新疆停車管理收費系統的基本方案書
一、系統介紹
隨著經濟建設的發展城鄉交通的現代化進程，綜合使用公路和道口現場的各種數據和信息，對道路運行狀況進行監控，防止(減少)車輛違章或交通事故，對我國公路交通的科學管理，提出了很高的要求。
安裝停車管理收費系統，通過在各關鍵處設立的監控點，自動抓拍上下行兩個方向所有過往車輛的視頻圖像，通過智能化識別處理和網絡傳輸取得車輛的各種重要特征（如車牌號、車色顏色、車輛圖片等），對道路過往車輛進行監控、統計，對交通違章、交通肇事逃逸和治安逃逸車輛進行智能監控，對一些違章車輛進行監控，實現自動抓拍、識別、違章檢測、實時黑名單圖片比對、上傳指揮中心等功能?？梢杂行Ф糁啤⒉樘幗煌ㄟ`章，減少交通隱患，大大提高通行安全，這也是城市經濟快速有序發展的重要保證。
二、停車管理收費系統功能
1．系統概述
新疆道閘廠家的停車管理收費系統，在各關鍵卡口監控中適用于各種監控位置，全天候對過往車輛進行監視并提供實時圖文信息自動處理，從而成為智能交通系統（ITS）理想的子系統。
該系統中采用攝像頭加DSP(數字信號處理器)設備，可以智能控制攝像機參數和實時處理視頻圖像,將通過車輛的車牌號碼自動地識別出來并通過網絡傳輸到后端數據庫。其后端數據中心的大容量硬盤可以快速地存取上百萬條記錄與圖片。同時，可以與車管數據庫連接起來，對交通違章、違規車輛的特征進行查詢及實時報警。
2.車牌識別原理
車牌識別是利用動態視頻圖像進行牌照號碼、牌照顏色自動識別的模式識別技術，包括圖像采集，車牌檢測定位，車牌顏色識別及二值化，車牌傾斜校正，字符識別，識別輸出等過程
圖像采集：
標清圖像中的模擬信號傳到采集卡中，轉化為YUV數據進行下一步的處理。實際環境中光照可能不均勻，特別是在太陽強光和逆光的照射下，圖像背景更加復雜再加上圖像噪點存在的情況，準確地確定牌照區域及識別是整個識別系統的重要部分。因此，利用配套的停車管理收費系統，通過分析圖像亮度，智能調整相機參數和LED燈，防止曝光過度和燈光不足，獲得易于識別的圖像成為必要。車牌檢測定位：
首先對采集到的視頻圖像進行大范圍搜索，找到符合汽車牌照特征的一些區域作為候選，然后對這些侯選區域做進一步分析、評判，選定1-3個區域將其從圖象中切割出來。
車牌顏色識別及二值化：
針對所選定的車牌后選區域，利用YUV分量判斷車牌顏色。并根據背景對車牌進行二值化智能處理，盡量減少噪點。
車牌傾斜校正：
車牌定位后所提取的字符不同程度的存在傾斜，一般包括水平傾斜和垂直傾斜，這些傾斜不僅會給下一步字符分割帶來困難，而且還將對后續字符識別的正確率造成直接影響需要在字符分割之前進行車牌傾斜校正。
字符分割：
根據牌照的字符書寫格式、字符尺寸限制和一些其他條件，利用垂直投影法對復雜環境下的汽車圖像中的字符分割。
字符識別：
字符識別方法是將分割后的字符縮放為字符數據庫中模板的大小，先對待識別字符進行特征提取，由神經網絡自動實現特征提取直至識別出結果。識別結果網絡輸出：
利用網絡把車牌顏色，車牌號碼，壓縮后的整個特寫圖片傳出
3.系統特點
一、軟硬件體系結構優勢
傳統停車管理收費系統的基本硬件配置是由攝像機、工控機、采集卡、照明裝置組成，以及具有識別功能的圖像分析和處理軟件。傳統系統體積大，在室外應用對環境要求高（比如要放在帶有溫控的機柜內），而且在掉電情況下由于操作系統的本身原因恢復比較慢，不適合在無人現場的工作。
本產品是一種硬件實現識別功能模塊，集成圖像采集、圖像技術處理、網絡傳輸、串行與IO控制功能于一體的車牌識別，具有體積小，溫度適用范圍廣，前端能快速實現系統的復位，戶外運行穩定、可靠。系統集成度高，為產品的大規模和集中應用提供了可能。
二、觸發方式優勢
傳統停車管理收費系統應用外設觸發工作式，采用線圈、紅外或其他檢測器檢測車輛通過信號，系統接受到車輛觸發信號后，采集車輛圖像，自動識別車牌，以及進行后續處理。
本產品應用視頻觸發方式，系統采集視頻流圖像，對于每一幀圖像進行分析處理，拋棄硬件觸發，施工方便、簡潔、易于維護。
三、識別速度與可靠度優勢
國際交通技術提出的識別速度是1秒以內。國內的停車管理收費系統在實際應用中識別速度達到平均200-500毫秒，一般要求識別車牌大小為160Pixels。由于識別的實時性要求和抓拍率要求，一般需要外部觸發抓拍對單張圖片進行識別，由于光線和環境的影響，識別率都很低。
本產品利用獨特圖像別技術以及人工智能，對視頻流中的車輛進行實時識別（每幀〈40MS），能夠根據字符的可靠度對多幀圖片進行優化選擇，保證識別的高準確度。對較小的車牌（110-130Pixels）有較高的識別率，在大流量、高車速、夜間、雨霧等惡劣環境中具有較高的適應性。
四、控制與維護不同
智能化地控制視頻圖像，應用DSP處理器閉環控制攝像機的快門、增益等參數和LED開關，獲得比較清晰的視頻圖像。同時系統中心：
支持產品的在線升級，能夠在中心端對前端產品軟件完成更新。
海量數據存儲：停車管理收費系統具有海量數據存儲功能，能夠容納達
千萬條圖片記錄；
具備迅速、友好、方便的查詢、統計功能
3．系統結構
新疆道閘廠家和前端系統由構成。系統中心由路由器及接收主機、網絡接收及數據庫管理軟件組成。前端系統由DSP處理器（每個識別器識別一路）、道路監控攝像機、手動聚焦鏡頭、防護罩以及LED補光燈，網絡傳輸設備等組成。
停車管理收費系統方案
三系統中心功能模塊
1．系統中心界面
停車管理收費系統方案
2．系統中心功能
停車管理收費系統方案
新疆道閘廠家的自主版權的停車管理收費系統是專門為公安交通開發的一套全中文圖形用戶界面的系統軟件。
該系統硬件由接受服務器,數據庫服務器,千兆口交換機構成.該軟件由四部分組成:前端接收處理模塊,數據庫模塊,管理模塊,應用模塊。前端接收處理模塊:
根據網絡設置結構,每個前端主機接收(1-40路)的前端數據和圖片,識別的數據信息被發送到數據庫。
顯示設備的網絡的連接/未連接狀態；
添加/刪除前端設備的IP地址、地理位置,車的方向；
接受到的圖片被保留到接受服務器；
數據庫模塊:
保存前端的數據信息以及圖片位置信息,提供管理與應用模塊的數據列表。
用戶列表
設備列表：包括IP地址、地理位置、道路編號、車輛的方向；?嫌疑車輛列表：車牌號碼、車牌顏色、車型、車身顏色;
記錄列表：車牌號碼、記錄日期、記錄時間、車牌顏色
管理模塊:
增加/刪除應用用戶。
增加/刪除前端處理主機的處理器接點。
應用模塊:
實時記錄單路監測車道的車輛信息，包括車輛照片、車牌號碼、通過
時間（年、月、日、時、分、秒）等；(參照界面)
顯示設備的網絡的連接/未連接狀態；
對某一道路車輛進行流量統計(日統計,星期統計),柱狀圖顯示；?添加/刪除違章車輛號碼；
(數據中心)可將車輛的車牌號碼、日期、時間、地點等信息記錄到數
據庫中，并可針對通過時間、車牌號碼等參量進行單一或組合方式
的精確或模糊查詢和統計。并能對違章車輛等各類信息進行顯示
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對嫌疑車輛記錄進行備份；
根據實際需求進行硬盤空間管理，由系統自動對過期數據格式化，硬
盤自動循環使用；
四前端系統
前端監控點系統位于關鍵的場所和交通要道,前端系統由標清設備（道路監控攝像機和DSP識別器）或高清設備（一體化高清設備）、LED補光系統,傳輸系統等組成，完成機動車輛牌照抓拍、識別、以及傳輸功能，系統具有很強抗干擾和抗惡劣環境的能力。
前端設備（一體化高清設備）自動拍攝1張車輛通過監測點的照片，
照片可清晰分辨出所記錄車輛的車型、顏色、牌照號碼、牌照顏色；
前段設備智能化地控制視頻圖像，閉環控制攝像機的快門、增益等參
數和LED開關，獲得比較清晰的視頻圖像；
前端設備和光端機設備能通過光纖將記錄的車輛信息實時傳輸到交通
指揮中心；
前段設備和光端機設備能全天候24小時不停機地正常穩定工作，系統
具有異常自檢及自恢復功能；
1、監控端點實施方案
監控點上的系統配置是根據監控點的道路和環境情況而有所變化的。在系統整體設計上，采用視頻方式進行車輛檢測。
對于標清停車管理收費系統而言,其本身的有效像素720Pixels,一般可識別的車牌大小為120Pixels,而每張車牌的實際大小為0.48M,那么一個標清停車管理收費系統的有效監控范圍為2.98M(6個車牌的范圍)。
由于大部分車牌位于車輛的中間位置,對于普通的3.5M(7.3個車牌范圍)的車道而言,其有效范圍一般小于3M,因此一個車牌識別監控系統基本可以覆蓋一個車道。但對于大于3.5M或者有特殊要求的車道而言,要用兩路三個車牌識別監控系統的方法進行覆蓋處理。
由于停車管理收費系統本身只提供一張車輛經過監控點的圖片，為了獲得的充分新疆道閘廠家的圖像信息，對于重要的卡口，要用遠景攝像機進行視頻圖像監控與記錄。
所以我們按照要求，設計了以下雙車道監控點的具體設置圖。
停車管理收費系統方案停車管理收費系統方案
對于高清停車管理收費系統而言,其本身的有效像素1616Pixels,一般可識別的車牌大小為120Pixels,而每張車牌的實際大小為0.48M,那么一個高清停車管理收費系統的有效監控范圍為6.40M(13個車牌的范圍)。
2、傳輸設計
前端的卡口識別主機到中心系統的傳輸，采用以太網方式傳輸，通過光纖收發器或者3G無線MODEM來實現是比較理想的方式。
3、輔助設備設計
為了將攝像機等設備安裝在能清楚拍攝車輛信息的位置，需要在卡口前端處建設監控桿，用來安裝攝像機組以及補光燈系統。根據卡口系統的項目需求，監控桿安裝高度為6。5米以上，橫跨距離根據現場具體情況而定，該桿可抵御12級以上臺風襲擊和行駛車輛的碰撞。在每個建設點只需架設一根監控桿，在其上可以合并安裝攝像機與補光燈，這樣有效節省了系統開支，并減少了因架桿過多對路口環境所造成的影響。
考慮到系統必須24小時運行，對于室外抓拍，環境照度無疑是個無法避免的問題，夜晚、陰雨天的環境照度低，使得夜間圖像清晰度下降。為了抓拍到清晰的圖像，近景攝像系統采用的是低照度攝像機和輔助照明單元。輔助照明單元主要是LED補光燈和道路路燈組成。我們采用低功率正常光進行補光處理。該設計對駕駛員影響不大，不會對駕駛造成影響。
同時為了避免雷電對系統的損害，整個系統還安置了防雷設施，并且在監控桿上安裝避雷設施。
五卡口標清設備技術指標與要求
停車管理收費系統方案
1．DSP器車牌識別器
停車管理收費系統方案
使用高性能嵌入式的TI平臺,時鐘為600MHz，8個并行運算單元，處理
能力達4800MIPS。
內嵌的識別軟件包含了視頻采集、圖像預處理、車牌檢測、車牌切分、字符
識別、圖像壓縮、數據傳輸等模塊，系統處理數據能力強、識別速度快（小于40MS）、可靠性高。
設備提供自適應10M/100M/網絡接口。
內置Web服務器，支持Web訪問和在線升級
支持完整的TCP/IP協議簇。
720×288分辨率，每路采集，每秒25幀；
工作溫度：-10℃至+70℃
支持JPEG圖像格式；
2．專用道路監控攝像機
專用道路監控攝像機：
推薦品牌:JVC1/2’1481BEC
3．鏡頭
推薦鏡頭：TAMRON13VG20100AS(1/3CCD)
4．全天候防護罩
帶自動溫控風扇及加熱裝置，在異常寒冷和高溫下啟動加熱和降溫功能。?防塵、防熱功能
防護等級IP65
推薦：YAAN4722SHK
5．補光燈
停車管理收費系統方案
為了提高夜間抓拍質量，本設備可以提供了補光燈，和控制接口電路，一旦檢測到圖像亮度降底，系統自動控制相應的補光燈，進行補光照明。?攝像機的夜晚補光,對車牌敏感,強度穩定，壽命超過25000H。
LED光亮度可調，適應各種應用場所,5~25米有效距離。
220V交流供電外接開關控制信號接口，可以通過IO開啟關閉LED燈。?防護等級IP65。
六卡口高清設備技術指標與圖片實例
使用高性能嵌入式的平臺,時鐘為900MHz，8個并行運算單元，處理能力達
7200MIPS。
內嵌的識別軟件包含了視頻采集、圖像預處理、車牌檢測、車牌切分、字符
識別、圖像壓縮、數據傳輸等模塊，系統處理數據能力強、識別速度快（一路或兩路識別均<40MS）、可靠性高。
10M/100M/1000M自適應網絡接口。
內置服務器，支持WEB訪問和在線升級。
支持完整的TCP/IP協議簇。
1616×1232分辨率，每秒15幀。
工作溫度：-20℃至+70℃。
支持JPEG圖像格式。
推薦鏡頭：COMPUTARM2514
七前端設備的安裝
1.拍照系統立柱安裝
確定安裝位置
安裝位置十分重要，應遵守如下原則：
拍攝方向與機動車的行駛方向相反（拍機動車前部）。
安裝點至拍攝區域中心線的水平距離小于2米。
高清攝像機高度大約6.5M，攝像機與車牌的地面距離20-24M。
道路標清攝像機高度大約6.5M，攝像機與車牌的地面距離16-18M。
小區標清攝像機高度大約2.0M，攝像機與車牌的地面距離8M。、
獲得的圖像中車牌大小為120-130Pixels，聚焦清晰。
立柱的要求及安裝
立柱下部采用圓形或方形法蘭盤與混凝土基礎聯接，地腳螺栓采用其所長M18的4根或6根，上部法蘭平面與立柱軸向垂直。
混凝土基礎尺寸為600×600×800（mm3）,基礎中預埋直徑80mm護套管，用于穿線。
接地柱采用45角鋼，長度1500mm。與地腳螺栓用鋼板或銅板聯接，保證接頭接觸良好。
2.補光燈的安裝與要求
為了使拍攝區域在夜晚有足夠亮度，同時又保證車牌清晰，需要安裝補光燈（標清補光燈置于攝像機防護罩之內）,一同安裝在立桿上。同時為了遮蓋晚間車大燈的反光,應用路燈的燈光將極大地改善始善終圖像質量。
八．高清圖片實例
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