1概述
智能交通系统是21世纪世界道路交通的发展趋势，也是解决这一系列问题关键所在，在智能交通系统中，车牌自动识别系统是一个非常重要的发展方向。它在一定程度上填补了高速公路交通信息采集自动化的空白，使高速公路的“高”不仅包含于车速的高，同时还体现在了管理水平、效率的高。所谓的车牌识别系统，其本质在于能够快速有效的对车辆身份进行识别标记，可广泛的应用于高速公路、桥梁、隧道等处的收费站，高速公路流量检测站、智能交通违章检测等交通系统中，具有广阔的应用前景和巨大的经济效益。
2车牌识别技术简介
车牌识别技术以传感器、计算机、数字图像处理、模式识别和人工智能等技术为基础，通过对获取到的车牌建立特征模型，从而确定出车牌的身份，如车牌的号码，色彩，车型等。一个典型的车牌识别系统主要由三部分组成：图像的输入、车牌照的定位与分割、字符的识别。
2.1图像的输入与预处理
2.1.1图像的采集。车牌图像的输入大都采用工业摄像机、摄像头等设备来完成。当获取图像的设备检测到车辆并自动拍摄后，车牌的图像被输入到计算机中，得到初始的车牌照。
2.1.2图像的预处理。考虑到在获取拍照的过程中车辆是运动的，当车牌表面有污垢或拍摄角度、光线不适时，会使拍摄到的车牌照效果不理想，这直接就影响到了车牌的识别。因此要对初得图像做预处理，来增强显示车牌特征。车牌的预处理主要包括：图像的灰度化、图像的去噪和增强。
2.2车牌照的定位。车牌的定位指从采集的图像中找出包含所有车牌字符的最小区域，是车牌识别过程中最重要的一个环节。要对车牌照实行定位，就先要对我国的车牌特点有所了解。
2.2.1车牌图像区域特征。我国标准的车牌是大小统一的，长度为45cm，宽度为15cm的矩形，字体色和车牌背景色有很大对比度。它有统一的车牌尺寸、字符大小、字符笔画宽度、字符间距和单元间隔。
2.2.2车牌照的定位算法。目前，已有不少研究者根据车牌照自身的特征，研究应用了一些车牌定位的方法。大致可以分为以下几种：a.车牌颜色特征法。利用车牌字符和车牌底色反差大的特征来实现定位。b.边缘检测法。考虑到其周围的像素灰度的阶跃性变换、车牌区域丰富的边缘特征，可采用了不同的边缘检测法。c.粗细结合法。先采用数学形态学初步确定车牌的位置，再辅助以其它的定位方法来进行精确的定位，比如结合颜色定位。d.变换域定位法。即将图像由空域分析转换到频域分析。
2.3车牌照字符的分割与车牌照的校正
2.3.1车牌照的校正。车牌定位后需要从车牌图像中将一个个字符分割出来，以便实现每一个字符的识别。车牌照上的字符之间也有一些特点，即正常状况下字符的高宽、间距都是一定的，但当出现一些客观因素，如焦距、光线或拍照方位的不同有可能使得车牌字符产生一定的扭曲变形，从而导致字符之间的相对关系发生变化，这时会对车牌字符的分割增加难度，为此在字符分割之前，有必要对车牌照进行倾斜校正，来提高字符的识别率。
2.3.2车牌字符的分割。字符分割最基本的方法就是———垂直投影法。即先对校正后的车牌照进行二值化，统计垂直方向的白色像素，根据字符与字符之间的间隙区域白色像素较字符区域白色像素少的特点，通过检测字符与字符之间白色像素个数的波谷来确定每一个字符的左右边界。
2.4字符的识别
2.4.1车牌照字符结构。字符识别是车牌照识别的最后一个环节，也是最终要达到的目的。我国的车牌字符主要是由三部分组成：汉字、字母和数字。具体排列格式是：X1X2•X3X4X5X6X7汉字部分：各省市的简称，警、军警牌字。大写英文字母部分：是各市、地区的代号，从A~Z，个别与数字易混淆的字母除外。数字部分：汽车编号，从0~9。一般X1为汉字，X2是大写英文字母，X3X4X5X6X7是数字或大写英文字母。
2.4.2车牌照字符识别。对于车牌字符的识别，可按照字符结构特点来先分别识别汉字、字母和数字，再进行识别结果组合的方法来提高整体的识别率。在每一个分类器中可以采用相同的识别算法，也可以按照汉字、字母、数字的特点选择不同的识别算法来建立各自的分类器，常用于字符识别的方法主要有：模板匹配、规则匹配、人工神经网络、利用左右轮廓特征、基于过线数特征等方法。
3高速公路管理中的车牌识别系统
3.1高速公路中车牌识别系统的组成。目前国内的高速公路中使用的车牌识别系统，都是采用硬件和软件相结合的方法，即先采用硬件设备对图像进行抓拍，然后再利用软件系统对其进行识别。这和单独采用“硬件设备”或“软件设备”来实现识别的识别率高，操作方便，成像效果好。
3.2车牌识别系统在高速公路管理中的应用
3.2.1高速公路封闭收费中，可防“换卡”“、倒卡”现象。在每一辆车进入高速公路入口处时，就会有一张存有它身份信息的IC卡相随，当车辆行驶到出口处时，就可以利用IC卡中的车辆入口信息和出口车牌识别结果进行对比，从而确保车和卡的一一对应性，保证在高速公路里程中不发生“换卡”逃费现象。也可以将出口车牌识别结果传送与车道计算机，查询其最近的入口站和IC卡中的信息是否一致来防止“倒卡”逃费现象的发生。
3.2.2检测黑名单车牌。以我省高速收费系统为例，省公路运营中心每月会定期对查获出来的逃费、恶意冲卡等车辆进行黑名单处理并建立了数据库。当这类车辆再次驶入高速公路时，采用车牌识别系统可以将识别的车牌在黑名单数据库中进行搜索，如检测到黑名单车辆将自动开启报警设施，方便管理人员及时处理，从而在一定程度上打击了各类逃费现象。
3.2.3兼作车道摄像机。可对车道进行实时监控，同时提供图像的抓拍及字符叠加等功能。
3.2.4对车型的辅助分类和对车辆流动的统计管理。从车牌的结构上就可以对车型进行一个简单的分类，它可以和收费员输入的型号做以对比，起到辅助作用。也可将识别的结果精确定位到每一个车辆上，备于交通监控统计等一些实际的应用中。
4总结与展望
现今，我省所有的高速公路都引入了车牌识别系统，从目前它在实际的高速公路运营情况中，不难发现它给管理工作带来了许多便捷，其高效性、快速性大大的的体现了高速公路“高”的特点，但其也有不足之处有待改进。如何进一步减小周围事物环境对识别精确度的影响，如何实现识别车牌的同时能辨别出车牌的真假还需要更多的研究者探索尝试。当然，随着国家高速公路的设计规划，信息化的步伐将快速的融入到高速公路产业山西职称的发展前进中，相信不久的将来，集车牌识别系统、交通通信等系统为一体的高速公路管理系统，会越来越大的发挥其高科技技能，更加快捷的服务于司乘人员，为我国的高所公路智能化发展做出更多的贡献。
作者：师传琛 单位：甘肃省高速公路管理局
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