成都自動車牌識別系統功能設計

（1）輸入子系統

這里的輸入系統主要是指視頻處理部分，包括有位置探測器、光電轉換器、圖像采集卡等。位置探測器可以采用射頻和微波探測或紅外探測等方法，采用紅外探測方法的時候，探測器由一對紅外發光二極管及相關電路組成，一只二極管用于發射紅外線，另一支則用于接受。當車輛行駛經過探測電路時，隔斷了紅外線，探測器探測到這一信息后，就把信息發給控制系統，控制系統應會根據車輛行駛的速度決定圖像攝取的速度（幀/秒）。這是由于在自動車牌識別系統中，所關注的主要信息是車牌號碼，但是車牌號碼區域本身在整個汽車圖像中所占的比例很小，根據車輛速度決定攝取速度可以減小圖像的模糊度使車牌能夠較好的識別。控制光電轉換器可以采用CCD（Charge Coupled Device電荷耦合器件）攝像機，它是利用電荷傳送讀出方式獲得輸出的固體攝像器件，具有信號存儲（光電轉換）和傳送（掃描）功能，與MOS型攝像器件相比，CCD攝像機具有噪聲低、信噪比S/N大、動態范圍大等優點。光電轉換器傳入的電信號經過圖像采集卡轉為數字位圖格式，送入計算機中保存。

（2）識別子系統

顧名思義識別子系統是自動車牌識別系統中的核心部分。相對于其它圖像識別系統，自動車牌識別的研究要困難的多。這是由以下幾個方面的原因造成的：

（a）環境影響較大。雖然各個識別系統用于一相對固定的場景，但是還是會受到天氣、光照等外界條件的影響，即使是在同一天、同一種天氣下，上午、下午和晚間的光照條件下都會不一樣，這就要求系統能夠具有全天候穩定工作的性能，對系統的設計提出了較高的要求，另外識別也容易受到車身上的車標、字符等各種標號的干擾影響，從而引起車牌錯誤定位和字符誤識別的發生；（b）待識別車輛的車型復雜。目前，國內車輛的車型眾多，不僅有國產車、進口車，還有很多的改裝車，不同車型的底盤高低差別很大，車頭細節的不盡相同，這就給車牌定位方法的選擇帶來一定的困難；另外，車牌位置不固定。大多數情況下，車牌應該被置于汽車保險杠的中間，但實際上很多車輛的車牌或放在保險杠的上方，或放在保險杠的兩側，有的甚至部分偏離出了視場以外；（c）車牌本身的污染、缺損等也會影響識別的正確性。一些車輛由于天氣或是路況不好，使得車牌被灰塵、泥土沾染，另外還有一些車輛行駛時間較長，車牌上的字符已經部分缺損了，嚴重的時候，人眼也很難辨別車牌上的字符，這些情況都會影響系統的識別工作，導致誤識別或拒識別，另一方面也要求系統應該具有較強的抗干擾能力；（d）在自動車牌識別系統中，實時性與分辨率的矛盾體現得尤為突出。一般的圖像識別系統大都采用256×256或128×128的圖像，而在自動車牌識別系統中，由于牌照尺寸相對整幅車頭圖像來說較小，為了保證識別的正確性，每個字符要求有20×20點左右，因此，要求圖像分辨率較高，一般不能低于512×512。若采用2048×2048則更好，但這就會影響系統的實時性，可能無法快速識別出車牌字符，這一對矛盾也是許多牌照識別系統不能投入實用的主要原因之一。因此，自動車牌識別系統投入使用的關鍵在于找到對圖像質量要求不高但精度高的快速算法和硬件實現。

（3）輸出子系統

輸出部分主要是本地數據庫子系統，在車牌識別系統中，識別系統把識別出的牌照號碼、車型、上路地點、應付過路費等信息送入本地數據庫系統加以存儲，同時可以在計算機的屏幕上實時顯示出來，也可以從打印機接口打印輸出，也可以將信息存入外部的存儲介質中（如硬盤、光碟等）。本地分布式數據庫應提供檢索、查詢等功能，并通過網絡將不同地區、不同路段收費站的分布式數據庫連接在一起，相互獲取本地收費站需要的信息，從而實現了遠程信息的交互性。

自動車牌識別系統的主要步驟如下：

(a)圖像采集：計算機通過視頻采集接口采集攝像頭攝入的視頻圖像。

(b)圖像處理：對動態采集的圖像進行濾波，圖像增強等處理。以克服圖像干擾，改善識別效果。

(c)牌照定位：在動態采集到的圖像中，自動找到車牌的位置。

(d)字符分割：在車牌圖像上，自動提取每個字符的圖像。

(e)字符識別：在每個字符圖像中識別出字符文字。

在上面幾個步驟中，車牌定位是至關重要的一個步驟，它的精度直接關系到車牌識別系統的速度和精度，起著關鍵性作用。

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