車牌識別系統在高速收費中的應用

劉彬彬

摘 要

近年來，我國高速公路里程不斷增加，高速公路聯網收費的覆蓋范圍也不斷擴大，車牌識別系統在現代高速收費中的應用也越來越普及。本文主要從車牌自動識別系統概述入手，重點對車牌識別技術設備的工作流程以及在高速收費中的具體應用進行了分析和闡述，希望給行業相關人士提供一定的參考和借鑒。

【關鍵詞】車牌識別系統 高速收費

1 引言

車牌識別系統是智能交通系統發展的重要方向，其能夠在一定程度上填補了高速公路信息采集自動化的空白，大大提升了高速公路的管理效率和管理水平。車牌識別系統憑借其對車輛身份的快速識別優勢，被普及應用到高速公路、隧道以及橋梁等處的收費站，具有十分廣闊的市場前景和經濟效益。

2 車牌自動識別系統概述

作為機動車唯一的管理標識符號，車輛牌照在整個交通管控中有著十分重要的作用。具體來說，一個相對完整的車牌自動識別系統主要包含車輛檢測、圖像采集及預處理、車牌定位、字符的分割及識別等幾個方面，涉及數字圖像處理、電子、計算機等多方面的技術。本文主要對車牌定位、字符分割及識別這三項關鍵技術進行分析和闡述。

2.1 車牌定位

所謂車牌定位指的是從獲取圖像說精準找出車牌位置并予以有效標記，將車牌從相對復雜的背景中進行分割，是車牌字符識別的基礎和前提。具體來說，主要分為以下幾個步驟：

（1）將采集到的圖像進行大范圍搜索，找到符合車牌特征的區域作為候選區域；

（2）對候選區域進行全面的分析和判斷，選定最佳區域；

（3）將車牌從圖像中精準分割出來，同時需要對車牌的傾斜問題予以綜合考慮。

2.2 字符分割

所謂字符分割指的是將已經提取好的車牌區域有效分割成若干單個的字符。在具體操作過程中，可以采用垂直投影法，該種方法能夠在相對復雜的汽車圖像中對字符進行有效分割。

2.3 字符識別

所謂字符識別指的是將分割出來的若干單個字符一一識別成具體的字符、字母以及數字。識別率的高低是確定一個系統好快的關鍵。就目前而言，字符識別可以采用基于人工神經網絡的OCR算法和基于模板匹配的OCR算法兩種方式。因在實際操作過程中存在較多的干擾因素，這就對識別算法提出了更高的要求。

3 車牌識別技術設備的工作流程

3.1 出入口流程

顧名思義，出入口車牌識別設備主要在收費車道上安裝，主要作用是完成對車牌圖像識別信息的采集，具體可以分為抓拍、識別以及補光等幾個單元。其中，入口控制機可以將車牌照號和車牌二值化圖一一寫入IC卡中，同時經由網絡傳回收費站以及各個收費中心。出口車道控制機則可以將IC卡存儲的信息與識別設備上傳的車牌信息進行對比，一旦出現不一致的情況，收費軟件就會將出入口車牌的二值化圖進行匹配，如果再次出現錯誤，那么就會自動彈出二者信息的人工對比，經確認匹配錯誤之后，就會報警并通過網絡調出入口的車牌圖像予以進一步取證確認。

3.2 標志點流程

一般來說，在多義性路徑的互通立交等一系列重要路段上多使用標志點車牌識別設備，其具體工作原理與車道識別設備基本相同。經由標志點自動識別的車牌號碼、二值化圖以及車輛具體圖片等相關數據通過網絡會自動上傳到路網收費中心的數據庫，經過匹配之后對車輛的行駛路徑加以確定。

4 車牌識別在高速公路收費中的具體應用

當前，整個高速公路收費系統的主要目的在于確保車輛暢通的情況下，盡可能減少通行費用的損失。而運用車牌自動識別系統則能夠大大提升車輛信息錄入效率和錄入結果的精準性，對保證高速公路收費業務的正常使用，提升收費業務水平及效率有著十分重要的現實意義。

4.1 換卡、倒卡告警

車輛經過入口處時，其相關的牌照號及二值化圖、收費數據等都會一一存入通行卡中。經過出口時，通行卡上的信息則會自動傳入高速公路牌照識別器中，在對一系列結果進行全面對比、識別之后，如果匹配出現措施，系統則會產生告警，對監控員予以有效提醒，同時會將匹配結果傳送給相應的車道控制機，高速公路收費員依據相關提示采取相應的處理措施。

4.2 對車型進行分類

通過高速公路車牌自動識別系統，我們可以將車輛信息進行收集，建立起相對完整的車牌庫。通有車輛通過時，數據庫系統就會形成自動查詢模式，看該車輛是否在數據庫中出現，如果沒有，就將此車輛信息加入數據庫，如果已經存在，則將本次收費員輸入的車型與以往數據相對比，若對比結果出現措施，則產生告警，立即對監控員的處理行為產生提醒，同時將這一結果傳輸至相應控制車道，收費員則需要對過往車輛的行車本進行仔細檢查，再次對其車型進行分類。

4.3 自動放行，有效提升車輛的通行能力

當前，對于免費車輛（非軍警車），高速公路收費員需要運用對講機與監控員進行確認，處理效率低，且極易出現舞弊情況。采用高速公路車牌自動識別系統之后，當收費員對免費車輛進行信息錄入時，系統則會對其是否存在免費情況進行自動識別。一旦出現不一致的情況，就會發出告警，對監控員產生有效提醒。

4.4 對違章車輛進行監控

車牌自動識別系統中可以建立諸如欠費、闖關、逃費等一系列車輛違章的黑名單，一旦有這類車輛通過時，系統就會自動進行識別和判斷，如果是，則立刻產生告警。

4.5 對交通流數據進行有效統計

高速公路車牌識別系統能夠依據車類、車型以及相應的時間段等相關條件進行報表統計，有效提升高速公路收費站的管理效率和管理水平。

4.6 自動報表功能

高速公路車牌識別系統能夠提供精準的車輛違章記錄、通行記錄、車流量統計等一系列報表，在整個操作過程中，無需監控員對違章情況進行手動記錄。

5 結語

總之，高速公路收費過程中使用車牌自動識別系統不僅完善了整個收費系統功能，明顯降低了收費人員的工作壓力，其對杜絕逃漏費情況也具有一定的抑制作用，提高了高速公路站口車輛的通行能力，提升了高速公路服務水平和信息化管理水平。所以，車牌自動識別系統將成為高速公路聯網收費的一大發展趨勢。

參考文獻

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