在現(xiàn)代化停車場管理中，涉及到各方面的管理，其中車輛的管理是一個重要的方面。尤其是對特殊停車場、大院及、小區(qū)而言，要求對各種車輛實時地進行嚴格的管理，對其出入的時間進行嚴格的監(jiān)視，并對各類車輛進行登記（包括內部車輛和外部車輛）和識別。

基于計算機視覺技術的車牌識別系統(tǒng)通常包括車牌圖像采集、車牌定位、字符分割、光學字符識別五個步驟。汽車圖像采集模式?jīng)Q定車牌識別技術路線。國際上的兩條主要技術路線是自然光和紅外圖像的獲取和識別。自然光和紅外光不會對人體產生負面的心理影響，也不會對環(huán)境產生新的電子污染，屬于綠色環(huán)保技術。



自然光路是指白天利用自然光、夜間輔助照源、彩色攝像機采集車輛的真實彩色圖像，并通過彩色圖像分析處理方法對車牌進行識別的方法。自然光真彩色識別技術路線，與人眼感光習慣一致，真彩色圖像可以反映車輛及其周圍環(huán)境的圖像信息，不僅可以用來識別車牌，并可用于識別車牌顏色、車、數(shù)車模型，如顏色特征。


利用攝像頭采集圖像，同時實現(xiàn)所有前端基本視頻信息的采集、識別和人工輔助圖像取證判別，可以為未來智能交通系統(tǒng)工程接口預留前景。


紅外光路是利用車牌反射和紅外光學特性，利用紅外攝像機采集車輛的灰度圖像，由于紅外的特性，車輛幾乎只能在圖像中看到車牌，然后用黑白圖像處理的方法來識別車牌。在950nm紅外照明裝置可以捕捉到一個好的反光車牌圖像。因為紅外光不是可見光，所以它不會對駕駛員產生視覺沖擊。


此外，紅外照明器提供恒定的光，所拍攝的圖像是相同的，無論它是亮的一天或黑暗的小時的一天。的例外是白天，有時會看到一些許可證的細節(jié)，因為晴天時太陽光的影響。使用紅外燈的缺點是捕獲的車牌圖像不是彩色的，不能獲得車輛圖像，嚴重依賴于車牌的反光材料。

在傳統(tǒng)的經(jīng)營管理模式下，停車收費系統(tǒng)普遍存在形式單一、停車收費高峰遇零、容易出現(xiàn)交通擁堵、應急能力差等問題。車牌自動識別系統(tǒng)具有很高的智能性，可以避免這些問題。在詳細理解和傳統(tǒng)模式方面，停車場的優(yōu)點是什么？


車牌識別系統(tǒng)的工作原理是通過攝像機的動態(tài)態(tài)圖像或視頻，并自動處理和識別車牌和車輛信息如顏色，使車輛進入和離開，沒有停止，通過自動識別車輛已支付，甚至在車的峰值也贏得不會造成擁堵現(xiàn)象。


在傳統(tǒng)的停車場管理收費方法中，一般采用單一的卡通方法，在車輛的入口處停留更長時間。收費形式的多樣化是一個車牌識別系統(tǒng)的特點，可用于移動墊充，自主終端支付、支付寶、錢包在線支付，業(yè)主可以提前拿車的費用，所以不需要支付停車場入口增加率。


車牌識別系統(tǒng)的智能化程度高，可以使一個停車場，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，通過系統(tǒng)管理人員能夠對員工保護在職情況安裝，客戶的支付數(shù)據(jù)，進出車輛管理，停車位的利用率、免費率等數(shù)據(jù)可以了解時間，并根據(jù)需要生成各種統(tǒng)計報表。在運行過程中，車牌識別系統(tǒng)的管理員可以使用計算機進行操作，如果沒有現(xiàn)場的計算機，就可以隨時隨地使用電話進行操作和管理。


以上三個方面是車牌識別系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)停車場的主要優(yōu)點。另外，在監(jiān)控方面，傳統(tǒng)停車場一般采用普通攝像頭進行視頻拍攝，但車牌識別系統(tǒng)能夠與部門進行系統(tǒng)監(jiān)控，互聯(lián)網(wǎng)可以有效地解決車輛故障，停車場的安全。

車牌識別系統(tǒng)解決方案
一、用戶需求分析
???在現(xiàn)代化停車場管理中，涉及到各方面的管理，其中車輛的管理是一個重要的方面。尤其是對特殊停車場、大院及、小區(qū)而言，要求對各種車輛實時地進行嚴格的管理，對其出入的時間進行嚴格的監(jiān)視，并對各類車輛進行登記（包括內部車輛和外部車輛）和識別。對大規(guī)模的場區(qū)中，各種出入的車輛較多，如每輛車都要進行人工判斷，既費時，又不利于管理和查詢，保衛(wèi)工作比較困難，效率低下。為了改善這種與現(xiàn)代化停車場、大院及、小區(qū)等不相稱的管理模式，需要盡快實現(xiàn)車輛管理工作的自動化、智能化，并以計算機網(wǎng)絡的形式進行管理，對所有出入口的車輛進行有效地、準確地監(jiān)測和管理。要求系統(tǒng)提供相應的應用軟件，實現(xiàn)營區(qū)管理的率、智能化。????該系統(tǒng)是利用視頻流的車牌自動識別算法，或者地感觸發(fā)，對車輛進行抓拍、號牌識別，當車輛進入小區(qū)入口時，車牌自動識別算法自動抓拍車輛照片并識別車牌號碼，將車牌號碼，顏色，車牌特征數(shù)據(jù)，入場時間信息等傳記錄下來，車輛可無障礙出入停車場，為用戶提供了一種嶄新的服務模式。????系統(tǒng)自動識別進入小區(qū)車輛的號碼和車牌特征，驗證用戶的合法身份，自動比對黑名單庫，自動報警，并可對整個停車場情況進行監(jiān)控和管理，包括出入口管理，內部管理，采集，存儲數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作狀態(tài)，以便管理員進行監(jiān)控，維護，統(tǒng)計，查詢和打印報表等工作。車輛出入小區(qū)，完全處于系統(tǒng)監(jiān)控之下，使小區(qū)的出入，收費，防盜，車位管理完全智能化、自動化并具有方便快捷，安全可靠的優(yōu)點．?其主要特點如下：識別系統(tǒng)對環(huán)境的依賴性降低至低程度，可實現(xiàn)全天候正常工作，且識別率保持較高水平?；贚PR識別系統(tǒng)提高了識別的速度和準確性。可識別的小號牌寬度為80個像素適應復雜的氣候及光照條件，如陰天、雨天、晚上仍可高識別率。適應高速大流量，車速在20km/h，單車道流量為30輛/分鐘時仍可高識別率(98%)。實現(xiàn)對視頻圖像的逐幀處理，視頻流觸發(fā)，不用埋設地感線圈（雙通道），避免破壞路面。工程安裝簡便、運行穩(wěn)定，不干擾用戶已有系。具有的處理能力，對車輛行進過程中所有圖像都進行識別和處理，不依賴于單張圖片，有效提高設備對復雜環(huán)境的適應能力?1.1、對不同光照的適應能力????在工程現(xiàn)場環(huán)境比較復雜，例如：煙霧、雨雪、日光不同角度的照射、車燈以及大型廣告牌等都有可能對識別系統(tǒng)造成干擾，特別是采用外觸發(fā)方式的識別設備，其識別率嚴重依賴于所抓拍的圖片，當抓拍的瞬間，車輛牌照處在受干擾位置，會造成誤識別。?????我公司的車牌識別算法對視頻圖像進行逐幀實時處理，車輛在運動過程中，角度、光照是不斷變化的，總會在某些時刻車牌是清晰的，一定會采集到一些車牌清晰的視頻幀用于分析和識別，因此我公司的車牌識別設備對光線、氣候的抗干擾能力。?1.2、對闖關車輛和低速行駛車輛的適應能力????由于采用高速算法平臺，適應時速20公里/小時的車速，使得車輛在速（闖關沖卡車輛）行駛或低速行駛時都能準確識別車牌號碼抓拍圖片，避免了因高速車輛通行路口無法捕獲的現(xiàn)象發(fā)生。

車牌識別系統(tǒng)
技術的不斷成熟和停車場系統(tǒng)領域，伴隨著越來越多的使用智能移動終端的發(fā)展，移動電子支付迅速闖入人們的生活，這兩者的結合，在各大停車場現(xiàn)金交易在該領域的系統(tǒng)已開始通過電子支付，銳方達的移動電子支付技術，支付停車費更換帶來的
智能停車系統(tǒng)
的新的生活方式體驗。
停車場收費系統(tǒng)
自助繳費機
等
無人停車管理系統(tǒng)
3.預定空間停車系統(tǒng)服務：在預定停車引導場：當車輛進入一個預約，車輛引導信息的保留字段引導板停車開始開關。引導他們迅速找到停車位的預訂。違停報警：預訂車位所占的違停會觸發(fā)報警非預約車輛
4.智能停車場管理系統(tǒng)城市引導數(shù)據(jù)支持：車位實時數(shù)據(jù)可對接城市停車管理平臺數(shù)據(jù)可發(fā)布到城市誘導指示牌和手機APP
停車場系統(tǒng)
車位引導
，車位預訂：充分利用社會資源，在創(chuàng)造經(jīng)濟效益的同時，車主自主預訂：可在到店前預訂車位并繳費，避免找車麻煩，商家代訂客戶：商家可通過APP代訂車位
車牌識別

近幾年來，車牌識別的概念被提及的越來越多。面對傳統(tǒng)停車業(yè)務在飛速發(fā)展的城市交通面前暴露出來的停車難、尋車難、效率低下等各種問題，車牌識別無疑已成為智能交通行業(yè)發(fā)展的核心技術。
車牌識別技術簡單概括就是基于圖像分割和圖像識別的技術，對含有車輛號牌的圖像進行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進一步提取和識別出文本字符。車牌識別過程包括圖像采集、預處理、車牌定位、字符分割、字符識別、結果輸出等一系列算法運算。
車牌識別應用在智慧停車領域主要包含出入口車牌識別、場內視頻引導、道路停車三大板塊，這三大板塊也是城市停車整體架構中的部分。
出入口車牌識別
早期，視頻識別引入到停車場出入口領域主要還是靠后端識別，通過前端模擬相機的視頻流實時輸入后端分析服務器，后端服務器同時接入多路前端相機的視頻流，通過服務器自身算法分析終輸出車牌文本信息到平臺。
隨著智能化程度的前移，網(wǎng)絡相機逐漸替代了模擬相機，隨之而來的車牌識別技術也集成到前端相機內，車輛進入IPC的識別區(qū)域內則觸發(fā)相機進行抓拍業(yè)務和識別業(yè)務，同時輸出車牌信息，將車牌OSD信息疊加到抓拍圖片，這樣不但降低了前端設備成本和系統(tǒng)造價，同時還提高了車牌識別速度。
車牌識別的整套識別業(yè)務包括圖像采集、圖像預處理、車牌定位、字符分割、字符識別等環(huán)節(jié)，終將車牌識別的結果以文本格式輸出或者疊加在抓拍圖片上，如圖1所示。

圖1 IPC的車牌識別流程▲

01 圖像采集
通過IPC對過車或車輛違章行為進行實時、不間斷記錄、采集。
02 圖像預處理
圖像預處理是影響車牌識別率高低的關鍵因素，需要對IPC采集到的原始圖像進行噪聲過濾、自動白平衡、自動曝光以及伽馬校正、邊緣增強、對比度調整等處理。
03 車牌定位
圖像預處理是影響車牌識別率高低的關鍵因素，需要對IPC采集到的原始圖像進行噪聲過濾、自動白平衡、自動曝光以及伽馬校正、邊緣增強、對比度調整等處理。
04 字符分割
字符分割是在圖像中定位出車牌區(qū)域后，通過灰度化、灰度拉伸、二值化、邊緣化等處理，進一步定位字符區(qū)域，然后根據(jù)字符尺寸特征提出動態(tài)模板法進行字符分割，并將字符大小進行歸一化處理。
05 字符識別
字符識別是對分割后的字符進行縮放、特征提取，獲得特定字符的表達形式，然后通過分類判別函數(shù)和分類規(guī)則，與字符數(shù)據(jù)庫模板中的標準字符表達形式進行匹配判別就可以識別出輸入的字符圖像。
場內視頻引導
場內視頻引導技術誕生前，停車場車位引導主要還是以超聲波技術來實現(xiàn)，但超聲波探測器只能做到一對一檢測，且無法做到車輛車牌信息的獲取從而實現(xiàn)反向尋車功能;無法實時看到停車畫面，而且方案整體施工較為復雜，檢測效果對工程施工的依賴性較高。
視頻技術場內引導大大提高了整體方案的性，大華公司率先推出室內視頻車位檢測器，基于車牌識別技術、車輛模型檢測技術實現(xiàn)對有牌車車牌識別和無牌車車位狀態(tài)準確判斷。同時大華公司推出的兩車位、三車位以及六車位相機的行業(yè)創(chuàng)新產品結合雙網(wǎng)口專利技術大大降低了施工復雜成程度和施工成本。
場內引導視頻識別技術有別于停車場出入口車牌識別技術，主要區(qū)別在于前者是基于靜態(tài)車輛的車輛模型檢測為前提進行車牌識別業(yè)務，所以對無牌車的車位狀態(tài)也能進行準確判斷。隨著視頻技術在場內引導的廣泛應用，超聲波檢測技術逐漸被市場淘汰。
道路停車
國內道路停車業(yè)務早可追溯到1980年代港澳地區(qū)的咪表時代，到21世紀初純人工智能手持終端收費引入，以及2014年以深圳為代表的“地磁+app”模式。隨著時間推移，可以發(fā)現(xiàn)車牌識別業(yè)務也逐漸滲透進來，下面就來回顧一下車牌識別技術在道路停車管理中的應用。
01 手持POS收費終端
1980年代，港澳地區(qū)開始實行咪表管理技術，但該技術并不適應當下國情，隨著技術的發(fā)展以及客戶對車位管理需求的提高，出現(xiàn)了人工手持智能收費終端的收費方式，通過人工對車主停車情況進行把握，然后利用智能收費終端對車位上的車輛進行拍照車牌識別和登記，把登記信息同步上傳給云平臺做計費管理，如圖2。

圖2 人工手持智能收費終端拍攝車牌識別車牌號▲
當車輛駛離時通過人工收費對車輛停車進行繳費，停車欠繳費車主的車牌會被平臺自動記錄，欠款會累計到車輛下一次停車收費時進行補繳。但人工管理車位相對效率較低，時常導致停車收費金額流失。
手持終端識別車位上停放的車輛車牌，其原理屬于后端識別，通過手持終端拍照功能，結合收費軟件本身自帶的車牌識別算法，對圖片流中的車牌進行定位、車牌提取、字符切割和識別，終輸出車牌信息。車牌識別技術結合手持終端的應用在當時一度受到熱捧。
02 室外視頻車位檢測器
室外視頻車位檢測器應用在道路停車領域可以被認為是“道路停車3.0階段”。室外視頻車位檢測器的原理結合了多種人工智能技術，比如車牌識別、超聲波檢測、車牌顏色檢測、車輛模型檢測等技術。每車位放置1臺視頻車位檢測器對駛入車輛進行車牌識別和車位狀態(tài)判斷，通過終端盒走無線網(wǎng)橋傳輸方式把抓拍圖片和對應的識別結果上傳給云平臺。就前端室外視頻車位檢測器而言，它不僅僅應用到了車牌識別技術，還應用深度學習技術把車輛的非結構化數(shù)據(jù)提取成結構化數(shù)據(jù)，超聲波檢測技術輔助判斷車位狀態(tài)，多重檢測機制確保車牌識別率和車位狀態(tài)判斷率，如圖3。

圖3 室外視頻車位檢測器實際抓拍圖片▲

03 槍球聯(lián)動方案
槍球聯(lián)動方案是目前車牌識別應用于道路停車管理的另一個熱門方案。系統(tǒng)前端設備主要有車位管理槍球一體機、LED常亮補光燈、交換機、終端管理盒和智能手持終端。車位管理槍球一體機，用于停車點停車狀態(tài)檢測以及車輛抓拍;LED常亮補光燈用于夜間環(huán)境光照度較低時槍球機的補光，采用暖光燈，降低光污染;交換機用于前端網(wǎng)絡設備的匯聚;終端管理盒用于前端數(shù)據(jù)緩存;智能手持POS輔助收費工作，用于泊位狀態(tài)以及車輛信息核準、收費管理等。
車位管理槍機用于管理槍球機視場盲區(qū)車位，若現(xiàn)場立桿位置可以使有效車位避開槍球機的視場盲區(qū)(即槍球機視場盲區(qū)內沒有泊位)，則可以免去車位管理槍機，見圖4。

圖4 槍球聯(lián)動方案現(xiàn)場檢測效果圖▲

車牌識別的延伸應用
目前，甲方客戶的需求呈多樣化趨勢，已不僅僅局限于對車牌識別的要求以及車身顏色、車標、車型、掛墜、年檢標志等和車輛相關的縱向非結構化數(shù)據(jù)的提取，結合當前移動互聯(lián)網(wǎng)技術的普及，市場對車牌的橫向數(shù)據(jù)挖掘也有很旺盛的需求，比如車內駕駛員人臉、手機上的二維碼等等。
大華公司抓住了市場的這種個性化需求，與其子公司華睿科技共同推出了機器視覺相機，通過前端高幀率相機的快速抓拍，在手機處于喚醒狀態(tài)時定位手機二維碼，快速識別二維碼并輸出文本信息，同時后端POS機對前端相機傳輸過來的二維碼信息完成/支付寶扣費。機器視覺相機的強大性能及算法優(yōu)勢，提高了出入口車主的進出和支付體驗，為視頻技術在停車領域的多樣化應用提供一個很好的實際案例。