停车场收费管理系统车牌自动识别设计方案书.docx
《停车场收费管理系统车牌自动识别设计方案书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《停车场收费管理系统车牌自动识别设计方案书.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
停车场收费管理系统车牌自动识别设计方案书
停车场收费管理系统
车牌自动识别设计方案书
目录
一、项目背景4
二、项目概况与方案思路5
1、项目概况5
2、解决思路6
①方案优势6
②简约化与人性化高度统7
③性价比优势7
三、关于车牌识别技术8
1、算法先进8
2、满足复杂环境下使用9
3、高清车牌识别焦点曝光技术10
4、高清、多姿态识别10
5、车牌畸变校准10
6、适应性好、稳定性强11
四、系统主要功能11
1、出入口功能11
2、管理中心功能12
五、系统建设实施方案13
1、系统作业流程图13
2、系统基本功能及特点14
3、系统基本设施及特点15
六、软件管理系统17
1、系统管理流程图17
2、系统软件组成18
七、设备技术指标23
1、智能交通抓拍摄像机24
2、自动道闸26
3、车辆检测器26
4、车牌识别工作机27
5、收费车道车辆摄像机立杆27
八、正常情况下车辆出入操作流程28
1、 车辆进入小区28
2、车辆驶出小区28
九、未完全识别车牌的特殊处理29
1、影响车牌识别率的原因29
2、未识别车牌的处理29
3、对于入场车牌不完全的车辆：
30
十、安装图例30
智能停车场解决方案
一、项目背景
随着城镇化加速和人民生活水平的提高，小车加速普及，车位一位难求成为常态，停车场管理也面临全新难题：
不仅大型商业停车场面临快速进场和收费难问题，普通小区也面临越来越多的临时车辆，也需要对临时车辆进行收费管理，以提高利用效率。
传统的停车场管理主要通过给进入车场的车辆分发IC卡，记录车辆进出时间，作为计费的主要依据，不管是固定车辆还是临时车辆，进出停车场都必须在出入口停车刷卡后，才能进出停车场，经过多年的运行，发现问题如下：
1、效率低下。
在车辆出入繁忙的时段，固定车要刷卡，临时车要取票、取卡，排队刷卡时往往造成塞车的现象，耽误车主宝贵的时间。
2、撞设备。
技术稍差的驾驶员靠近设备刷卡时经常发生碰撞设备及撞杆的现象。
3、维护量大管理困难。
传统的刷卡系统流程复杂，配件包括刷卡器、卡、控制器、吐卡机等，造成故障点多。
4、费用流失。
临时车收费存在极多人为因素导致大量钱款流失，流失率达15%-50%；同时存在一卡多车等现象。
5、撞车。
上坡时候停车刷卡，容易发生车辆倒滑，给后辆车造成危险。
6、管理不上档次，用户体验差，形象不好，作为迎来送往第一站的停车场没有扮演着正面的窗口角色。
针对以上现象，我公司有限公司推出了全新管理理念，利用车牌识别技术取代传统的IC卡技术，解决车辆进出时必须停下刷卡而造成的停车场进出口塞车现象。
该系统是利用我公司车牌自动识别器控制器和软件模块，入场车辆不需停车的一种新型无障碍停车场管理系统。
司机不需要在出入口停车，当车辆进入停车场入口时，车辆检测器触发，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，入场时间信息等传给管理计算机，车辆可无障碍进入停车场，为用户提供了一种崭新的服务模式。
二、项目概况与方案思路
1、项目概况表
功能描述
1、车辆凭车牌号码识别出入，月租卡及军警车辆无障碍出入，临时车辆进行计费。
2、可提供远程免费操作软件一套，在连接互联网的条件实现异地操作停车场系统财务报表软件。
3、共2套系统，单通道。
项目概揽
客户名称
具体位置
总车位数
停车场性质
□内部专用
■有临时车
新建/改建
进口数
出口数
出口宽几米
入口宽几米
\
重建
1
1
6
6
\
是否有铺水泥
■是
□否
管线电源是否已到位
■是
□否
临时车辆是否收费
■是
□否
停车场车辆类别
□大型车
■中型车
是否需要图片对比
■是
□否
■小车
□摩托车
道闸速度
□1秒
■3秒
□6秒
道闸类型
■直杆□折杆
是否招标
□是
□否
项目预算
开工时间
使用时间
2、解决思路
本项目是内部车辆与外部车辆兼有，且为提高使用效率，提升管理效益，须对外来临时车辆进行收费，同时因车流量大，为避免堵车，须提高进出场效率，故推荐纯车牌硬识别方案以满足上以需求。
1 方案优势
A、算法先进，全国领先，率整体保持在98%以上，确保收费安全。
本方案采用启发式车牌定位算法、大规模神经网络识别算法、易混淆字符专门处理三项核心技术，从车牌的定位到识别出来进行专门的处理再到返回识别结果，一系列流畅的处理模式体现出技术创新和人性化，大大提高了易用性和使用效果.
B、可以满足全天候、多姿态、多环境识别上具有独特的优势，特别是多姿态和多环境，尤其是满足大角度识别，可以满足较短的直道，较大角度识别，对现场环境要求低。
同时降低了相机的架设要求；对于汽车的停放姿态，也没有太大要求。
C、对传统停车场而言，无需取卡取票，无需要刷卡，可快速进场，提升效率和管理形象；
D、以车牌区域为焦点，对车牌区域进行焦点连动的自动曝光算法，从而获得最佳曝光效果。
E、规避人为因素导致收费流失，准确收费，提升公司收益15%-50%。
F、在纯车牌识别上，优化了流程，可减少了控制器和控制箱，减少了成本，全面引领纯车牌识别技术。
G、触发地感立马放行和识别后放行可选择，更具灵活性。
H、有黑名单功能，对一些不守规则的车辆不能进来。
I、整套方案因为采用特制照车牌卡口摄像机，所以可以有效抑制强光灯，同时可以输出两路开关信号控制道闸，这样就可以减少控制系统，从而优化流程，减少干扰因素，节约了控制器和控制箱及相关成本，还有施工安装成本，后期维护成本。
2 简约化与人性化高度统
A、无须取卡、取票，规避了吐票吐卡时日晒雨水淋之苦、停车距离严苛之不便、及上坡倒滑导致严重安全隐患。
B、系统功能全面、界面友好、简单易用。
C、金额显示屏采用网络与语音一体化设计，声音直接从金额显示屏发出，方面布线的同时声音效果更佳。
D、整套系统只需从岗亭拉根电源线和网线即可实现组网，整个系统组网更简洁方便，而且更稳定，通讯效率更高，极大的方便了施工调试。
E、进口是无人值守的，可以在出口岗亭电脑看到入口视频，这样可以人为辅助，只要没识别出来的输入车牌即可实现放行。
F、模块化设计，对计费规则等更新只需要把新规则复制到相应文件夹下面即可完成更新。
3 性价比优势
A、在纯车牌识别上，优化了流程，可减少了控制器和控制箱，系统更稳定，也降低了成本。
B、公司以行业最高配置、极具竞争力的价格提供物美价廉产品。
C、公司秉承“创造价值，成就你我”和“不让合作伙伴与客户吃亏”的理念，营销模式扁平化、管理高效，减少管理成本，把节约的成本用于品质保障，并让利给合作伙伴和客户，实现高性价比。
三、关于车牌识别技术
车牌识别技术（LicensePlateRecognition，LPR）以计算机技术、图像处理技术、模糊识别为基础，建立车辆的特征模型，识别车辆特征，如号牌、车型、颜色等。
它是一个以特定目标为对象的专用计算机视觉系统，能从一幅图像中自动提取车牌图像，自动分割字符，进而对字符进行识别，它运用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术，对采集到的图像信息进行处理，能够实时准确地自动识别出车牌的数字、字母及汉字字符，并直接给出识别结果，使得车辆的电脑化监控和管理成为现实。
我公司识别核心汲取了国外及目前车牌识别算法的精华，并在此在基础上作了优化和改进，使得定位及识别的速度及准确性得到了很大的提升，特别是对光照的要求，因为过多地依赖环境无疑对安装及推广应用形成了障碍。
由于安装位置的不固定性，车牌的反光，逆光，背光等因素将直接影响车牌的识别，改进过的算法对以上车牌的识别得到了很大提升。
1、算法先进
本方案采用启发式车牌定位算法、大规模神经网络识别算法、易混淆字符专门处理三项核心技术，从车牌的定位到识别出来进行专门的处理再到返回识别结果，一系列流畅的处理模式体现出技术创新和人性化，大大提高了易用性和使用效果.
项目
参数
车牌识别率
>98%
车牌定位率
>99%
识别要素
车牌号码、车牌颜色、识别速度等
车牌宽度范围
80-400像素
识别速度
100—200毫秒
相机启动时间
30秒
图像调节
AGC、AEC
车辆通行速度
<30公里/小时
工作模式
地感线圈触发拍照识别
操作系统
Windows2000/XP/2003/7
●采用带反馈的能量滤波算法进行纹理检测，使得车牌定位成功率从超过99%。
●字符特征识别算法保证了>98%的字符识别率（现场实测），而且不需要进行现场训练；辅助的BP神经网络识别算法则是做了很好的补充，同时保证了良好的汉字识别率。
●多色彩空间的检测保证了多种车牌类型的准确认定，包括：
蓝牌、黄牌、军车、警车、WJ车辆、个性化车牌、使领馆车牌、省港两地车牌等。
2、满足复杂环境下使用
通过领先的算法，且通过大量实践项目的完善，可以满足全天候、多姿态、多环境识别上具有独特的优势，特别是多姿态和多环境，尤其是满足大角度识别。
●对多角度拍摄的车牌保持高准确度和识别率；●降低了相机的架设要求；
●对于汽车的停放姿态，也没有太大要求。
●可识别的最小车牌，达到40个像素宽度；●具备对更多车道车辆识别的能力。
3、高清车牌识别焦点曝光技术
以车牌区域为焦点，对车牌区域进行焦点连动的自动曝光算法，从而获得最佳曝光效果。
根据车牌区域反馈的亮度进行曝光参数、补光灯的调整，确保车牌区域的最佳曝光效果，从而提高车牌识别率。
使用码流和抓拍两套曝光参数，自动切换调整，码流效果与实际视觉效果一致，调试可结合IE浏览器（InternetExplore）来完成,简单、方便、快捷。
根据车牌区域的亮度值分析来自动调整曝光参数，如快门、感光度、增益等各项参数，可以逐帧调整，反应快速。
4、高清、多姿态识别
识别像素可达130万，或者200万甚至更高，确保输入照片清晰，满足高识别率。
5、车牌畸变校准
受现场环境制约，车牌表面和摄像轴线无法做到垂直，导致车牌发生畸变，远离摄像机的位置字符变小，对识别造成一定的困难。
立体高清车牌识别摄像机畸变校准算法采用多色彩空间进行车牌底色检测，准确定位车牌区域，获取车牌倾斜角度及横向变形比例，最大倾斜角度达到25°，安全角度15°内的准确校准率达到99%以上。
6、适应性好、稳定性强
●硬件产品的型式试验
高清车牌识别摄像机通过反复的温度试验、ESD性能指标实验、防水试验、冲击试验、振动试验，大大增强了摄像机在各种环境下的适应性。
网络化、关键数据的嵌入式备份，为产品提供了稳定保障。
●系统全网络化
与传统摄像机音频线、视频线等多种连接方式不同，高清车牌识别系统采用TCP/IP网络方式，一根电源线和几根网线即可完成整体系统连通，使得系统布线、施工、维护更加容易和便捷。
系统可利用现有网络进行连接，不需要重复布线，大大节省了施工成本。
由于TCP\IP网络用户非常普遍，所以在操作方法上也更容易被管理人员接受。
四、系统主要功能
1、出入口功能
1 车辆进场自动识别车牌，每辆车进场时间不超过3秒，满足时速30公里正常识别；
2 自动识别月租车车牌，并自动放行，月租车到期预报，预报期可设置；
3 自动识别临时车辆车牌，依据条件自动放行；
4 车辆进场时系统同步记录车辆的车牌信息、入场时间、入场地点、车辆照片、车牌照片等信息；
5 汉字高亮LED显示屏，可显示车位数、入场车牌信息、车场欢迎词等，并且能自定义显示功能；
6 系统对进出车辆进行车辆计数，当车辆计数与系统设置车位数值一致时，自动满位控制，系统只准出不准进；
7 月卡车和时租免收费车辆识别车牌自动放行，特殊车牌（军车、警车）可免收费通行，设定的不受欢迎的车辆禁止其进入车场或自动报警（黑名单功能）；
8 如遇无牌车辆自动弹出确认框，工作人员可输入标示信息进行无牌车辆标示进场，或者语音提示取卡、人工发卡进场；
9 车牌模糊查询功能，只要输入2到3位的车牌数字可将相关的车牌图片显示出来，供出口收费人员比对选择计费；
10 出口自动识别计费后，收费金额显示在出口LED显示屏上，可显示收费金额、停车时间、车牌号、进场时间等，并播报语音；
11 道闸快速、稳定，使用寿命长，3秒为佳；
12 道闸有自动防砸功能，以防止误砸人或车。
2、管理中心功能
1 可提供月租、临时、月租临时共用三种通道管理模式，可根据实际情况设置；
2 收费岗亭可以在软件上看到出入口视频。
以方便对未识别车辆进行人工处理，满足入口无人值守。
3 可以设定某组车牌只允许在部分出入口通道进出；
4 可以设定一个车位对应有多辆车可使用，如可设定某3个车位由5量车共用，当车位组停满时，其他车辆禁止进入；
5 可以按车牌充值，计时扣费，满足月租车管理的不同需求；
6 月租车应有时间车、次数车、储值车、车位车和门禁组的管理功能，月租车的权限可以自定义设置，月租还可以进行到期预报天数设定；
7 月租车牌到期，但不续费时，可自动放行入场，而出场时按照临时车管理；
8 可提供多类自定义收费标准模式，可设定白天夜间独立合并计算模式；
9 可通过权限管理设置多级的管理用户，用户权限可自定义设置；
10 管理员密码可进行数据加密，防止通过访问数据库破解密码；
11 可通过一个或多个条件查询月租车信息、收费信息、进出场情况、异常信息等用户所需的信息数据；
12 可提供月租车报表、月租车充值报表、临时车收费报表，可提供日报表、月报表或按时间设定做报表查询；
13 总车位、时租车位、月租车位分别设置，时租位、月租位可分开启用或禁用，启用时月租、时租分别计数或满位处理，禁用时车位数从总车位中忽略并且任意进出不计数；
14 提供自动冲减功能，可冲减停车卡、消费小票，可支持服务台冲减、抵扣（对于商场或酒店的消费可充减停车费）；
五、系统建设实施方案
1、系统作业流程图
说明：
1）车辆进入：
①、车辆驶入车牌摄像机抓拍区域，触发地感线圈。
②、车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌识号，然后通过检索数据库得出车辆类别。
③、显示屏显示该车的有效期（贵宾车或月租车）或余额（储值车），欢迎光临等提示语。
④、语音播放识别出来的车牌，欢迎光临等提示语。
⑤、如果非满位或该车属固定车辆情况，闸机放行，同时记下车辆进入时间。
车辆越过进口，驶入停车场内，车位显示屏刷新车位。
整个过程自动完成，无须工作人员干预。
车辆一直处于行驶状态，无段暂停。
2）车辆离开：
①、车辆驶入车牌摄像机抓拍区域，触发地感线圈。
②、车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌识号，然后通过检索数据库得出车辆类别。
③、显示屏显示该车的有效期（贵宾车或月租车）或余额（储值车），收费金额（临时车），祝您一路顺风等提示语。
④、语音播放识别出来的车牌，祝您一路顺风等提示语。
⑤、如果该车属固定车辆情况，闸机自动启竿放行。
电脑调出该车入场时的抓拍图像，入场时间等。
如果是临时停车，则车辆须暂停交费方能离开，这点和IC卡方案相同。
如果车辆被列入黑名单，不管是临时还是固定车辆，闸机不会打开，同时系统都会发出报警信号，通知工作人员注意。
⑥、车辆越过进出口，驶入离开停车场，系统记下车辆离开时间，车位显示屏刷新车位。
2、系统基本功能及特点
固定车辆全自动化管理，临时车辆半自动化管理，减少车辆通行时间，为车主争取时间，智能化管理。
①、免去读卡器安装、维护带来的麻烦。
②、车主无须担心用IC卡掉失造成的麻烦。
③、独特滚动式LED中文电子显示屏提示，使车主和管理者一目了然。
④、减少工作人员，效率高。
⑤、省去IC卡的费用，同时无须担心IC卡不足的问题。
⑥、可与警方报警系统联动运行，有效打击违法车辆，协助社会治安管理。
7、有防抬杆、全卸荷、光电控制、带准确平衡系统的高品质挡车道闸。
⑧、可靠性和适应性的数字式车辆检测系统。
⑨、砸车装置可保证无论是进场车辆或发生倒车的车辆，只要在闸杆下停留，闸杆就不会落下。
3、系统基本设施及特点
如图
1）全自动挡车道闸
①、特别设计一套卸荷装置，以防止外力损坏；
②、行程控制以光电开关代替机械行程开关；
③、特别设计一套平衡机构，确保运行轻快、平稳、输入功率小；
④、增设紧急手动装置，以防止意外事件的发生；
⑤、增设一套防砸车控制系统，确保车辆安全；
⑥、全电路无触点控制系统，确保车辆安全。
2）数字式车辆检测器
①、以数字量逻辑判断代替传统的模拟量开关判断，确保判断的准确性；
②、全天候性能设计，排除了外界环境变化对系统影响（天气变化、使用时间变化等）；
③、感应量灵活调节，确保客户对不同车辆的判别要求；
④、快速反应设计，适应大车流量的运行系统；
⑤、智能逻辑判断，确保各类复杂组合的判断。
3）中文电子显示屏
①、采用全进口LED发光管，确保亮度；
②、采用全进口集成块和单片机，确保编程可靠，修改方便；
③、全中文滚动显示，内容丰富；
④、防雨式设计，确保全天候可靠运行；
⑤、板块式设计，维修，更换便捷，且不影响系统的运行；
⑥、深色底设计，增加显示亮度。
4）电脑
负责整个系统的控制和管理，包括车牌抓拍识别，起落闸竿。
采用工控机，性能稳定，容易扩容。
大容量内存和超大容量硬盘，使系统数据储存量达3年以上，采用IntelCPU2.0GHZ以上，使系统快速处理数据。
5）补光设备
光线不足的环境中必需使用补光灯。
补光设备可选用LED灯或泛光灯。
泛光灯单车道补光的功率≤150W，N个车道补光的功率≤N*150W。
LED补光灯采用高亮发光二极管（LED）来制作的，他有运行稳定，发热量低，低能耗，使用寿命长的特点。
现在一般的使用的高亮发光二极管都是5mm。
6）车辆监控摄像机
全天候机24小时监控，采用1/2’高性能CCD，精确抓拍车辆图像，为系统提供高质量的图像以满足车牌识别系统需要，具备强光抑制功能，确保夜晚同标能拍摄到车辆的前景图像。
六、软件管理系统
1、系统管理流程图
2、系统软件组成
车牌识别系统+收费管理系统。
1）车牌识别系统
车牌识别模块属于纯软件识别方式，系统可根据车辆全景图片及特征图片，完成车辆特征的判断，结合触发机制，系统提供车辆行驶方向、经过时间、地点、车辆类型、车牌号码等基本信息。
车牌识别模块技术参数
①、视频触发捕获率：
监控区域内对5km/h～160km/h行驶的车辆图像捕获率达99%以上。
②、车辆号牌识别准确率：
白天车辆号牌识别准确率大于95%；夜间车牌识别准确率90%以上。
③、车牌捕获类型：
可识别02式牌照（GA36.1-2001）；92式牌照（GA36-92）；军车牌照；警车牌照；武警车牌照；港澳车内地牌照；使馆车辆等牌号。
如出现新型车辆牌号，系统建设单位应免费升级软件。
⑤、车牌颜色识别
系统对彩色（要求颜色）及黑白车牌的颜色（不要求颜色）均能有效的识别。
⑥、升级
车牌识别模块可以动态地添加一些新的汉字，以提高程序的健壮及包容性，并且可以通过后台服务器进行升级。
2）收费管理系统
ParkWatch-2010感应式智能停车场系统采用车牌识别系统开发研制而成，它将计算机视觉技术、神经网络系统技术、机械、电子自动化设备、计算机以及智能卡技术有机的结合起来，从而对各类出入车辆进行有效的管理。
ParkWatch-2010智能停车场系统软件是基于MicrosoftWindows2000、BorlandC++Builder6.0、MicrosoftIE6.0平台开发而成的图形化中文版应用程序，采用稳定可靠的大型数据库软件MicrosoftSQLServer2000。
操作界面统一，全程在线帮助，超强的兼容性。
车牌自动识别，实时监视，语音报价，个性化语音，车位提示，万能化收费标准，报表详尽（可打印输出四十种报表），车辆管理完善，自由组合权限控制。
部分界面：
七、设备技术指标
1、智能交通抓拍摄像机
1）功能特点：
•工业级图像传感器，具有高帧率、高灵敏度、低噪声的特点。
•内置智能交通专用图像调控引擎，专业图像处理算法，保证图像清晰度和色彩效果。
•支持快速中断当前帧，同步触发信号及打开闪光灯。
•支持JPEG流和H.264流多码流同时输出。
•提供双网口，RJ-4510M/100M/1000M自适应以太网接口和千兆光纤接口。
•支持闪光灯轮闪功能。
•设备提供RS232和RS485接口，可以接入雷达等测速设备，支持多种车检器协议。
•支持自定义OSD信息叠加功能，可调节字符内容、位置、颜色等。
•支持温度传感器，可以自动控制防护罩风扇转速和启停。
•支持震动传感器，在摄像机震动时，采用数据缓存，防止硬盘数据损坏。
•采用多级工业级防护器件，有效抑制浪涌等干扰信号确保摄像机在恶劣环境下长期稳定工作。
2）规格参数：
智能高清抓拍机
像素
200万
传感器类型
1/3COMS
最小照度
0.3Lux@（F1.2，AGCON）
快门
1秒至1/30,000秒
镜头接口类型
C/CS接口
手动光圈
DC驱动
压缩标准
视频压缩标准
H.264/MPEG4/MJPEG
压缩输出码率
32Kbps~16Mbps
图像
最大图像尺寸
1920*1280
帧率
25帧
图像设置
饱和度,亮度,增益,对比度,白平衡通过调试软件可调
功能
触发方式
外部I/O触发、RS485触发、RS232触发、雷达触发
看门狗
支持硬件看门狗，解决设备死机问题
实时时钟
高精准RTC时钟，保证抓拍准确
网络功能
存储功能
支持SD/USB外接
支持协议
TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,RTP/RTCP,PPPoE，FTP，支持FTP上传图片
通用功能
一键复位,防闪烁,心跳,密码保护,水印技术
接口
通讯接口
1个RJ4510M/100M自适应以太网口,1个RS-485接口，地感触发接口1个，开闸输出接口1个。
2、高速道闸
2.1主控制器采用高性能工业级微处理器设计制作
∙系统集成度高、逻辑功能强；
∙主控器提供多种运行模式供用户选用，能够最大限度地满足用户对不同功能的需求。
此外，用户还可以装应用软件以实现所需的特殊功能；
∙主控器附设有可与自动收费系统、环路感应器、信号灯等外设相连接的接口。
2.2驱动电机采用AC220V特种转矩电机
∙电机为低速免维护电机。
电机可以被制动于任意位置而不会造成损坏。
在两个终端极限位置时，该电机功率自动减退至约20W，既可节省能耗，又可避免冷凝及腐蚀，即使在寒冷的冬季也可正常运转；
∙传动机构采用正弦连杆机构，去掉了普通自动拦杆使用的减速装置，使整个结构更趋紧凑、合理，大大减少了机械故障；
∙特殊的电机线圈结构使它在通、断电的瞬间，不会出现普通电机不可避免的瞬间大电流和瞬间电压波动，可直接用UPS供电而不会影响同一电网内其他设备的正常工作。
2.3造型美观大方结构科学合理
∙机箱采用经特殊工艺处理的钢板制成，表面用桔红色或桔黄色塑粉涂敷，既防止腐蚀，又可以防止由于紫外线照射引起的褪
升级会员 