智能车牌识别门禁系统

廖海涛

【摘 要】随着汽车数量的日益增加，车位难寻，交通拥堵以及收费路口面临大量车流问题，仅仅靠人力已不能识别和处理这些问题了，于是智能车牌识别门禁系统应运而生，本文对此作了一些探讨。

【关键词】智能车牌；系统功能；系统构成

引言

随着人们生活水平的提高，上世纪还被认为是富人象征的“汽车”已基本普及，随处都不见到车辆的身影。尤其像在大都市里，汽车更是泛滥，以至于出现有车却无停车位，车辆高峰期被堵得水泄不通，路口收费站车流不息。光靠人力已不能识别和处理这么多的车辆停放问题了，于是智能车牌识别门禁系统应运而生。

一、系统的功能

拿大学的校园来举个例子，每天都会有很多老师自驾来学校上课，但很有可能会碰上找不到车位这样尴尬的情况，虽然说可能还有空位，但一时半会也找不到。我们这套系统就是为解决这类问题而设计的，它接入学校的服务器，获取了各个老师的课表，上下班时间等信息，在进入校园时，便会根据他们的的需求，为他推荐最佳的停车位置，方便他上课，并自动结算他的停车费用。由系统来智能分配停车车位，从而最大化的利用车位，不会造成车位空留。而且通过对车牌的识别，还能把识别是否是校内职工的车，外来车则会发出警告，除非有预约，这些信息系统都是可以通过服务器获取的，大大加强了校园的安全性，真正做到智能车牌识别门禁系统。

二、系统构成

系统主要分为上位机和下位机来协同工作的。

（一）上位机的设计

上位机是PC电脑，连接着学校的服务器，从而可以获取各教职工的身份信息，授课与作息的信息。我们在上位机设计了一款APP，编译环境是LabView，用来处理各种信息，以能够有一个更好的数据表示和一个更好的人机界面。上位机与下位机之间采用串口通信，所以首先必须得先配置好串口，采用串口通信协议，这样才能把下位机的信息传送到上位机来，将识别结果和图像存入数据库中，然后教职工信息进行比对。

当它接收到下位机传来的车牌号码后，首先会同教职工登记的车牌号进行一个比对，若是校内教职工的车，则会让下位机在屏幕是显示“欢迎光临”，并由上位机根据离教职工授课最近的地方安排车位，并提醒他何时何地授哪一门课，帮他开始计时停车时间。若非本校教职工，则会核对是否有预约信息；若有，则让进，若无上位机则会传达禁止入内的消息让下位机在屏幕上显示。如果不是本校教职工，也没有提前预约，但仍然想进学校，则需要在APP进行现预约，进行身份认证与保留，并且系统可以通过APP对你進行在校内的实时定位，确保校园的安全性，并记录存档。

因为该系统连入了学校的服务器，所以我们还设计了一个移动端APP给教职工使用，可以实时查看车辆停留时间及费用，并且若绑定客户端，我们还能提前一天为他们规划好停车位，并把信息发送到他们的手机上，真正实现人性化服务。

（二）下位机设计

下位机主要由单片机和摄像头组成，单片机我选用STM32F103ZET6（ARM Cortex-M3内核，512kB Flash，64KB RAM，72MHZ），外接口多，能耗小价格也低，完全能胜任它所执行的任务。

摄像头选用高分辨率的高清摄像头，将它拍摄到的车牌照片出入SD卡中，我们知道标准车牌字符由三个部分组成：

1.首位缩写汉字；

2.次为英文字母；

3.末四位为数字。

为了能使识别的精度更高，我们还会有以下辅助装置的配合：

1.红外线等触发器能检测到车辆的到达，并及时触发摄像头抓拍；

2.配合光照装置，摄像头能拍出清晰的照片并传给计算机；

3.自主开发设计识别程序，算法简洁，保证能清楚准确识别车牌号码。

识别车牌号主要有以下三个个过程：

1.车牌定位：采用确定车牌上下边界和左右边界法，该方法是通过计算邻行之间的像素变化情况来完成可疑上下边界的查找。同样左右边界的查找用相似的方法。

2.车牌字符切割：车牌定位后得到的图像只有车牌的图像，接下来就是把每一个字符从车牌整体中给分割出来，然后识别。这里选用聚类分析法，利用车牌间的字符间距宽高比等已有的知识按照固定模式对车牌字符进行切割，可以很好的解决字符粘合和噪声干扰的问题。分析字符间距，在程序中设定一个数组，用来记录7个车牌字符的边界值，通过该数组来寻找对应字符所在位置的狩猎和末列，然后就可以得到相应位置分割后的字符，之后再和相应的模板进行识别即可。

3.车牌字符识别：采用模板匹配的方法（1）建立标准字符模板（2）计算待识别字符的投影，通过与模板的滑动匹配，求得其水平投影曲线和垂直投影曲线，之后计算其水平相关序列和垂直相关序列，找相关序列的峰值并求平均值，得到匹配识别字符。

参考文献：

[1]齐林，张向东.一种汽车牌照字符分割的新方法[J].EIC. Vo1. 1 5 2008：92-94.

[2]潘中杰.车牌自动识别技术的研究与实现[D].广东：中山大学，2007.

[3]黄建，刘昊.一种快速车牌图像定位方法[J].山西电子技术，2007（6）： 45-47.

[4]文乔农，王海瑞，危春波.车牌字符识别研究[J].科技广场，2007（5）： 135-136.endprint