【浅谈车牌识别系统在高速公路收费系统中的应用】 高速公路收费系统一般流程是
时间：2019-04-16 03:16:05 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：根据车牌识别系统作为智能交通系统的主要技术之一,通过介绍其工作原理、系统构成并结合作者在工作中的实际情况详细阐述了车牌识别系统在高速公路收费系统中发挥的重要作用,不仅可以有效防止偷逃通行费和减少通行卡流失现象,更为规范化管理,系统性分析带来及时、准确的数据,为高速公路的高效运营带来明显经济效益和社会效益。
关键词：车牌识别系统 联网收费 数据统计
随着我国高速公路事业的快速发展,提高公路交通配套设施的自动化程度及其效率成为日益关注的焦点。智能交通系统以其所具有的在系统安装、图像回放、图像检索等方面准确快捷的特点,成为解决高速公路配套设施效率瓶颈问题的重要技术之一,而车牌识别技术作为现代智能交通系统的核心之一,具有广阔的发展前景和巨大的经济价值。车牌识别是以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础,对摄像机所拍摄的车辆图像进行分析,得到每一辆汽车唯一的车牌号码,从而完成识别过程。在入口自动识别车牌号,提取车牌区域二值化图像,并写入通行卡;出口再次自动识别车牌信息并与卡上记录的车牌号、车牌区域二值化图像进行匹配,发现不匹配则启动报警,全程计费或进行其他的特殊收费处理它以快速、准确、安全等特点,提高了高速公路的车辆监控和管理的自动化程度,具有巨大的经济价值和现实意义。
1、车牌识别系统工作原理
高速公路联网收费系统建立在附加车牌信息（车牌号和二值化图）的IC卡和车辆信息数据库上。通过车辆携带的附加车牌信息的IC卡和车辆信息数据库对比匹配确认车辆信息合法性和行驶路径,这样可防止费源流失,实现收费额按行驶路径拆分的目的。同时,可以建立黑名单车信息库,根据车牌信息在数据库中查询车辆信息,并作出适当处理。车辆牌照识别系统的基本工作原理是将摄像头拍摄到的包含车辆牌照的图像通过视频卡输入计算机进行预处理,再由检索模块对牌照进行搜索、检测、定位,并分割出包含牌照字符的矩形区域,然后对牌照字符进行二值化并将其分割为单个字符,规整后输入字符识别子系统进行识别。主要包括以下三部分:
(1)视频图像采集子系统,主要是摄像头、照明装置及帧采集卡等,负责单帧图像数据源的采集;
(2)图像处理和中央控制单元,包括图像的去噪、车牌目标的定位提取、字符分割及字符识别、控制信号处理等;
(3)客户端应用,包括对本端及远程数据库的查询、收费控制等。车牌自动识别系统的工作流程主要分车辆检测、图像抓拍、牌照自动识别、数据传输等;整个具体流程就是当车辆通过埋在车道上的感应线圈时,车辆检测器向处理单元发出车辆通过信号,处理单元收到车辆通过信号后启动抓拍单元的辅助光源,发出一束宽度为0.1MS的脉冲闪光,同时采集牌照摄像头送出的图像信号,通过抓拍单元所得的图像信息,牌照自动识别单元将牌照进行定位、字符边缘提取、字符粗切分、字符细切分、字符特征提取、字符识别、牌照底色识别等处理,完成对车辆牌照的自动识别过程(自动识别过程时间仅需0.5～1秒时间)。
2、车牌识别系统的构成
车牌自动识别系统由卡口前端抓拍单元、网络传输单元和后端处理单元组成。实现对通行车辆信息的采集、传输、分析、处理与集中管理。
(1)车辆检测单元。系统应用目前广泛使用的、精度最高的地感线圈检测方式作为系统的车辆检测手段。车辆检测器与高清抓拍摄像机之间采用串口方式通信,当车辆通过检测区域时,车辆检测器通过串口信号触发摄像机进行过车抓拍。主要由地感线圈、车辆检测器等设备组成。
(2)高清图像采集及识别处理单元。实现对车辆综合信息的采集,包括车辆特征照片、车牌号码与颜色、车身颜色、司乘人员等。并完成图片信息捕获、识别等功能,主要由高清抓拍摄像机、补光设备等设备组成。
(3)网络传输单元。主要由交换机以及传输链路组成,将前端收费站节点与中心应用系统互联,完成数据信息的传递和交互。
(4)后端处理单元。按照全省统一协议提供一个标准的输入输出接口,将识别结果传输给车道控制器。将识别结果应用于收费系统可实现防止换卡、辅助车型分类、黑名单车辆管理等功能。
3、车牌识别系统的作用
青兰高速邯郸段在运营管理中非常重视车牌识别系统在收费中发挥的重要作用,河北省高速公路目前采用的是封闭式联网计重收费模式,出于防止换卡的目的,入口和出口均需手工输入车牌照的后3位,存在收费速度慢,误差率高甚至人为故意倒卡的弊端。在不影响收费的情况下,我们以车牌照识别系统为核心,在不影响收费系统的情况下,在所有车道安装全车牌自动识别系统,并更换新型收费键盘,实现高速公路收费系统全车牌自动识别和输入,以及对逃费车辆黑名单的自动报警,从而实现高速公路收费的智能化、自动化,大大提高了服务和管理水平,减少了通行费的流失。
3.1 防止费源流失
(1)防止倒换卡。在入口处,车道控制机将车牌信息写入IC卡后,由司机携带IC卡到出口。在出口处,车道控制机自动比对出入口的车辆信息,如确认车、卡不匹配,则报警并通过网络调出入口图像取证予以确认。
(2)辅助辨别车型。系统在数据库中建立车牌号和车型对应表。当车首次通过时,监控程序将该车的车牌号和收费员判定的车型存入数据库中。当该车再次通过,系统发现收费员判定的车型和数据库中的车型不符时,则自动报警,提醒收费
员和监控员。收费员根据车辆行车本重新判定车型,监控员对收费员判定过程进行稽查,并更新数据库。
3.2 便于管理和数据统计
(1)实时监控。车辆通过出入口时,车道上的图像、车牌号、车型等信息实时上传至数据库中,并在监控平台界面上直观显示。
(2)收费数据统计。系统可根据选定的车型、车类、时间段等不同条件生成各种车流量统计报表,为提高收费管理水平提供依据。
(3)确定车辆行驶路径。系统以识别的出口车牌号码为检索条件,通过网络查询该车经过的收费站入口以及各标志点的时间,从而确定其行驶路径。 (4)防止IC卡流失。在收费系统中每一张IC卡拥有唯一的编号,因此根据车牌识别的结果,收费系统可以查询出长期未回收的卡在哪辆车上,并可以把该车列为黑名单。基于车牌识别技术设备的收费系统是一种完全智能化的收费模式,能有效解决费源流失以及路网内路径多义性等问题,提高公路运营及管理效率,在现今高速公路收费系统中得到了广泛应用。同时,该模式可与人工收费模式、ETC收费模式以及MTC收费模式结合使用,具有很强的兼容性。
3.3 对免费车辆的管理
系统建立免费车辆数据库,只有车牌号与数据库中的信息匹配时才能免费放行。当收费员判定车辆为免费车时,系统将自动查询此车是否是免费车。采用车牌自动识别系统可以解决收费员借免费车舞弊和假免费证等问题, 也使得免费车放行速度加快。
3.4 对黑名单车进行稽查
利用牌照识别, 可以自动对黑名单数据库中的车辆进行稽查,黑名单车辆包括公安通缉的车辆、有冲卡记录的车辆、未交回通行卡的车辆及其它有前科的车辆。
4、结语
车牌识别系统在高速公路收费系统中的应用,使得收费管理业务水平大大提高。对企图通过换卡、倒卡逃费的司机形成了有效的威慑,可以有效地堵住通行费的流失;收费速度和准确率明显提高,具有明显的经济效益和社会效益。但是,在现实使用中我国车辆保养较差,车牌上灰尘、残损现象较为普遍,再加上车牌号不仅包括字母和数字,还包括较难识别的汉字以及天气原因对能见度的影响,这些都对车牌识别的准确性提出了更高的要求。尽管还有一些不足之处,但车牌识别系统在我国高速公路联网收费领域有着广阔的应用前景和良好的市场,随着车牌识别技术的发展,成本的不断降低,它必将成为高速公路联网收费中的重要组成部分。
参考文献
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