制闪光灯补光功能； 最大视频传输帧数不小于 15fps； 网络接口：l00 Base-TX 以太网接口 低变形率

33、(低于 1.0) 2.6.2 补光设备技术指标补光设备技术指标 不影响司机视觉，不影响司机正常驾驶。 峰值放电时间： 0.1ms； 闪光恢复时间：小于 l00ms 闪光色温：5600K 工作寿命：500 万次 单次闪光放电能量： 60 焦耳 平均功耗： 60w盏(1 闪s) 电压：AC 154V264V；频率：48Hz52Hz 2.6.3 高清识别模块高清识别模块 (1)在实时记录通行车辆图像的同时，还具备对 GA3692 标准和 GA36 2007 标准的民用车牌(包括 2002 式号牌)、警用车牌、04 式军用车牌、07 式武 警车牌、民航车牌的自动识别能力。所能识别的字符包括： 1)“0

34、9”十个阿拉伯数字； 2)“AZ”二十六个英文字母； 3)省市区汉字简称： 京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、 豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、港、 澳、台； 4)04 式军用车牌汉字：军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成； 5)07 式武警车牌字符：WJ 样式的字母和数字： 6)号牌分类用汉字：警、学、使、领、试、境。 (2)车牌颜色自动识别 系统能区分大小两种车型，并能准确地识别出我国常用车牌底色黑、蓝、 黄、白四种颜色。通过车牌的颜色来判定大小车辆。 (3)识别模块 车辆图片、车牌图片、二值化图片、全车牌号码； 支持 JEPG

35、和 BMP 等格式； 三、车牌自动识别系统三、车牌自动识别系统技术方案技术方案 3.1 用户需求用户需求 高速公路设置车牌自动识别系统，通过安装在入、出口的汉王眼提供嵌入 式一体化系统，自动识别通过车辆的车牌号码，并进行比对，实现防止通行费 流失，以及监控和管理车辆的目的。 在收费站入口、出口的每一条车道上安装一套汉王眼；的抓拍、汉王眼安 装在收费岛的合适位置（见车道设备安装示意图） ，面对来车方向；识别处理 单元放在收费岛，不采用与车道工控机合用的软件识别方案；触发线圈（抓 拍线圈）埋设在收费窗口下的车道上，可与车道机共用。 3.2 系统技术解决方案系统技术解决方案 针对客户的需求，汉王眼作

36、为一种高可靠性和高稳定型的高科技产品，应 用于高速公路收费系统完全可以实现其需求。 汉王眼抓拍、识别单元安装在收费岛的合适位置。当车辆经过检测线圈时， 自动抓拍车辆图片、车牌图片，对出入口的车牌进行识别、匹配，判断是否为 同一车牌，以发现和制止通行车辆的换卡行为；高清汉王不仅具有抓拍和识别 车牌功能，而且将全部车型外廓以及前排司乘人像的，从而有效实现车道摄像 机和抓拍摄像机的合二为一；通过查询汉王眼所定位出的车牌图片、识别出的 车牌号码以及车牌二值化图片，可以有效地加强收费管理，限制和发现收费员 的舞弊行为；同时还具备高速闯关车辆的抓拍，以协助公安部门发现黑名单车 辆等其他功能。在最大程度上的

37、减少费额的流失；保障投资者的投资回报。 下图以一条车道汉王眼工作状态的示意图 编号：SFKK-GQFST 比例： 共 4 张第 1 张 设计： 审核： 制图：林文全 日期： 名称：收费站设备安装俯视图(收费站机电及汉王眼高清设备设施) 300mm 栏杆机 1000mm 2500mm 防撞护栏 收收费费亭亭 防撞护栏 3500mm 地感线圈 2500mm 车道高清汉王眼 补光灯 汉王眼可以采用车牌号码匹配、二值化图匹配及车牌图片匹配对出入口的 车牌进行匹配辨识。安装在出口的汉王眼首先根据通行卡（票）中的车牌号码 识别结果进行车牌号码及二值化图匹配，判断出入口是否为同一车辆。当车牌 污损严重而无法

38、识别时，出口汉王眼将根据入口的车牌图像（通过网络来传输 车牌图片）来进行图片匹配，判断出入口是否为同一车辆。具体过程如下图所 示： 入口汉王眼 拍摄车辆图像 识别车牌号码 入口车牌号码 入口车牌图片 入口二值化图 入口车辆图片 传输接口 收费软件 写通行卡（票） 发送车牌图片 安装在入口收费车道运行于入口收费计算机 出口汉王眼 拍摄车辆图像 识别车牌号码 识别二值化图 车牌验证 入口车牌号码 入口车牌图片 入口二值化图 出口车牌号码 出口车牌图片 出口二值化图 出口车辆图片 收费软件 读通行卡（票） 接收车牌图片 根据车牌识别结果处理 传输接口 安装在出口收费车道运行于出口收费计算机 通过网络

39、传输 入口车牌号码 入口二值化图 (1) 系统构成 汉王眼车牌自动识别系统主要由一体化的摄像机（含防护罩、抓拍单元、 视频数据接口等） 、识别单元、补偿光单元、立柱、软件接口协议及动态链接库 等组成。因汉王眼车牌识别仪是采用嵌入式系统开发的硬件识别设备，因此驱 动软件及识别软件均集成在识别单元的硬件电路板内，使系统完全脱离后端工 控机独立运行，提高了设备的稳定性和可靠性。 车牌自动识别系统在入口抓拍车辆图像并提取车牌号信息记录于通行卡内， 出口同样抓拍车辆图像、提取车牌号信息，比对通行卡内记录的入口车牌号信 息，用以防止车辆中途倒卡、换卡，阻塞漏费、舞弊现象。 该系统由三部分设备组成：触发设备

40、、抓拍设备、识别处理设备。 触发设备：用设置在车道的检测线圈，当车辆进入检测区域时，触发抓拍 设备启动图像捕捉。 抓拍设备：抓拍摄像机、视频捕捉设备、辅助光源等，向系统提供车辆抓 拍图片。 识别处理设备：车牌照识别单元完成车牌照识别工作，由车道控制机将识 别的车牌号信息记录于通行卡内，实现入、出口车牌号信息比对。抓拍图像存 储在车道控制机中，并且上传收费站，当入、出口车牌号信息不一致时，通过 出口车道的要求和通信网络的支持，能够调取抓拍图像进行核对。 (2)车牌识别装置在收费系统应用中的功能： 在传统通行卡上附加车牌信息 车牌号是车辆的唯一识别标志，在入口车道写入通行卡的车辆车牌号信息， 在出

41、口通过识别器的识别结果和通行卡记录信息的比对，当出口车牌号与IC卡 上的车牌号一致时允许收费放行：当不一致时，应调用该车的入口车辆图像进 行对比。 辅助功能 结合车牌自动识别装置的使用，收费系统应能够提供以下功能：在收费站 建有使用本路段车辆的信息库，这些信息主要包括：车牌号(汉字、字母、数字)、 牌照颜色、车型以及车种等，该库主要用于车辆分型，车种核查等，以事后稽 查和查询为主，当收费员认为处理具体某辆车需要核查时，才交由收费站进行 此项工作的处理(此项对照工作不能在车道控制机上来完成)，并且将处理结果 提交车道收费员。要求承包商在收费系统软件中单独建立车牌识别信息数据库， 并且预留和公安部

42、门以及其他道路管理部门之间的接口，以备系统功能扩展的 需要。 当系统出现拒识、误识状况时，具备相应的解决措施，保证收费工作顺 利进行。另外，我方将该提供所选的车牌识别装置在高速公路现场应用或测试 的证明数据，其数据量不少于5000辆车，并且该数据中应该含有早晨、黄昏、 夜间等不同时段，表明所选设备符合以上所要求的具体技术指标要求。 嵌入式一体化车牌识别设备，整个系统采用硬件识别，具有整牌识别率高、 识别速度快、系统稳定可靠的特点； 二值化牌照图小于280字节，可写入通行卡内，出入口二值化图可进行人工 或自动匹配； 在收费站提供车牌信息管理软件，并建立独立的车牌识别信息数据库。具 备各种查询手段

43、。并预留接口，可供今后与其他管理系统连接； 车道收费系统规定严格的车牌信息读取时间，超时后收费系统将按收费正 常程序自行处理，不受车牌识别设备故障或拒识、误识影响； 车牌识别仪设备构成描述 (1)车牌识别仪以数字信号处理器（DSP）芯片为核心的嵌入式硬件平台，所有 车牌识别,字符比对,车牌二值化图自动匹配软件固化在硬件中，不依赖任何操 作系统，独立工作。 (2)车牌识别仪所有单元一体化于IP65防护罩内，其中包括自动光圈电动变焦镜 头、可控摄像机、补光照明灯、触发单元、图像抓拍单元、车牌识别匹配单元、 通信单元与电源等。 抓拍线圈 高清摄像单元 专用补光光源 光源控制单元 高清采集单元 高清识

44、别单元 图像传输单元 嵌入式处理平台 车道收费系统软件 （一）（一） 、汉王眼的数据传输方案、汉王眼的数据传输方案 1汉王眼输出的数据包括汉王眼输出的数据包括： （1）车牌号码数据：包括车牌号码和用于车牌号码匹配的数据，共 64 字 节。 （2）二值化图数据：车牌二值化图为自定义格式，字节数（280） （3）车牌图像数据：为 JPG 格式的车牌图像，平均 2k 字节，小于 3k 字 节。 （4）车牌图像特征数据：为包含车牌图片主要特征的 512 字节数据。 （5）车牌匹配结果：为根据车牌号码匹配和车牌图像匹配而得到的匹配结 果。 （6）车辆图片：（格式：JPG 大小：150k300k） 通常，

45、入口的车牌号码数据及二值化图数据需通过通行卡传递到出口，入 口的车牌图像数据可以有两种可能的途径传递到出口： （1）车牌图像直接保存在通行卡中传递到出口。 （2）车牌图像通过高速公路收费系统的网络传递到出口。 （二）（二） 、汉王眼与收费软件协调工作流程图、汉王眼与收费软件协调工作流程图 为了尽量减少汉王眼和收费软件之间的关联，汉王眼的设计原则是只通过 通讯端口与收费软件发生关系，不需在收费软件中添加汉王眼相关的车牌识别 或车牌匹配模块。但由于收费软件需接受汉王眼的数据，涉及通信接口的编程 和汉王眼工作流程的管理，因此收费软件一般需为汉王眼作一点修改。 入口流程图如下： 开始 汉王眼车 牌识别

46、仪 1、车牌号码 2、车牌图片 3、二值化图 4、车辆图片 入口车辆信息 收费软件 将车牌号码、 颜色等信息写 入通行卡中 是否上传大图 将二值化图上传至 中心服务器 站级服务器、中心 服务器 是 线圈触发 是否有触发 是 否 否 出口流程图如下： 开始 汉王眼车 牌识别仪 1、车牌号码 2、车牌图片 3、二值化图 4、车辆图片 出口车辆信息 收费系统车 道软件 读卡结果送 汉王眼DLL 车牌号码是否匹配放行 是 线圈触发 是 否 否 车道软件读 通行卡 读取中心服务 器二值化图 人工判别是否 匹配 放行 是 报警、人工干 预处理 是否有触发 3.3 安装位置确定的原则安装位置确定的原则 “汉

47、王眼”镜头与闪光灯前不能有任何的遮挡物（如车道栏杆机、费显 牌、车道摄像机等） ； 线圈需安装在收费员（收费窗口）的正下方前 0.51.5 米的路中间，避 免有跟车的现象； “汉王眼”的安装位置要与该车道的收费亭在同一侧 “汉王眼”安装位置距离“汉王眼”的触发线圈 57 米，6 米是最佳的 位置； “汉王眼”下法兰盘的中心距路边的距离为 0.350.5 米，保证不能被通 行车辆刮碰。 汉王眼俯角与地面水平俯角角度不大于 15 度，与来车方向水平倾角角 度不大于 5 度。 具体安装说明资料详见汉王眼产品说明书以及安装手册。以下为汉王眼 安装简单示意图： 图图 1、 “汉王眼汉王眼”安装示意图（一

48、）安装示意图（一） 0.350.5 米 1.21.8 米 触发线圈位置 车道 “汉王 眼” 地面 57 米 “汉王眼”位置 触发线圈 俯俯 视视 侧侧 视视 “汉王 眼” 图图 2“汉王眼汉王眼”安装示意图（二）安装示意图（二） 四、高清汉王眼业绩四、高清汉王眼业绩 2008 年以来汉王智能高清车牌识别系统工程案例： 汉王智能高清车牌自动识别系统应用业绩 序号项目名称供货数量（套） 1 江苏江阴高清车牌自动识别系统 516 2 山东青岛高清车牌自动识别系统 69 3 玉溪高清车牌自动识别系统 62 4 苏州高清车牌自动识别系统 59 5 思茅高清车牌自动识别系统 54 6 南京大学城车牌自动识别系统 48 7 丽江高清车牌自动识别系统 28 8 江苏沪宁高清车