综合保税区通关中心智能车辆管理信息系统设计

崔博鑫

综合保税区具有“境内关外”的特点，出入车流量大，运载货物类型多，其通关中心必须配备智能化卡口及信息系统，从而提高通行效率，节约综保区及企业成本。本文详细介绍了综合保税区通关中心车辆管理信息系统的图像采集、车牌识别以及数据库管理等各部分的设计要求和方法实现。对于高质量、严要求建设通关中心，提高通行效率，加强安全防护具有重要意义。

综合保税区;信息系统;车辆管理

随着经济和社会的发展，综合保税区等特殊监管区域得到快速发展。该综合保税区位于X市的国家级开发区内，区位和政策功能优势突出，是我国中西部地区首个以航空制造产业为发展特色的综合保税区。综合保税区由于出入车流量大，运输货物类型多等原因，其通关中心急需配备智能化卡口及统一的车辆信息管理系统，相比传统人工验放模式，通行效率可以提高5倍以上。

智能车辆管理信息系统可以利用计算机视觉对汽车车牌进行识别的一种车辆自动化管理系统，它能在不需要人的干预下自动识别出车牌，同时可以进行相关信息的查询或登记。这样可以提高通行效率，提升园区的安全，使得车辆管理更加智能化、信息化、网络化。

智能车辆管理信息系统主要分为3个方面：图像的采集子系统、车牌识别子系统以及数据库管理子系统。如下图所示：

三个子系统作用如下：

（1）图像采集子系统用来获得正面清晰、对比度、亮度比较适中的车辆及其背景图像，这是为进行下一步图像出打下很好的基础;

（2）车牌识别子系统是通过对采集到的图像进行一系列的图像处理和算法设计，从采集到的车辆图像中准确提取出含有车牌的图像，并进行字符分割和识别，然后以文本的形式输出;

（3）数据库管理子系统提供与车辆相关的信息供车牌识别子系统进行查询和登记，并为用户提供相应管理功能。

其中车牌定位子系统和数据库管理子系统的软件实现，当然这两个部分也可以由软件和硬件结合共同实现。

1.图像采集

获取图像这辆的好坏直接影响到车牌定位与字符识别的效果。要获得比较清晰的图像，需要考虑许多影响图像质量的因素，如：摄像头和图像卡的选取，摄像机的位置标定，汽车的车速，天气情况对摄像机所拍摄图像曝光量的影响等。

2.智能車牌识别系统（ILPRS）

2.1车牌定位

当图像采集系统获得车辆图像后，立即需要提取出所需的和关注的车牌图像。如果仅以某阈值进行二值化来获得车牌图像，这样的话，车辆的车体和其他背景的某些部分都会成为车牌定位的干扰，所以要求对这些干扰进行一定的消除，来获得含有车牌的图像;同时要求减少所需处理的信息量，以达到对车辆图像进行初分割的目的。

2.2字符识别

经过前面车牌定位，提取出准确的含有车牌的图像然后进行灰度处理。但是字符的切割和识别还是有很大的困难，光照条件、车牌表面的光洁度不同，增加了字符切割的难度，字符的切割是字符识别的基础，它决定孤立字符的状况。

系统主要是利用二值化后的白点投影信息和灰度投影信息，辅以各种判断条件来进行字符切分，由于车牌字符区有一定的高度，所以事先进行水平投影，这样可以利用水平投影信息将相当一部分非字符后选点抹去，在经过二值化和规格化使之成为二值图像输出给字符识别部分。

3.车辆数据库管理子系统

车辆数据库管理的主要功能是为了车牌识别系统提供数据查询和匹配，并记录与车辆相关的信息;为用户提供友好的车辆管理信息界面。

3.1根据需求建立的数据库管理

（1）对出入车辆相关的信息的录入、删除、修改;

（2）对车辆进出入情况记录。如按车牌号码，出入时间段记录和单位进行查询;

（3）对异常情况的实时记录。如新增车辆、违禁车辆登记等;

（4）所有查询结果可由打印机输出;

（5）提供详细的单机/网络使用文档;

（6）为识别系统提供数据查询和匹配;

3.2数据库的设计

（1）分布式数据库网络拓扑结构

分布数据库的网络结构主要采用了现在流行的NT局域网结构，它的网络安全性和多用户及支持多平台等良好的特性使它成为许多局域网组网的首选。同时，要求数据库建立在已经管理良好的NT网上。

（2）车辆管理数据库记录的设计

根据用户提供所需数据和管理信息来设计。这些信息如车型、车号、出入时间、车辆图像等。根据用户应用程序的要求，在考虑更新和查询管理方便安全以及数据库的大小等综合因素的条件下，主要设计了模块如入驻企业车辆管理、临时车辆管理、车辆信息查询与统计、用户管理和系统设置。

（3）车牌识别系统C/S分布数据库的设计

数据库管理功能的实现需要根据硬件的具体要求，决定是在客户端还是在服务器端上实现。即在分布处理时考虑网络传输的负荷，来设计合理的功能分布。C/S分布数据库管理的结构如下图：

服务器的程序为MS-SQL SERVER，客户端查询和管理程序用VFP开发，智能车牌自动识别系统（ILPRS）的管理程序用VC开发。其中智能车牌识别系统（ILPRS）应用进程中包含有数据库管理的过程，自动管理和与用户相互管理功能，其管理过程是通过网络把所需匹配的车牌数据传输到服务器上，匹配查询工作由SQL服务器完成，ILPRS获得匹配结果，系统根据获得匹配结果，进行“交互”操作或自动更新数据库。

4.结束语

文中智能车辆管理信息系统是一个智能化、信息化、网络化综合实时管理系统，包括了数据采集、ILPRS技术和数据库管理等技术。系统在硬件上包含PC机、摄像头、云台、图像采集设备、相应的图像处理软件。通过综合保税区通关中心智能车辆管理信息系统的开发，确保达到优化通關业务流程的效果，切实降低企业运行成本，节约关卡验放人员，提高通关效率。

参考文献

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