门禁系统中车牌识别技术的具体应用

门禁系统中车牌识别技术的具体应用

谭国晖

广州市达康经济发展有限公司广东广州510000

摘要：随着社会经济的不断发展和人们生活水平的日益提高，社会汽车持有量在不断增加，公司车辆停车问题、行车问题已成为公司管理普遍存在的问题。本文主要分析了车牌识别技术在公司车辆管理方面的应用，以供参考。

关键词：车牌识别；测速；门禁收费

当前公司车辆管理面临进出困难、效率低下、车辆超速、车辆乱停等现象，迫切需要对停车出入与停车收费系统进行革新。车牌识别技术作为智能交通的重要组成部分，在公司车辆管理方面发挥着越来越重要的作用。车牌识别技术能方便公司更好的管理车辆停车、车辆速度、车辆进出，省时，便捷，对于交通安全和公司治安管理起到积极的意义。

1.公司停车现状

目前大部分公司面积都较大，主干道路又宽又直，车辆行驶很容易超速，很多人不太关注交通安全，穿行机动车道频繁，形成人流车流交织，公司内十字路口很少有红绿灯控制，交通执法部门很少进入执法，进入公司的部分车主不遵守交通规则，导致交通事故时有发生，给人们的人身安全带来了极大的威胁。

公司附近有员工宿舍区，有的员工把公司作为免费停车场，或随意穿行，或随意违章停靠，严重影响到人身安全。

鉴于上述情况，我们提出在公司主干道路配置一定数量的测速装置进行车辆测速，在公司门口配置车牌识别门禁收费管理系统加强机动车辆进出管制管理，两套系统资源共享，实行联网，相互对接联动，对超速车辆实行门禁管制准入及收费处罚，以达到对超速违章车辆管控的目的。

2.系统目标

测速系统及公司大门收费系统联动后应达到以下目标。（1）车辆速度划分为0~30km/h，大于30km/h，在测速现场LED显示屏上可分别用绿、红2种颜色对应显示：未超速、已超速2种情况。（2）超速车辆，在进出公司大门时，收费LED屏显示超速次数。（3）公司内车辆超速，进行部门通报，接受安全教育。（4）公司外车辆超速，进入通行黑名单系统，禁入公司，接受安全教育，填写承诺书后方可解除。（5）对公司内出现的超速车辆要求做到第一时间短信告知且在公司内的相关显示屏中滚动曝光。（6）测速反馈仪正面显示车辆实时速度，反面滚动显示近期超速车辆。

3.系统组成及功能

3.1主干道测速系统

测速系统主要由测速摄像机、测速立杆、测速雷达或检测线圈、频闪灯/爆闪灯、速度LED反馈仪、测速主机及存储设备等组成。

测速装置重点安装在几条主干道上、人员穿行密集区等，测速装置采集的数据包括车牌号码、测速点、时间、速度等，采集的信息一方面通过光纤传输至公司安防监控中心机房存储设备，另一方面实时推送到公司门口门禁收费管理系统，实现超速次数统计、显示屏显示等功能。存储设备用于存储数据，保证所有车辆信息、超速拍照的录像资料保存时间1年以上。

3.2公司大门车辆收费管理系统

公司大门车辆门禁收费管理系统主要包括车牌识别摄像机、检测线圈、快速道闸、LED显示屏、管理电脑及管理软件等组成。一方面对进出公司车辆进行门禁收费管理，另一方面接收测速装置信息并进行统计，对超速车辆进行监管。监管流程如下。

进公司时：固定车辆通过车牌识别后不停车进公司门，快速道闸自动抬起，车离开后自动落下；外来车辆进入时，道闸不自动打开，在岗亭进行来访登记确认，保安换证许可后手动开启闸机放行，通过车牌识别计算入场时间。对于列入黑名单车辆，道闸不抬起，声光报警器响，提示禁止入内，警示车辆离开，如遇后面堵车排队，先放行进入公司，掉头后离开公司。

出公司门时：固定车辆通过车牌识别不停车通行，快速道闸自动抬起，车离开后自动落下；外来车辆行驶至岗亭前由保安换证后手动开闸放行。系统通过车牌识别计算进出时间，并在显示屏上显示车牌号、缴费金额、进出时间、车辆类型等。

在放行过程中，对出现公司内逆行、违章停车、超速行驶的车辆进行黑名单处理：初次警示（门卫显示屏）、二次警告（公司网通报）、3次拒绝进出。

对出现超速的车辆，作如下显示及处理：（1）在各大门出入口显示屏上显示超速次数；超速达到3次及以上的，针对公司内公司外车辆做出禁止通行。公司内车辆，扣除当月安全奖励金；公司外车辆增加年度缴费额度等提示。（2）测速数据统计一年的，第二年重新记录；以年为单位，公司内车辆超速额度用完以后，扣除当年安全奖励金。公司外车辆超速额度用完以后，禁止进入公司。（3）超速信息，发送短信到相关车主。

3.3测速系统与收费系统的联动

由于公司相关部门管理人员没有执法权，不能对相关超速车辆、违章车辆、违停车辆等进行驾照方面的处罚，但却有车辆门禁授权及收费处罚权利。为此测速系统必须与门禁收费系统联动，采集的信息共享，才能充分发挥系统的作用。

由于都是对公司车辆的管理，二套系统可以集成在一个综合管理平台下，由综合管理平台集中对数据库及采集的信息进行管理，做出各种统计及黑白名单处理，从而根据统计结果做出各种处罚。

4.系统整合后产生的社会效应

测速系统及收费系统在公司使用后，不仅能大大提高对公司车辆的管理水平，而且还产生较大的社会和经济效应。首先能有效减少公司车辆数量，维护公司行车秩序；能有效控制公司车辆行驶速度，确保广大员工的生命安全；同时也大大减少或杜绝收费管理漏洞。

5.车牌识别系统技术介绍

车牌识别系统主要通过配置网络高清车牌识别摄像机，实现对车牌信息的采集、识别、处理，每一辆出入的车辆均有出入图片匹配，由中心管理系统软件核算每辆车的停车时间、收费金额，或者实时采集在道路上的行驶速度，并显示在出入岗亭管理电脑程序界面上[1]。系统可实行现场实时缴费、扫码微信缴费、支付宝缴费等功能。同时显示一定时期内该车辆超速的次数。

5.1立体高清识别

（1）立体高清车牌识别摄像机具有高分辨率，能抓拍出高清晰度的高清图片，分辨率由标清情况下的30万提高到高清100万、200万、300万像素可选。

（2）立体高清车牌识别摄像机视野宽广能看清车牌，车型等更大区域，从而使得行驶的车道可以控制得更宽，车辆驶入的角度可接受性更大。

（3）立体高清车牌识别摄像机采用百万像素高清识别技术，使得图片更加清晰，从而提升车牌识别率，如图1所示。

白天拍摄效果

黄色车牌

图1立体高清车牌识别效果

整套系统采用TCP/IP拓扑网络结构（见图2），通过、公司网、光纤专网等联网，布线简单，调试维护方便。此外，系统还将车牌的人工比对升级到自动识别，提升了车牌识别摄像机图像的清晰度、处理速度和图像智能分析能力，有效杜绝了一卡多用、保安乱收费、收费不上交等现象。

图2系统拓扑结构

5.2高清车牌识别摄像机主要性能

高清车牌识别摄像机是采用200~300万像素专用一体化摄像机，嵌入式程序设计，能够实时准确地自动识别出车牌的数字、字母、汉字字符，并直接给出识别结果。同时管理者还可以通过抓拍到的图片识别出车辆特征如车型、车辆颜色等外部特征，对目前的新能源车辆也可进行有效识别[2]。

摄像机采用超低照度红外线摄像机，同时配置红外线补光灯，可在室外恶劣环境下使用，稳定可靠。所有算法及授权车辆库可以固化在车牌摄像机硬件之中，整个系统可脱机工作，万一网络不同时不影响整个车辆的通行。

摄像机提供H.264，MPEG4的实时码流，结合高性能的视频压缩算法，使图片传输更加流畅，操作简单方便，配合快速道闸，实现车辆有效分流，内部车辆不停车快速通行，外部车辆缴费通行，从而有效缓解交通拥堵压力。

系统将出入车辆车牌信息作为车辆管理的唯一考证，摄像机自动抓拍出入车辆的图像，自动识别车牌信息，通过对出入车辆车牌的识别结果比对来判断车辆是否为有效授权车辆[3]。

5.3车牌识别技术及优势

5.3.1立体高清识别技术

（1）立体高清车牌识别摄像机采用200万和300万像素红外线网络高清摄像机，具有全天候、高分辨率等性能，能抓拍出高清晰度的图片，提高识别率。

（2）针对道路情况，系统可配置双摄像机或多摄像机进行立体识别，对不同方向、角度来的车辆进行信息准确采集，使监测的道路更宽广、视野更大，从而使得行驶的车道可以控制的更宽，车辆驶入的角度可接受性更大。对于大于4m的道路，配置2m栏杆的快速道闸对开的方式，大大提高了单位时间车辆的通行率。

5.3.2车牌焦点曝光技术

为适应强光、夜间、阴雨天等不同环境，系统采用焦点曝光技术，以车牌区域为焦点，根据车牌区域反馈的亮度进行曝光参数、红外线补光灯的调整，确保车牌区域的最佳曝光效果，从而提高车牌识别率。

（1）补光灯自适应性。①自动控制开关：系统通过一定的算法控制，根据摄像机采集的图片亮度分析环境光线的变化，自动开启补光灯。②亮度自适应：在夜晚、光线昏暗或现场照度较低时自动开启补光灯，起到照明作用；车辆来时，面对夜间车灯，亮度加大使得截图中车牌曝光更清晰；根据反馈的车牌区域亮度情况，自动调整补光灯亮度，解决灯光衰减以及灰尘、暴雨等原因导致的欠爆问题。

（2）以车牌区域为焦点的自动曝光算法。根据车辆车牌区域的亮度值分析来自动调整摄像机的快门、感光度、增益等各项曝光参数，达到最佳效果。

5.3.3车牌畸变校准技术

受现场道路制约，车牌表面和摄像机轴线有一定的角度无法做到垂直，导致车牌号码发生畸变，远离摄像机的位置字符变小，对识别造成一定的困难。车牌摄像机畸变校准算法采用多色彩空间进行车牌底色检测，准确定位车牌区域，获取车牌倾斜角度及横向变形比例，最大倾斜角度达到25°，安全角度15°内的准确校准率达到99%以上。

5.3.4神经网络+特征识别的识别算法

（1）多色彩空间的检测保证了多种车牌类型的准确识别，包括新能源车、蓝牌、黄牌、WJ车辆、个性化车牌、军警车、省政府车牌等。（2）字符特征识别算法确保了字符识别率大于98%，提高了汉字的识别率。（3）采用带反馈的能量滤波算法进行纹理检测，使得车牌识别率超过99%。

5.3.5适应性与稳定性

车牌识别系统采用TCP/IP网络方式完成整体系统连通，使得系统布线、施工、调试、维护更加容易和便捷。尤其在公司网络大大覆盖的情况下，系统可利用现有的公司网络进行连接，不需要重复布线，大大降低了施工成本，也更容易得到推广，同时更提高了系统的稳定性。

6.结语

综上所述，在智能交通领域中，车牌自动识别系统在智能化交通系统中的应用势在必行，是未来的发展方向，相信在未来几年，随着智能交通系统的应用建设，车牌自动识别技术会逐步向高清化、网络化、集成化发展，在各个领域中实现车牌识别技术的重要的意义。

参考文献：

[1]邵德伟.车牌识别技术的发展及应用[J].数字技术与应用，2014（4）：218-218.

[2]曹金梅.车牌识别技术应用前景分析[J].工业b，2015（21）：289-289.

[3]陈佳浩.车牌识别技术在智能交通中的应用与发展趋势[J].电子测试，2017（2x）.