车牌识别系统在高速收费中的应用

刘彬彬

摘 要

近年来，我国高速公路里程不断增加，高速公路联网收费的覆盖范围也不断扩大，车牌识别系统在现代高速收费中的应用也越来越普及。本文主要从车牌自动识别系统概述入手，重点对车牌识别技术设备的工作流程以及在高速收费中的具体应用进行了分析和阐述，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

【关键词】车牌识别系统 高速收费

1 引言

车牌识别系统是智能交通系统发展的重要方向，其能够在一定程度上填补了高速公路信息采集自动化的空白，大大提升了高速公路的管理效率和管理水平。车牌识别系统凭借其对车辆身份的快速识别优势，被普及应用到高速公路、隧道以及桥梁等处的收费站，具有十分广阔的市场前景和经济效益。

2 车牌自动识别系统概述

作为机动车唯一的管理标识符号，车辆牌照在整个交通管控中有着十分重要的作用。具体来说，一个相对完整的车牌自动识别系统主要包含车辆检测、图像采集及预处理、车牌定位、字符的分割及识别等几个方面，涉及数字图像处理、电子、计算机等多方面的技术。本文主要对车牌定位、字符分割及识别这三项关键技术进行分析和阐述。

2.1 车牌定位

所谓车牌定位指的是从获取图像说精准找出车牌位置并予以有效标记，将车牌从相对复杂的背景中进行分割，是车牌字符识别的基础和前提。具体来说，主要分为以下几个步骤：

（1）将采集到的图像进行大范围搜索，找到符合车牌特征的区域作为候选区域；

（2）对候选区域进行全面的分析和判断，选定最佳区域；

（3）将车牌从图像中精准分割出来，同时需要对车牌的倾斜问题予以综合考虑。

2.2 字符分割

所谓字符分割指的是将已经提取好的车牌区域有效分割成若干单个的字符。在具体操作过程中，可以采用垂直投影法，该种方法能够在相对复杂的汽车图像中对字符进行有效分割。

2.3 字符识别

所谓字符识别指的是将分割出来的若干单个字符一一识别成具体的字符、字母以及数字。识别率的高低是确定一个系统好快的关键。就目前而言，字符识别可以采用基于人工神经网络的OCR算法和基于模板匹配的OCR算法两种方式。因在实际操作过程中存在较多的干扰因素，这就对识别算法提出了更高的要求。

3 车牌识别技术设备的工作流程

3.1 出入口流程

顾名思义，出入口车牌识别设备主要在收费车道上安装，主要作用是完成对车牌图像识别信息的采集，具体可以分为抓拍、识别以及补光等几个单元。其中，入口控制机可以将车牌照号和车牌二值化图一一写入IC卡中，同時经由网络传回收费站以及各个收费中心。出口车道控制机则可以将IC卡存储的信息与识别设备上传的车牌信息进行对比，一旦出现不一致的情况，收费软件就会将出入口车牌的二值化图进行匹配，如果再次出现错误，那么就会自动弹出二者信息的人工对比，经确认匹配错误之后，就会报警并通过网络调出入口的车牌图像予以进一步取证确认。

3.2 标志点流程

一般来说，在多义性路径的互通立交等一系列重要路段上多使用标志点车牌识别设备，其具体工作原理与车道识别设备基本相同。经由标志点自动识别的车牌号码、二值化图以及车辆具体图片等相关数据通过网络会自动上传到路网收费中心的数据库，经过匹配之后对车辆的行驶路径加以确定。

4 车牌识别在高速公路收费中的具体应用

当前，整个高速公路收费系统的主要目的在于确保车辆畅通的情况下，尽可能减少通行费用的损失。而运用车牌自动识别系统则能够大大提升车辆信息录入效率和录入结果的精准性，对保证高速公路收费业务的正常使用，提升收费业务水平及效率有着十分重要的现实意义。

4.1 换卡、倒卡告警

车辆经过入口处时，其相关的牌照号及二值化图、收费数据等都会一一存入通行卡中。经过出口时，通行卡上的信息则会自动传入高速公路牌照识别器中，在对一系列结果进行全面对比、识别之后，如果匹配出现措施，系统则会产生告警，对监控员予以有效提醒，同时会将匹配结果传送给相应的车道控制机，高速公路收费员依据相关提示采取相应的处理措施。

4.2 对车型进行分类

通过高速公路车牌自动识别系统，我们可以将车辆信息进行收集，建立起相对完整的车牌库。通有车辆通过时，数据库系统就会形成自动查询模式，看该车辆是否在数据库中出现，如果没有，就将此车辆信息加入数据库，如果已经存在，则将本次收费员输入的车型与以往数据相对比，若对比结果出现措施，则产生告警，立即对监控员的处理行为产生提醒，同时将这一结果传输至相应控制车道，收费员则需要对过往车辆的行车本进行仔细检查，再次对其车型进行分类。

4.3 自动放行，有效提升车辆的通行能力

当前，对于免费车辆（非军警车），高速公路收费员需要运用对讲机与监控员进行确认，处理效率低，且极易出现舞弊情况。采用高速公路车牌自动识别系统之后，当收费员对免费车辆进行信息录入时，系统则会对其是否存在免费情况进行自动识别。一旦出现不一致的情况，就会发出告警，对监控员产生有效提醒。

4.4 对违章车辆进行监控

车牌自动识别系统中可以建立诸如欠费、闯关、逃费等一系列车辆违章的黑名单，一旦有这类车辆通过时，系统就会自动进行识别和判断，如果是，则立刻产生告警。

4.5 对交通流数据进行有效统计

高速公路车牌识别系统能够依据车类、车型以及相应的时间段等相关条件进行报表统计，有效提升高速公路收费站的管理效率和管理水平。

4.6 自动报表功能

高速公路车牌识别系统能够提供精准的车辆违章记录、通行记录、车流量统计等一系列报表，在整个操作过程中，无需监控员对违章情况进行手动记录。

5 结语

总之，高速公路收费过程中使用车牌自动识别系统不仅完善了整个收费系统功能，明显降低了收费人员的工作压力，其对杜绝逃漏费情况也具有一定的抑制作用，提高了高速公路站口车辆的通行能力，提升了高速公路服务水平和信息化管理水平。所以，车牌自动识别系统将成为高速公路联网收费的一大发展趋势。

参考文献

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