停车场收费系统技术方案设计 双路高清车牌识别.docx

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停车场收费系统技术方案设计双路高清车牌识别

双路高清纯车牌识别系统

技

术

方

案

深圳市宏升时代科技有限公司

企业简介

深圳市宏升时代科技有限公司是一家在国内处于领先地位的，专业从事出入口控制管理、系统软硬件及配套产品研发和生产的高新技术企业。

凭借对当前行业现状的深入研究，潜心发掘用户需求，创造性的提出了“出入口控制全面解决”的全方位行业解决方案思路，广泛应用在现代化的智能大厦、企事业单位、基础设施场馆、政府机关、交通运输、住宅小区、商业物业等场所，在专注于为用户提供最全面、专业的管理方案同时，帮助客户搭建更安全、完善、有效率的出入口控制管理平台，适用于对人、车、物的“安全、可控”的通行出入管理要求，涵盖了停车场管理、电梯控制管理、门禁考勤管理、消费管理等多个子系统应用。

公司拥有完善的研发、测试、生产、销售、售后流程，保障了每一台设备都极力贴近市场需求，同时公司凝聚了一批富有行业经验的专业型人才，具备卓越的方案解决能力，可为客户提供业内最为完善的出入口控制管理设备和系统解决方案。

第1章需求分析

在现代化停车场管理中，涉及到各方面的管理，其中车辆的管理是一个重要的方面。

尤其是对特殊停车场、大院及政府机关、小区而言，要求对各种车辆实时地进行严格的管理，对其出入的时间进行严格的监视，并对各类车辆进行登记（包括内部车辆和外部车辆）和识别。

对大规模的场区中，各种出入的车辆较多，如每辆车都要进行人工判断，既费时，又不利于管理和查询，保卫工作比较困难，效率低下。

为了改善这种与现代化停车场、大院及政府机关、小区等不相称的管理模式，需要尽快实现车辆管理工作的自动化、智能化，并以计算机网络的形式进行管理，对所有出入口的车辆进行有效地、准确地监测和管理。

要求系统提供相应的应用软件，实现营区管理的高效率、智能化。

该系统是利用视频流的车牌自动识别算法，无需地感触发，对车辆进行抓拍、号牌识别，当车辆进入小区入口时，车牌自动识别算法自动抓拍车辆照片并识别车牌号码，将车牌号码，颜色，车牌特征数据，入场时间信息等传记录下来，车辆可无障碍出入停车场，为用户提供了一种崭新的服务模式。

系统自动识别进入小区车辆的号码和车牌特征，验证用户的合法身份，自动比对黑名单库，自动报警，并可对整个停车场情况进行监控和管理，包括出入口管理，内部管理，采集，存储数据和系统工作状态，以便管理员进行监控，维护，统计，查询和打印报表等工作。

车辆出入小区，完全处于系统监控之下，使小区的出入，收费，防盗，车位管理完全智能化、自动化并具有方便快捷，安全可靠的优点

根据***商圈停车场的具体要求及实际情况，遵循实用、安全、先进、经济、可靠、可扩充原则进行设计。

该商圈共有六个进口五个出口车辆出入口通道，出入口通道上安装双路高清识别摄像机六套、显示控制一体机入出口各五套，入出口道闸十一套，，高亮补光灯十一台、中心电脑一台、高清识别仪六台。

通过网线或光纤将物业管理电脑电脑连接起来，可实现数据互享，相互管理和远程维护。

固定车车主可直接进行出入，同时电脑会自动将车主的资料、车辆图像、车牌抓拍识别并保存下来，入口车辆图像、车牌与出口车辆图像、车牌及车主资料进行对比，可有效的防止汽车偷盗事件的发生。

1.1车牌识别的优点

“车牌识别”无疑是智能化程度最高，使用最方便的停车场管理技术 。

1）对固定车管理而言，“车牌识别”有以下优点：

Ø彻底解决“卡管理”时，一卡多车的情况； 

Ø彻底解决“卡管理”时，卡未携带的情况；

Ø彻底解决“卡管理”时，卡丢失带来的换卡，补卡的工作；

Ø彻底解决“卡管理”时，卡损坏带来的换卡，补卡的工作； 

Ø彻底解决“卡管理”时，卡安装摆放位置的沟通工作； 

Ø其他源于卡的问题„„ 

2）对临时车管理而言，“车牌识别”有以下优点：

Ø彻底解决“卡管理”时，收费人员眛钱的现象； 

Ø彻底将收费人员从人工发卡的工作中解放出来，只需负责收钱——即便是配入口发卡机，也往往需要有人帮忙在“入口发卡机”和“临时车”之间传递“临时卡”，往往偏离了“节省人力资源的初始目的”。

因为临时车的停车距离往往离发卡机比较远，这是人们害怕撞到发卡机和道闸的下意识正常反映； 

Ø彻底解决“卡管理”时，有的临时车辆混出停车场，管理方损失临时卡和停车费的情况； 

Ø彻底解决有个别的固定车在入场的时候恶意取走临时卡，造成临时卡不断流失的情况； 

Ø彻底解决入口发卡机卡容量有限的问题； 

Ø其他源于卡的问题„„

第2章项目总体设计原则与依据规范

2.1总体设计原则

1．安全性原则

停车场系统中的所有设备应符合中国或国际有关的安全标准，并可在部分恶劣环境下使用，可实时监控和与其它系统联动功能，并充分保证使用者环境的安全性。

2．实用性原则

在产品的开发、生产上根据市场的实际需要进行，不单纯追求所谓先进而不实用的产品，系统应有良好的可学习性和操作性，使管理人员只需经过简单的培训即可正常操作使用。

3．稳定性原则

停车场管理系统一般情况下24小时不间断地工作，系统的稳定性尤为重要。

4．可拓展性原则

系统应满足用户不断的需求，在工程完工后，配置的改变也是可能和方便的。

在软件上免费为相应的应用客户升级，并可和消防、报警系统联动。

5．易维护性原则

在设计、生产上使用好的配件，使系统的故障率达到最低。

系统出现故障时通过简单的工具即可进行维护，在系统出现突然问题时，数据自动保存并能快速恢复，同时可使用手动装置，保证通道的顺利开通。

2.2系统设计依据规范

•《中华人民共和国安全防范行业标准》GA/TT75-94

•《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》建设部

•《民用建筑电气设计规范》（JGJ／T16－92）

•《智能建筑设计标准》（GB50314-2000）

•《建筑和建筑群综合布线工程设计规范》中国工程建设标准协会

•《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94

•《火灾自动报警系统设计规范》国家计委

第3章双路高清车牌识别系统介绍

3.1系统架构与组件

图1双路高清车牌识别系统拓扑图

停车场收费系统具备对临时车辆进行收费管理和对长期用户进行认证管理的功能。

整套系统包括出入出口控制显示一体机、入出口高清摄像机、道闸、管理中心、车牌高清识别仪等组件构成。

Ø入出口控制显示一体机，控制开关闸，播报语音及显示车辆出入场信息，停车时长及缴费信息等。

Ø车牌高清识别仪，车牌运算核心部件。

Ø摄像机，为进出车场提供高清视频及抓拍图片。

Ø道闸用于从物理上阻拦车辆，控制车辆进出。

Ø地感用于检测车辆，实现“一车一卡”功能。

Ø防砸地感用于检测车辆，实现道闸防砸功能。

Ø管理中心，用于管理及存储图片记录等。

入出口控制一体机与电脑之间采用RS485通讯方式，在保障数据传输速度和安全性的基础上，极大的方便了设备安装布线，同时各部件均为模块化设计，某一设备的变动不会影响到其他设备的正常工作。

停车场收费管理系统中主体采用TCP/IP的组网结构，岗亭电脑至管理中心电脑、高清识别仪至岗亭电脑、高清摄像机至高清识别仪等。

方便快捷。

3.2系统出入管理流程

3.2.1临时用户入场流程

图1临时用户入场流程

前提是系统允许临时用户入出场，临时用户到达停车场入口处，系统自动识别车牌号码，同时自动抓拍当前车辆入场图片，记录日期及时间生成记录存入数据库，供后期查询及出场调用。

道闸自动开启，车主驾车经过道闸，进入停车场，道闸自动归位。

3.2.2临时用户出场流程

图2临时用户出场流程

临时用户到达出口时，系统自动识别车牌号码，自动查找该车牌的入场记录与之匹配，调出入场时间及抓拍图片，根据计费规则，计算相应的停车费用，完成缴费操作。

收费后确定开闸车辆快速离场，道闸自动归位。

图3临时用户出场流程（中央收费自助缴费）

中央收费模式下，临时用户在自助缴费机前选择车辆缴费，将车牌号输入，根据计费规则，计算相应的停车费用，完成缴费操作。

用户驾车到达停车场出口时，系统自动识别车牌号码，自动查找该车牌的入场记录与之匹配，调出入场时间及抓拍图片，判断是否超时，未超时，道闸自动开启，用户可以实现快速离场。

如果收费后，用户在场内时间超过允许的滞留时间，须再次返回到缴费中心缴费出场。

3.2.3长期用户入场流程

图4长期用户入场流程

当长期车辆到达停车场入口时，系统自动识别车牌号码，同时自动抓拍当前车辆入场图片，记录日期及时间生成记录存入数据库，供后期查询及出场调用。

道闸自动开启，车主驾车经过道闸，进入停车场，道闸自动归位。

3.2.4长期用户出场流程

图5长期用户出场流程

长期用户离场时，到达停车场出口处，系统自动识别车牌号码，自动查找该车牌的入场记录与之匹配，调出入场时间及抓拍图片，判断固定用户可使用日期，未过期，道闸自动开启，车辆实现快速离场。

过期用户延期后再出场。

3.3系统功能与特点

采用网络高清摄像机，加强车牌识别的宽度与深度。

可更清晰的识别到高清的车牌识别。

其主要特点如下：

◆识别系统对环境的依赖性降低至最低程度，可实现全天候车牌识别正确率大于98%。

◆采用TCP/IP网络摄像机机数据传输、加强摄像机的摄取图像清晰度、增强车牌识别的准确性。

◆基于LPR识别系统提高了识别的速度和准确性。

◆可识别的最小号牌宽度为70个像素

◆适应复杂的气候及光照条件，如阴天、雨天、晚上仍可保证高识别率。

◆适应高速大流量，车速在200km/h，单车道流量为30辆/分钟时仍可保证高识别率（>98%）。

◆实现对视频图像的逐帧处理，视频流触发，不用埋设地感线圈，避免破坏路面。

◆工程安装简便、运行稳定，不干扰用户已有系。

◆无需地感及车辆检测器，节省成本且施工简单快速，极大的缩短施工时间。

◆具有极高的处理能力，对车辆行进过程中所有图像都进行识别和处理，不依赖于单张图片，有效提高设备对复杂环境的适应能力

◆软件采用专业高清车牌识别软件架构。

方便用户操作使用。

3.4系统安装示意

1）系统安装示意图如下图：

【注意】高清车牌自动识别器可以安装在收费亭内的机柜中，并做好防静电接地。

2）系统连线注意事项：

Ø一体机的网口通过交换机接到识别器的LAN网口，不能接识别器的CAM口。

Ø单台单板高清车牌自动识别器最多可同时连接两台一体机，即停车场的一进一出。

Ø如需接入一体机的模拟视频作为监控，可以通过模拟视频线接一体机的模拟输出。

Ø本方案目前不支持硬触发方式。

3）镜头参数：

调到最大焦距，约12mm（腾龙M12VM412镜头），镜头距离收费窗口不宜超过8米。

如果镜头离收费窗口较近，则焦距相应稍微变小一些；如果镜头离收费窗口较远，则焦距相应稍微变大一些。

 光圈聚焦之后，往Close方向回旋一点（约5mm的距离）。

4）LED补光灯的安装：

LED补光灯固定在立杆上，距离立杆底部30cm。

5）控制信号转换器的安装：

如需要高清车牌自动识别器自动控制栏杆机，则需要在识别器的“CTR”口接一个控制信号转换器。

串口端接在“CTR”口，线端接栏杆机的触发输入，信号类型为：

开关量。

“CTR1”接栏杆机1，“CTR2”接栏杆机2。

第4章系统软件介绍

4.1软件简介

停车场管理软件界面人性化设计，采用中文界面，只需会简单的电脑操作而无需专业培训即可使用。

停车场系统具有功能强大的数据处理功能，可以对停车场管理中的各种控制参数如车辆授权，车辆延期、图像识别设置、中央收费等进行设置。

4.2软件主要界面

4.2.1主界面

界面美观大方，配色清新自然，设计人性化，操作简单方便；

主界面显亮的字符为当前可以执行功能命令，灰暗的字符为目前不能执行的功能命令。

4.2.2出入管理

点击菜单中的<出入管理>后，出现下图的“出入管理”的监控界面：

示屏上显示进出车辆的图像、车辆数量信息、车辆的类别、姓名、入出场时间、车牌号码、卡上余额、所扣金额和补交金额、以及操作人员的姓名及卡号、停车场内的车位数量等信息。

4.2.3收费规则

收费规则分为长期用户收费和临时用户收费两种，其中长期用户收费有一次性收费和按期收费两种，临时用户收费分为计次收费、计时收费和时间收费。

用户可以通过自己的不同需求设置适合自己停车场的收费规则。

一次性收费：

即该卡的有效期无限长，在发卡时只要交纳一定的费用即可以永久免费进出。

按期收费：

类似于月卡或者季卡，即每一周期收费一次，收费后，该卡在有效期天数内进出免费。

标准收费：

该收费适用于临时卡用户，即按停车时间的长短收费。

按次收费：

该收费适用于临时卡用户，即停车场一次收费多少金额。

按白天晚上时段收费：

即根据不同的时间点之间收费不同来设置收费，适用于对停车场高峰时间段进行限制的收费类型。

按设定时间段收费：

即根据停车时间的长短不同来设置收费，适用于对停车场利用率有要求的收费类型。

4.2.4车牌识别设置

菜单可设置车牌识别参数，车牌识别匹配参数，识别方式，识别卡类等。

1　临时卡：

进出模式

2　月卡：

进出采用纯车牌自动识别（出入口可设置任意进出，也可以设置一进一出模式）

3　免费卡：

进出采用纯车牌自动识别（出入口可设置任意进出，也可以设置一进一出模式）

4　

储值卡：

进出模式

4.2.5收费报表的查询

报表菜单模块主要包括进出明细统计，收费明细统计，汇总报表。

进出明细统计，收费明细统计有明细记录和图形报表，可以根据不同的查询条件针对性的查询相对应的收费。

第5章主要设备介绍

5.1高清车牌识别仪

车牌识别核心部件，该产品采用目前国际最先进的计算机视觉技术，对视频流中的高速行驶车辆进行实时检测、识别，彻底抛弃了外部触发，解决了维护成本问题。

设备以TMS320DM6467T（达芬奇架构）为处理中心，配备EEPROM、RTC等芯片，内置为抓拍和自动识别任务而自主研发的数学算法库、图像算法库等，设备对上位机应用提供标准接口，方便开发与维护。

设备采用了LINUX通用操作系统，内嵌的识别软件包含了视频采集、图像预处理、车辆检测、车牌识别、图像压缩、数据传输等模块。

系统识别速度快，可靠性高，特别是独特的移动物体跟踪和比对技术可以将帧间有效信息充分利用起来，不依赖单张图片，有效提高系统的识别精度和对复杂环境的适应能力。

电源：

交流220V±44V，50Hz±2Hz。

工作环境温度：

-20℃～+60℃。

工作环境湿度：

＜95%（无凝结）。

气压：

86Kpa～106Kpa。

设备尺寸（mm）：

无挂耳：

325×260×44.5；附挂耳：

481×260×44.5

包装尺寸（mm）：

530×360×180

毛重（Kg）：

5.86

技术特点：

1.系统简单、可靠性/稳定性高。

2.处理器采用TMS320DM6467T，图像处理处理速度快。

3.优秀的视频检测/识别技术，小像素点数车牌识别、车辆捕获率和车牌识别率高。

4.具有双路摄像机接入功能，可同时接入2台网络摄像机。

5.具有双路车牌识别功能，可同时识别两路视频流中的车牌信息。

6.具有字符叠加功能，能在图像上叠加时间、地点、自定义字符等字符。

7.具有触发输出功能，能输出开关量信号。

8.具有内置硬盘存储功能，能将识别数据存储到内置硬盘中。

9.采用TCP/IP协议接入外部网络系统，因此，设备的升级、维护、参数调整，均可在整个网络中的任何一个计算机终端上在线完成，从而大大提高了维护的效率，减少了维护成本。

10.支持多个不同IP地址的设备同时连接/访问。

硬件指标：

✧DSP处理器：

TMS320DM6467T。

✧输入/输出接口：

a）网口：

1个RJ45型网口，100/1000M自适应。

b）I/O：

2路开关量输出口，1路补光灯输出，1路调试串口。

c）RS-232串行接口3路。

性能指标：

✧全天候车辆捕获率：

≥99%。

✧多检率：

≤3%。

✧全天候车牌正确识别率：

≥98%。

✧允许车辆行驶速度：

0～40Km/h。

✧输出信息：

车辆大图、车牌小图、车牌二值图、车牌识别号码和车牌颜色。

✧可识别的车牌类型：

符合“GA36-1992”、“GA36.1-2001”、“GA36-2007”标准的民用车牌照和“2012式”军车牌照、“2012式”武警车牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息。

电气/环境指标：

✧工作环境：

a）温度：

-20℃～+60℃。

b）湿度：

＜95%（无凝结）。

✧主机功耗：

＜20W。

✧平均无故障时间：

MTBF≥30000小时。

✧平均修复时间：

MTTR≤1分钟。

✧电磁兼容性：

符合GB/T17626.11-2008。

5.2显示控制一体机

车牌识别的关键组成部件，在车牌识别系统主要功能是显示车牌信息，播报语音及发送开闸信号。

显示：

入场显示两行，分别是车牌号码及余位。

出场分三行显示，分别是车牌，停车场时间及缴费金额。

语音：

播报与显示信息相对应的语音

安装：

立柱底部安装膨胀螺丝即可，其中屏和立柱可以分离，维护方便，可以不用拆立柱 含立柱                                      

Ø技术参数：

◆工作电压：

AC220V

◆工作环境温度：

-25℃-60℃

◆相对湿度：

≤95%

◆通讯接口：

RS485

◆通讯波特率：

4800b/s

◆通讯最长距离：

1200米

◆立柱高（mm）：

1000

◆外框尺寸（mm）：

L600*H330

◆显示尺寸（mm）：

L520*H260

5.3道闸

HS-DZ110道闸可与HS-500系列配套使用，提供多款颜色及表面处理效果的定制选择，满足环境设计需求。

特殊热浸电镀+静电喷涂工艺配合高防水机箱设计，保护产品及核心部件避免受到恶劣环境侵蚀，和您一起风雨兼程。

Ø一体化的机芯设计，无需整机拆卸即可轻松完成档杆左右换向，同时电路线路隐藏在机芯内部，大幅提高产品可靠性。

Ø与出入口控制机之间采用接线端子。

产品型号

HS-DZ110

外形尺寸

360*285*1085（mm）

档杆长度

2~6米

配置接口

车辆检测器、遥控器、压力波

工作电压

AC220±10%，50Hz

工作环境

-25℃to70℃

档杆类型

直杆、曲臂杆

5.4图像对比系统

5.4.1摄像机

功能特点

数据

Ø数据格式：

支持输出H.264流媒体、HD-SDI视频流、CVBS（PAL制式）视频流、MJPEG流图像。

ØH.264和HD-SDI输出帧率：

25fps；MJPEG输出帧率：

12.5fps。

自动测光控制

设备具有自动测光控制功能，主要包括以下两种：

Ø自动增益控制AGC：

根据当前场景的亮度自动调整，使图片达到最佳的效果。

Ø自动白平衡AWB：

自动调整红、绿、蓝三分量的平衡，以使设备能够反映实际景物真实的颜色；同时也支持手动白平衡设置。

图像增强

设备支持图像锐化、饱和度、对比度等图像增强功能，且提供仅抓拍图图像增强功能，或视频和抓拍图图像均增强功能。

技术参数

相机技术指标

H.264视频流图像格式

分辨率：

1080P（1920×1080）、720P（1280×720）

输出帧率：

25fps

字符叠加：

字符包含时间和自定义字符

MJPEG流图像格式

分辨率：

1936×1452

输出帧率：

12.5fps

图片压缩率：

0～100，可设置

字符叠加：

字符包含时间和自定义字符

传感器类别

逐行扫描彩色CCD

光学尺寸

1/2.8英寸

像素尺寸

2.8μm×2.8μm

曝光时间

0～30ms，步进0.0001ms

增益范围

0～72dB

设备规范

平均无故障时间

MTTF≥30000小时

平均修复时间

MTTR≤1分钟

整机功耗

≤30W

工作环境温度

-20℃～+60℃

工作环境湿度

20%～90%（无凝结）

设备通讯接口

100M/1000M自适应网口

镜头接口

CS接口，可通过CS环接入C接口镜头

信噪比

48dB

抓拍延时

≤80ms

5.4.2视频捕捉卡

功能特点

●压缩位率：

64K-2Mbps

●帧率1-30帧/秒可选

●支持CIFVideoMPEG4Encorder

●提供MPEG4压缩引擎，可对多路视频图像进行压缩。

●支持压缩流/预览流叠加year/month/day/hour/min/sec,text的功能

●提供动态AVI图像捕获。

●可将动态图像捕获为JPG静态图象存盘

●支持Overlay多路同时预览，CPU占用率极低。

●SoftwareVideocodec:

●支持MPEG4sampleprofilecodec

技术参数

●视频输入：

4路

●录影总资源：

120fps（NTSC），100fps（PAL）

●显示总资源:

120fps（NTSC），100fps（PAL）、

●视频分辨率：

320x240,640x240,640x480s/w

●压缩格式：

MPEG-4

5.4.3LED补光灯

技术指标

项目

最小值

典型值

最大值

单位

说明

电源电压

11.5

12

12.5

V

直流12V

平均功率

-

-

18

W

瞬时功率

-

-

30

W

瞬时值

管芯功率

-

3

-

W

管芯数量

-

9

-

个

输出视角

-

15

-

度

9-15输出视角

-

38

-

度

9-38输出视角

输出光强

-

170

-

Lux

在8米处测量

色温

-

6700

-

K

光衰减

-

-

10

%

工作10000小时后

设备尺寸

-

142x95x53

-

mm

净重

-

0.48

-

Kg

包装尺寸

-

300x210x90

-

mm

毛重

-

1.18

-

Kg

第6章质量保障与售后服务

6.1产品质量承诺

本公司提供的所有产品的设计、生产均严格受ISO9001质量管理体系控制。

本公司承诺所提供的每一款产品都是完整的，均有产品合格证明、产品保修卡等资料。

若发现有缺少其中一项，可拒绝签收，并在合同规定的交付期限内重新交付符合要求的产品。

6.2产品保修承诺

6.2.1保修凭证

请妥善保存产品保修卡，若保修卡遗失恕不予补发。

请保留发票或相关有效购买凭证，于故障设备送修时一并出示，若您无法提供保修卡或相关购买凭证，则产品保修期起算日将以产品出厂日期为准。

6.2.2保修条款

1、凡公司产品，于正常使用情况下如发生硬件故障可获得1年免费保修服务，同等级别软件免费升级。

2、若属于下列因素，本公司将有权收取维修费用：

·意外事故、地震、火灾、水灾、闪电或其他自然灾害、不按说明书操作造成的损坏；

·自行拆卸、改装、维修设备造成的损坏；

·使用不符合公司技术规格的配套设备所致；

·与产品质量无关的其他原因所致。

3、本保修政策只适用于国内正常销售的福锐泰克产品的保修。

6.3售后服务承诺

不论您身处何处，使用我们的何款产品，我们将提供多种服务方式为您解决后顾之忧。