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号牌识别技术的物流园区卡口管理系统

发布时间:2018年05月10日 来源:中国自动识别网 作者:李元忠 邓涛 刘均 姚海天

改革开放的政策和人口红利,让我国的经济快速发展,经济总量达到全球第二,尤其是基本建设、制造业方面的成果举世瞩目。
目前,我国的“共享经济”、“网购”和“一带一路”的发展迅速,其中,巨大和勤劳的劳动群体、发达的制造业、完善的通信网络成为新红利。新红利加速了我国对外贸易和投资的速度,在国外建设的工业园区、油田、企业和厂矿越来越多,并将成为我国经济持续发展的有利因素。随着经济的快速发展,加强物流园区和网购的管理迫在眉睫。其中,物流管理和商品防伪尤为重要,它关系到我国及商品和装备的信誉。
以往的物流园区管理大多采用高频-射频识别(HF-RFID)和条码识别技术。它们的优点是使用简便,成本低。目前,高像素和高清晰度的摄像机的性价比较高。号牌(视频)识别(VFID)技术,在摄像机中配置数字信号处理(DSP)模块,在DSP中嵌入号牌(视频)识别(VFID)算法软件,从摄像机抓拍的车辆图像信息中,提取车辆的号牌信息,其识别率可达98%,已与RFID技术的识别率可以媲美。
VFID技术与RFID技术相比,两者识别率相当,其成本更低,并且不用在管理对象上安装标签,能使用的对象更广。我国快速发展的云计算机(云服务器)、大数据和完善的通信网络,为VFID技术的推广应用,提供了优裕的环境。号牌识别技术的物流园区卡口管理系统(简称“系统”),是一项VFID技术工程应用的典型案例。“系统”所介绍的系统集成和多信息的鉴别比对,从云服务器下载所需云端信息,与实时采集的车辆信息进行比对鉴别,判断其真伪,抑制走私和舞弊现象的发生。
 
  “系统”组成
“系统”由智能控制器、摄像机及其数据信号处理(DSP)模块、信号灯、LED显示牌、音响、电动栏杆、地磅及其称重仪等组成(如图1)。智能控制器主要由工控主机、外部设备控制模块、接口模块、电源等组成;工控主机包括监视器、存储器以及相应的软件,包括多信息鉴别比对、通信、显示、外部设备控制软件等。外部设备包括摄像机、信号灯、LED显示屏、音响、地磅及其称重仪、电动栏杆等;信号灯、LED显示牌、音响和摄像机等设备,安装在车道前端;地磅安装在车道中间,称重仪安装车道旁的机房里。
 
 
摄像机的DSP模块中嵌入有VFID和虚拟区域算法软件,VFID算法软件从摄像机采集的图像信息中,提取车辆号牌信息;虚拟区域算法软件产生虚拟区域图形,同步显示在摄像机采集的车道图像地磅的前端;车道图像和虚拟区域图形,显示在工控机的监视器上。
信号灯、LED显示牌和音响,用于指示司机应处的通行状态。地磅和称重仪通过线缆相连,用于采集车辆的重量。电动栏杆安装在车道地磅的末端,用于控制车辆的放行或拦截。以上设备都通过线缆与工控机的设备控制模块相连;设备控制模块安装在带插槽的印制板上,通过插槽和接线,同工控机相连。
 
“系统”工作原理
车辆安装车牌之前,必需到车辆管理部门办理登记注册手续,领取驾驶执照。车辆管理部门将车辆的基本信息和相关管理信息(包括车主姓名、车牌号、车型、车身颜色、发动机号、车架号、出厂日期车辆缴费和违章信息等),进行“数字化”。“数字化”后的信息随同车辆的车牌号,一同存入车辆管理中心云服务器的海量数据库中。这些信息被称为“静态数据信息”。对于经常出入物流管理园区车道的车辆,其信息会被下载到“系统”工控机的大容量数据库中。
如果园区1入口的“系统”所在车道没有车辆时,“系统”的信号灯的绿灯亮,LED显示屏显示“请进入车道”,音响提示“欢迎通过”;当车辆进入车道并压在虚拟区域时,摄像机采集车辆的图像,并提取该车的车牌号;地磅及其称重仪对车辆进行称重(车辆的“初始重量”)。“系统”所采集的车辆号牌和“初始重量”信息,被存入工控机的大容量数据库中,称为园区1的入口“动态数据信息”。“系统”通过车辆的车牌号和通信网络,从云服务器中下载该车牌号所对应的车辆的相关信息,包括车辆重量、车身颜色、车主姓名的等,备案待查。车辆进入园区载货,办理货物及其运单手续。货运单上主要包括货物种类、重量、数量等,并通过通信网络,下载到“系统”工控机的大容量数据库中;完成这些程序后,载货车辆将从园区1的出口离开。
如果园区1的出口(或转关后的另一个园区2入口)的“系统”所在车道没有车辆时,“系统”所属信号灯的绿灯亮,LED显示屏显示“请进入车道”,音响提示“欢迎通过”;当车辆进入车道并压在虚拟区域时,摄像机采集车辆的图像,并提取该车的车牌号;地磅及其称重仪对车辆进行称重(车辆“载货总重量”)。系统所采集的车辆号牌和“载货总重量”信息,被存入工控机的大容量数据库中,称为园区1出口(或园区2入口)的“动态数据信息”。
园区1出口(或园区2入口)的“系统”所采集的“动态数据信息”,将送往工控机,通过多信息鉴别比对软件,与园区1入口的“动态数据信息”,包括车牌号、车辆出入口的重量等,自动地进行比对鉴别。如果多信息比对鉴别结果一致,音响提示“请通过”,电动栏杆抬起,车辆被放行;如果多信息比对鉴别结果不一致,车辆会被拦截,电动栏杆关闭,音响提示“请到待查区接受处理”。通过“系统”的自动识别和比对鉴别,防止走私和舞弊现象的发生。
 
技术特点
“系统”最大的亮点在于综合利用了高清晰度的摄像机及其DSP模块、发达的通信网络、成熟的云服务器和大数据技术,通过系统集成和多信息的比对鉴别软件,以从云服务器下载所需信息,以及车道入口和出口数据信息实时采集的车辆动态数据信息进行比对鉴别,判断其真伪。
号牌识别技术的物流园区卡口管理系统,还可将基于视频识别技术的“区域防范”、“移动侦测”技术结合起来,用于园区的安防。
李元忠 邓涛 刘均 姚海天
(作者单位:四川新源现代智能科技有限公司)

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