1.1系統概述
随着我國機動車數量的不斷增加，人們的出行越來越便捷，一些政府機關、軍區大院、住宅小區、商場、廠區的車輛越來越多。由于管理不善、模式陳舊等問題也使這些單位在内部、到訪車輛的管理上帶來了諸多不便。人工管理工作的日漸繁重，用戶對管理的要求也越來越高，過去的人工管理方式已經無法适應車輛管理的需要。因此，為了保證車輛的安全和高效管理，迫切需要采用自動化程度高且方便快捷的自動管理系統，提高工作人員的效率、節約人力物力、降低公司的運營成本、提高車輛的管理水平，使得整個管理系統安全可靠。

本系統運用車牌識别技術及相關産品，經過公司多年的行業經驗累積和研究，同時從用戶的角度出發，将産品和技術靈活運用，為用戶提供一套完整的、高效的、完善的系統，從而徹底解決了人工判斷、停車刷卡放行等傳統的系統方式，大大緩解了人員工作壓力、節約成本、提高效率、确保系統安全、穩定。系統采用嵌入式号牌識别攝像機、在出入口配以全天候攝像補光單元等設備，自動采集車輛信息，在車輛不停車的情況下，判斷車輛類型，對固定車輛自動放行、對臨時車輛進行提示。同時可以将出入口車輛信息實時的傳輸至系統管理服務器進行入庫管理，并可以進行查詢、統計的工作。

1.2與傳統停車管理模式對比

1.3車牌識别技術
車牌識别技術（License Plate Recognition， LPR）以計算機技術、圖像處理技術、模糊識别為基礎，建立車輛的特征模型，識别車輛特征，如号牌、車型、顔色等。它是一個以特定目标為對象的專用計算機視覺系統，能從一幅圖像中自動提取車牌圖像，自動分割字符，進而對字符進行識别，它運用先進的圖像處理、模式識别和人工智能技術，對采集到的圖像信息進行處理，能夠實時準确地自動識别出車牌的數字、字母及漢字字符，并直接給出識别結果，使得車輛的電腦化監控和管理成為現實。
圖為：車牌識别原理

軒慧公司使用的車牌識别技術汲取了國外及目前車牌識别算法的精華,并在此在基礎上作了優化和改進,使得定位及識别的速度及準确性得到了很大的提升,特别是對光照的要求,因為過多地依賴環境無疑對安裝及推廣應用形成了障礙.由于安裝位置的不固定性,車牌的反光,逆光,背光等因素将直接影響車牌的識别,改進過的算法對以上車牌的識别得到了很大提升。

1.4系統設計原則
（1）經濟性
系統設計從用戶需求角度出發、注重系統性能指标和可靠性，根據用戶現場環境，選用具備較高性價比的系統産品、服務等，保證系統功能實施的需求，經濟實用。
（2）可靠性
盡可能地減少系統的風險。在系統的方案設計和設備造型方面均是經過公司技術人員多方測試、選型後最終确定的産品，均應确保系統長期穩定可靠的運行，較大限度的減少系統故障的發生，具備較強容錯能力。
（3）先進性
系統核心采用當今國内、國際先進的識别技術，使系統能夠較大限度地适應今後技術進步和業務發展變化的需要，在保證其先進性的前提下使系統具有較長的生命周期。
（4）可擴展性
在進行系統設計時，充分考慮了以後用戶的業務擴展和業務變化，采用了模塊化設計和開放體系結構，系統具有高可擴展性。
（5）實用性
系統較大限度地滿足實際工作要求，主要考慮了以下幾個方面：
①系統總體設計充分考慮用戶的便利和可行性，把滿足用戶需要作為首要進行考慮；
②全部人機操作設計均充分考慮用戶的實際需要；
③用戶接口及界面設計，充分考慮了人體結構特征及視覺特征進行優化設計，界面盡可能美觀，操作簡便實用。
（6）安全保密性
系統中的數據庫是非常保密的，對于實用信息和操作人員功能進行嚴格的權限管理，不允許非法用戶浏覽、封蓋數據。在系統設計中，我們隊安全保密性方面做了嚴格的措施，系統具有良好的保密措施，具有良好的“病毒和黑客”共計的能力
（7）易操作、易維護性

系統維護在整個系統的生命周期中占有較大的比重，因此應用軟件應做到安裝簡單、易于操作。軟件采用的結構和程序模塊化構造，充分考慮使之獲得較好的可維護性和可移植性，既可以根據需要修改某個模塊、增加新的功能，以及重組系統的結構以達到程序可重用的目的

1.5系統設計依據
JGJ/T16-92《民用建築電氣設計規範》
GBJ115-87《工業電視系統工程設計規範》
GBJ232-90.92《中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規範》
GA38-92《中華人民共和國公共安全行業标準》
GA/36-1992《中華人民共和國機動車号牌》
GBJ-54-83《低壓配電裝置及線路設計規範》
GA/T75-94公安部《安全防範工程設計程序與要求》
國家、行業和有關部門标準語規定

 2.1 系統作業流程圖

說明：
    1）車輛進入：
①、車輛駛入車牌攝像機抓拍區域，觸發地感線圈。
②、車牌識别系統自動抓拍車輛的的圖像并識别出車牌識号，然後通過檢索數據庫得出車輛類别。
③、采用雙攝像頭識别入場，減少入場錯誤率，保證車輛正确進入，從而減少出場壓力。
當入口兩個攝像頭識别車牌号一緻時，方可自動擡杆放行進場車輛；如不一緻則需操作員人工幹預，選擇正确的車牌号入場。這樣避免了單頭識别即入場造成的出場對比工作大的壓力。 
2）車輛離開：
①、車輛駛入車牌攝像機抓拍區域，觸發地感線圈。
②、車牌識别系統自動抓拍車輛的的圖像并識别出車牌識号，然後通過檢索數據庫得出車輛類别。
③、顯示屏顯示該車的有效期（貴賓車或月租車），收費金額（臨時車），祝您一路順風等提示語。
④、語音播放祝您一路順風等提示語。

⑤、如果該車屬固定車輛情況，閘機自動啟杆放行。電腦調出該車入場時的抓拍圖像，入場時間等。如果是臨時停車，則車輛須交費後離開。

2.2 系統基本功能及特點
固定車輛全自動化管理，臨時車輛半自動化管理，減少車輛通行時間，為車主争取時間，智能化管理。
①、車輛号牌自動識别，對于出入停車場的車輛自動識别車輛的牌照号并記錄相關信息，從而實現固定車輛出入不停車。
②、免去讀卡器安裝、維護帶來的麻煩。
③、車主無須擔心用IC卡掉失造成的麻煩。
④、獨特滾動式LED中文電子顯示屏提示，使車主和管理者一目了然。
⑤、減少工作人員，效率高.以車牌自動識别替代人工登記模式，可大大節省人力成本，提高經濟效益。。
⑥、省去IC卡的費用，同時無須擔心車輛卡被複制的問題。
⑦、砸車裝置可保證無論是進場車輛或發生倒車的車輛，隻要在閘杆下停留，閘杆就不會落下。
⑧ 采用TCP/IP網絡方式，僅需電源線和網線即可連通整個系統，減少觸發抓拍設備，也無需重複布線，不但大大節省成本，還方便遠程WEB維護和升級管理。
⑨ 系統可擴展性好，采用開放性結構、模塊化設計、支持多入口、多出口的情況。

⑩ 系統功能全面、界面友好、易于操作，可根據不同人員設置不同的權限，收費标準設置靈活，可适用于公用停車場、地下車庫、專用車庫、住宅小區停車場等具有出入口的各種類型的停車場。同時系統具有完善的日志記錄、統計報表功能，可進行查詢和導出的操作。協助管理者對停車數據分析處理，可對停車場的車位利用率分析、效益分析、車位管理等輔助決策。

2.3 系統基本設施及特點

如圖：

（1）全自動擋車道閘
①、特别設計一套卸荷裝置，以防止外力損壞；
②、特别設計一套平衡機構，确保運行輕快、平穩、輸入功率小；
④、增設緊急手動裝置，以防止意外事件的發生；
⑤、增設一套防砸車控制系統，确保車輛安全；
（2）車輛檢測器
①、全天候性能設計，排除了外界環境變化對系統影響（天氣變化、使用時間變化等）；
②、感應量靈活調節，确保客戶對不同車輛的判别要求；
③、快速反應設計，适應大車流量的運行系統；
④、智能邏輯判斷，确保各類複雜組合的判斷。
（3）中文電子顯示屏
①、采用全進口LED發光管，确保亮度；
②、采用全進口集成塊和單片機，确保編程可靠，修改方便；
③、全中文滾動顯示，内容豐富；
④、防雨式設計，确保全天候可靠運行；
⑤、闆塊式設計，維修，更換便捷，且不影響系統的運行；
⑥、深色底設計，增加顯示亮度。

 

（4）電腦
負責整個系統的控制和管理，包括車牌抓拍識别，起落閘竿。采用工控機，性能穩定，容易擴容。大容量内存和超大容量硬盤，使系統數據儲存量達3年以上，采用Intel CPU 2.0GHZ 以上，使系統快速處理數據。
（5）專用閃光燈
專用光燈采用高亮發光二極管（LED）來制作的， 他有運行穩定，發熱量低，低能耗，使用壽命長的特點。

 

（6）高清車牌識别一體機攝像機

  

>最高支持200萬像素圖像抓拍 
>支持單雙車道自動汽車牌照識别
>支持車身顔色識别
>支持多種觸發信号
>支持字符疊加
>支持觸發模式故障切換功能 
>支持前端存儲功能（DOC） 
>支持WEB調試功能 
>支持數據統計 
>支持數據庫XML文件導入 
>支持管理軟件對接自動計費 
>支持在線網絡校時 
>支持閃光燈/LED燈補光 
>支持JPEG圖像輸出， 
>支持多種觸發模式，包括線圈模式、紅外模式 
>支持道閘控制 

3.1 系統管理流程圖 

3.2系統軟件組成
車牌識别系統+收費管理系統+中央管理系統。
（1)車牌識别系統
在系統的設備中，抓拍及識别是關鍵的部分，我們采用嵌入式牌照識别攝像機完成車輛檢測、車牌識别、車輛信息傳輸功能。嵌入式體系使車牌識别的可靠性得到了保證。
嵌入式系統一般指一微處理器為核心的、智能化的、完成專用功能的費PC系統。是一種針對功能、可靠性、體積、功耗都有嚴格要求的專用計算機系統。

我們采用的嵌入式牌照識别攝像機較一般的抓拍識别方式，最大限度的從用戶使用角度考慮，提高了系統的穩定性，節約系統成本，确保系統長期、穩定、可靠的運行。

車牌識别模塊技術參數：
①、車輛号牌識别準确率：
全天候識别率98%，較惡劣的天氣情況識别率會有所下降，如大雨、大雪天氣。
②、車牌捕獲類型：
可識别02式牌照（GA 36.1-2001）；92式牌照（GA 36-92）；軍車牌照；警車牌照；武警車牌照；港澳車内地牌照；使館車輛等牌号。如出現新型車輛牌号，系統建設單位應免費升級軟件。
③、車牌顔色識别
系統對彩色（要求顔色）及黑白車牌的顔色（不要求顔色）均能有效的識别。
④、升級
車牌識别模塊可以動态地添加一些新的漢字，以提高程序的健壯及包容性，并且可以進行系統升級。
（2) 收費管理系統
軒慧智能停車場系統采用車牌識别系統開發研制而成，它将計算機視覺技術、神經網絡系統技術、機械、電子自動化設備、計算機技術有機的結合起來，從而對各類出入車輛進行有效的管理。
軟件操作界面統一，全程在線幫助，超強的兼容性。車牌自動識别，實時監視，報表詳盡，車輛管理完善，自由組合查詢。
功能點：
① 配置前端攝像機設備；
② 控制前端道閘機；
③ 通過賬号、密碼方式登錄系統；
④ 顯示車場各種類型的車數量；顯示收費金額；顯示入場、出場記錄；
⑤ 車牌确認；
⑥ 收費放行；
⑦ 手動擡杆；
⑧ 人工入場
⑨ 出場時候顯示入場經過信息、圖像；

部分界面：【停車場軟件主界面】
①入場車牌

 

②人工輸入，對于無牌車處理。

 

③出口：

 

車輛出場時，在“經過信息”界面顯示該車輛進場時的照片、經過時間、停留時間、收費金額以及使用優惠劵。
（3) 中央管理系統
①車輛管理（車位管理）
主要是指一些固定用戶車輛的發行、修改、删除等操作。對車輛信息輸入、更改、延期、停用、啟用。
用戶分為以下類型：
固定車輛：月度、年度租用車位費用
VIP車輛：長期免費車輛
臨時車輛：臨時出入、計費車輛

 

②查詢曆史記錄
按照用戶設置查詢條件，查詢車輛對應信息：車輛性質、進入時間、離開時間、應收費用、實收費用、優惠金額。可以對某個時間段、某個車輛、不同進出口，進行模糊查詢。

 

③統計報表
生成操作員收費報表，收費日、月、年報，車輛入場/出場日、月、年報。

 

④操作日志
查看操作員操作系統時的一些日志，易于系統維護，為解決車主與物業人員的糾紛提供依據，有效的考查執勤人員。
⑤系統自動備份清理
可設定定時自動備份和清理，保證數據的安全和系統數據不至于太龐大影響運行速度等。

（1）環境條件

①、環境溫度：-20℃～+60℃
②、環境濕度：5%～95%
③、使用環境：室内外全天候條件
（2）自動道閘
①、外形尺寸：355×240×1010
②、升降時間：3秒左右(可調)
③、電源：220V，50Hz
④、功率：0.25KW
⑤、閘杆：3—5M
⑥、通信接口：符合RS-232/485标準
（3）車輛檢測器
①、線圈感應：50H-2H
②、線圈激磁頻率：300Hz～250Hz
（4）收費車道車輛攝像機立杆
收費車道上的車牌識别攝像機要求在安裝在各收費車道的安全島上。
安裝設計圖如下：

 

①、立杆采用熱鍍鋅鋼杆，壁厚：>4.5mm；
②、立杆設計風速：抗12級台風；
③、立杆防曬、防水、耐溫；
④、立杆高度為1.5M，高度可結合現場而調改；
⑤、立杆底闆用兩組四向16厘六角镙絲鎖固定杆身；
⑥、立杆本身之結構強度須經生産廠家校驗後方可生産；
⑦、頂端設備承重量：20Kg。
⑧、外觀：銀灰色；
⑨、防護等級：IP66
⑩、立杆與觸發地感線圈之間的距離在5.5-6.5米之間。
（5)車道寬度要求
由于拍攝及識别的要求，對于車道的寬度要求不能太寬，推薦車道寬度在3.5至4米之間，對于超寬車道，必須采用隔離或者設計成多車道的方式。