物業門禁車牌識別系統技術的研究與應用

摘 要：在物業管理過程中，門禁系統作為業主、住戶們出入小區的安全保障設施，在維護業主、住戶的生命和財產安全方面起到重要的作用。特別是小汽車成為人們主要的交通工具，無形中增加了物業門禁管理的難度。本文通過物業門禁車牌識別系統技術應用的引入，圍繞物業將車牌識別系統技術融入到管理過程中，以逐漸形成一個完善、信息化的門禁管理體系，以此促進物業管理效率的提升。

關鍵詞：物業管理；門禁方法；車牌識別；系統技術

中圖分類號：TP391.41文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2018）01-0032-03

Research and Application of License Plate Recognition System for Property Access Control

CHEN Xipeng

（School of Chemistry Chemical Engineering，Anhui University，Hefei 230601，China）

Abstract：In the process of property management，access control system as owners and households enter the security facilities of the community，and play an important role in safeguarding the safety of owners and households. In particular，cars have become the main means of transportation，and the difficulty in the management of property access has been increased invisibly. Through the introduction of the technology application of the property access control license plate recognition system，the license plate recognition system technology is integrated into the management process around the property，so as to gradually form a perfect and information-based access control management system，so as to improve the efficiency of the property management.

Keywords：property management； entrance guard method；license plate recognition；system technology

0 引 言

隨著城鄉建設的快速發展，人民群眾的居住環境得到了很大的改善，以房地產項目為主的物業小區成為居民群眾主要的居住形式，通過物業管理專業化服務，促進業主們日常生活質量的提高。伴隨科技進步，物業小區智能化管理提高了物業檔次，增加了小區安全系數。車牌識別系統技術作為科技發展的產物，在小區安全管理中發揮著重要的作用。

本文將以物業門禁車識別系統技術的研究與應用為主題，從以下幾個方面進行詳細的分析和探討。

1 車牌識別系統技術的研究

1.1 圖像處理技術

在車牌識別系統技術中，車牌的圖像是通過應用圖像采集卡技術將車輛行駛中的車牌進行抓拍，將具體的文件格式存在到計算機系統內存中，雖然車牌圖像并沒有受到人為的破壞，但是在車牌抓拍的過程中因為角度、光線反射、物體遮擋等因素，導致車牌圖像不清晰，降低車牌識別系統的有效性。所以，在車牌圖像抓拍之后，需要對圖像采取相應的預處理技術，通過圖像的傾斜、色彩變化、明暗調節、修正等方法，實現車牌圖像的清晰化，為之后車牌信息的定位和讀取提供一定的保障。

比如，在車牌圖像抓拍的過程中，圖像的清晰度會受到聲音的直接性影響，導致抓拍的照片會出現一定的失真，甚至是車牌變形的現象，另外有些聲音只有在圖像預處理中才能發現，所以采用圖像平滑的預處理技術，進一步提升圖像的清晰完整度。圖像平滑技術的本質是車牌信息主要集中在高頻的部分，為了去掉高頻聲音的影響，將圖像信息分布情況進行平滑，將其轉移到其他地方，進而通過低通濾波的方法將聲音去掉，進而實現圖像清晰度的進一步處理和優化。除此之外，車牌圖像抓拍的過程中，會因為攝像機擺放角度、車牌懸掛傾斜程度、汽車行駛方向等眾多因素的影響，導致車牌圖像出現傾斜的現象，為車牌信息的讀取增加難度。所以，在車牌圖像預處理的過程中，采用圖像傾斜修正的技術，及時完成車牌圖像的優化過程。因為車牌的形狀是標準化的長方形，車牌的上下沿是明顯的平行線，應用HOUGH變換技術，通過對車牌上下沿與水平線形成角度的檢測，并且及時進行糾正，實現車牌圖像的水平糾正，促進車牌識別系統效率的提高。

1.2 車牌定位技術

車牌定位技術是車牌識別系統中重要的組成部分，直接影響到車牌信息的提取難度，同時也是車牌讀取的主要保障。如今，在車牌定位技術的應用中主要通直接法和間接法兩種途徑，實現車牌定位和信息的確定。下面分別從兩種不同的定位方法進行逐一的分析和探討。

第一，直接法車牌定位技術。在車牌的構建過程中，其中的數字、字母和漢字的模型是一致的，通過分析車牌圖像中相關部位的特征，與構建車牌字母間隙的比對，進而實現車牌的定位和確定。比如，在車牌圖像分析的過程中，通過建立相應的數學模型，將車牌每個角點直接直觀的表示出來，之后具有針對性的應用區域定位算法，直接掌握車牌的邊框線和間距，實現車牌信息的定位。除此之外，可以通過車牌的尺寸、字符的間隙、字符的不同特征來實現車牌的定位。第二，間接法車牌定位技術。其與直接法相比較更具有科學色彩，通過一系列虛擬技術和算法的結合，逐漸形成一個完善的車牌定位體系和方法。比如，目前最常見的間接法首先通過抓拍的車牌圖像，掌握圖像邊緣之間的距離，然后根據車牌構建的幾何特征和關系，將其在二值化體系中對車牌圖像從水平和垂直方向進行投影，對車牌的位置進一步確定。最后，結合相應的車牌邊緣檢測算法，例如Sobel算法、Prewitt算法等，實現車牌間接性的定位。以上兩種方法，一種是直接對車牌圖像中所蘊含的特征進行分析，與不同車牌的特點進行對比，進而實現車牌的定位。另一種是運用虛擬化技術，從數學角度對車牌信息構建矢量化的數學函數，通過分析確定車牌區域中最佳的比較參量，進而準確計算出車牌的信息，但是其中具有眾多技術不成熟的地方需要進一步的優化和改進，為車牌識別系統提供技術理論的基礎。

1.3 信息提取技術

在車牌信息提取的過程中，因為相關漢字、字母和數字之間具有相似的特征，經常出現車牌信息提取不準確的問題，降低車牌識別系統技術的有效性。所以，采用專業化的提取技術，對相似字符之間進行準確的對比和檢測，進一步提升車牌信息提取的正確性。

比如，在車牌中表示地區的漢字中，湘和浙的字形相似，通過一般的提取技術很難完成直接性、準確性的提取。所以，通過改變車牌信息特征甄別的方向，將車牌中所包換的字符進行投影，將車牌信息的復雜程度和波形直觀的呈現出來，從漢字的右外輪廓波形的復雜程度進行區分兩者之間的區別，進而實現高效的車牌信息提取。湘的右外部輪廓整體出平緩的特征，線條彎折程度不大。但是，漢字浙的右外部輪廓呈現出波形復雜、線條彎曲程度較大的特點，進而完成不同車牌信息的準確定位。另外，在字母D、O、Q的區分過程中，如果按照以上字符右外部輪廓的分析方法，依然很難準確完成車牌信息的提取，所以我們可以從以上三者字母的左外部輪廓進行分析和區分，字母D整體呈現出波形平穩的特征，如果波形呈現出兩頭較高的特點，那么該字母為O或者Q。然后通過應用字符筆畫跟蹤技術，對兩者之間進一步的分區，當首筆畫從左上開始則為Q，當首筆畫從右上則為O，進而高效完成車牌信息的區分，同時保證信息提取的準確性。

2 物業門禁車牌識別的應用

2.1 車牌信息數據庫構建

在物業門禁管理中采用車牌識別系統技術主要的目標，是當該公寓的住戶駕駛其車輛進出門禁的時候，會直接打開門禁讓其及時安全進入，當不是登記過的汽車行駛到門禁處時，不會打開門禁，并提示相應的信息，進而通過人為的交涉解決具體的問題，保證物業管理的質量，為人們提供安全的生活環境。在上述車牌識別系統應用的作用闡述中，信息對比是其中重要的組成部分，直接性的決定著門禁是否打開、汽車是否能夠進入，所以運用數據庫技術對公寓住戶汽車的車牌信息進行收集、歸納和總結，與車牌信息提取技術之間相結合，進而通過對比得出是否吻合的結果，實現車牌識別系統的作用。

在車牌信息數據庫設計的過程中，我們首先通過對其主要的功能和經過的步驟進行分析，然后構建合理的數據庫板塊，設計出符合要求的數據庫模型。在物業門禁車牌管理中主要存在外來車輛訪客、住戶車牌信息、汽車進入時間的記錄，進而設計出外部、內部車輛數據庫、車輛出入時間記錄三大數據庫模塊，為車牌識別系統提供基礎和保障。當外部車輛訪客中，首先通過車牌信息提取技術形成一定模式的信息，進而導入到外部車輛數據庫的表中，同時完成車輛進入時間的記錄；當外部訪客車輛出來時，通過外部車輛數據庫中相關信息的對比，給打開門禁的權限，保證其及時完成進入過程，并且對其出來的時間進行記錄。當內部車進入門禁時，直接通過內部車輛數據庫中信息的對比，打開門禁讓其直接進入公寓，同時對其進出的時間進行記錄，為住戶提供查詢的優勢。除此之外，當外部車輛訪問的過程中，需要一定的物業門禁值班人員進行交流，讓其提供所要訪問的住戶，當住戶名稱存在是讓其留下相應的聯系方式，進而打開門禁讓其進入，進一步提高物業管理的質量和安全程度。

2.2 完善物業門禁系統

在物業管理中應用門禁出車牌識別系統技術，需要構建一個完整的管理系統，不僅僅需要先進科學技術，而且需要一定的系統設備提供堅實的基礎。所以，物業管理人員在門禁出裝上先進的設備，比如主要的控制設備計算機、車牌監測設備、信息記錄保存設備硬盤和高效的車牌識別軟件，其中在車牌監測設備中又包括圖像抓拍設備特寫攝像機，與其相配合使用的抓拍照明設備補光燈，以及提高車牌抓拍設備壽命的防護設備。物業使用門禁車牌識別系統時，首先需要保證硬件設備的可用性，為其提供理論上的基礎和保障，進而通過不同功能的嘗試和實驗，進一步保證門禁信息化管理系統的可用性和高效性。

另外，在門禁車牌識別系統使用的過程中，門禁管理人員在多次嘗試中難免會遇到其中不足的地方，甚至出現車牌信息錯誤的問題，降低信息化門禁管理的效率。所以，管理人員需要對實踐中所呈現出來的問題進行總結，及時進行匯報，讓專業人員進行完善和優化，一方面增加門禁管理系統功能，另一方面糾正系統的錯誤。同時，物業管理者讓專業人員定期進行維護和檢查，進一步保證門禁管理系統的有效性。比如，物業需要對每天車輛的進出量進行統計，尋找不同時間段的規律，進而便于物業相關政策的實施和管理。所以，讓專業人員進一步對車牌識別系統進行優化，輸入任意時間段、進出方向，快速完成車輛進出數據的統計，同時生成一定的表格，便于進行觀察和對比尋找規律。

除此之外，對門禁計算機管理人員進行專業化的培訓，讓其熟練掌握車牌識別系統中相關操作，例如住戶登記自身新的車牌號，管理者需要將其寫入到內部車輛數據庫中，同時給予門禁自動打開的權限。或者車輛進出數據的查看方法等基本操作，整體性提高管理人員對門禁系統的認知程度和操作能力，促進物業門禁車牌識別系統正常運行。

3 結 論

總而言之，在物業門禁識別系統中包含多個領域的技術，依次完成對車牌圖像處理、優化、定位、信息提取等過程，同時在車牌圖像處理的過程中，因汽車的速度會比較快，會導致車牌圖像模糊，降低車牌識別的效率，因此，再次對圖像進行還原和糾正，以實現車牌識別的任務。在物業車牌識別門禁技術的應用中，通過相關設備的更新、數據庫的構建，為控制物業小區人員、車輛進出提供緊實的保證，通過不斷的完善技術，以此來促進物業門禁管理效率的提高，全面保障小區安全。

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作者簡介：陳希鵬（1997.08-），男，福建泉州人，退役軍人，安徽大學化學系17級本科在讀，2018年畢業于天津大學，計算機網絡技術專業。研究方向：計算機及其應用，智能化網絡工程技術，機電設備系統工程管理，科技管理（安全管理），質量管理。