停车场道闸方案

<<立体高清车牌识别系统>>方案

目录江苏博泰工程技术有限公司

2016-03-15

一、项目设计目的

伴随着国内城市建设步伐的加快，小区停车场也积极地向创新化、科技化、智慧化的方向转变，小区的管理也更落实于具体，针对车辆管理这一方面将从“需求管理”的理念入手，采用当前最先进最严谨的纯车牌识别收费的车辆管理系统，将车辆管理一步到位。智能化地设计遵循以下原则：实用性、先进性、专业性、开放性、安全性、集成性和经济性，实现以下管理常态：

1、快速通行——车流量大，车辆频繁密集的现状，纯车牌识别收费的车辆管理系统满足所有车辆入场快速通行，可实现车辆的不停车入场。

2、智能化操作——通过入口无人值守，最大化地减少车辆收费的人员数量，避免不必要的人工干预。智能化的纯车牌识别收费系统自动计费，减少保安人员的工作强度，不需要保安同时顾及出入口的车辆情况，只需针对出场车辆

进行快速收费的动作，并且在收费金额为零时，可实现自动开闸，减轻收费人员的工作量。

3、多样化的收费模式——可根据小区的管理，实现中央收费、磁卡优惠、储值用户交费等多种交费方式，并且支持优惠/免费原因的设定和查询。

4、人性化的管理模式——固定车辆未按规定停放地库时，系统可提示，设定停放地面超过一定的时间后，自动按临时停车收费标准收费。最大化提供地面停车位，减少地面停车的矛盾，便于管理和协调。

5、严谨地管理手段——所有车辆进出均提供图片、车牌号码。临时停车进出均自动匹配，计算临时停车费，若有特殊情况的免费放行，均有免费原因的选择记录，做到车辆进出都记录在案。

二、车牌识别方案的优势分析

对固定车管理而言，“车牌识别”解决了以下问题

?彻底解决“卡管理”时，一卡多车的情况；

?彻底解决“卡管理”时，卡未携带的情况；

?彻底解决“卡管理”时，卡丢失、损坏带来的换卡，补卡的工作；

?彻底解决“卡管理”时，卡安装摆放位置的沟通工作。

对临时车管理而言，“车牌识别”解决了以下问题

?彻底解决“卡管理”时，收费人员偷钱的机会；

?彻底将收费人员从人工发卡的工作中解放出来，只需要负责收钱——入口发卡机往往需要安排专人在“入口发卡机”和“临时车”之间传递“临时卡”，严重偏离了“节省人力资源的根本要求”。而临时车往往停得距离发卡机较远，是人们害怕撞到发卡机和道闸的下意识正常反映，是经常发生的情况；

?彻底解决“卡管理”时，有的临时车混出停车场，同时损失临时卡和停车费的情况；

?彻底解决有个别的固定车在入场的时候恶意取走临时卡，造成临时卡不断流失的情况；

?彻底解决入口发卡机的卡容量有限的问题；

?自动对大车，小车进行车型区分，执行不同的收费标准。

“移动支付”在收停车费环节的优势

?临时车主和收费人员之间没有金钱介质往来；

?付费更快，出场也更快；

?资金管理安全便捷，数据明确。

“立体高清车牌识别”技术优势

1）嵌入式车牌识别技术

该停车场系统里的车牌识别环节是由摄像机完成的，同理车牌的有效性和判断开闸指令的发出也是由摄像机完成，这样做大大降低了对网络和服务器的依赖，也大大增强了扩容能力，能够适应超大停车场超多路口同时联网管理的需要；

2 ) 高清立体抓拍技术

车辆可能从斜角进入车道，一台摄像机是不可能将2个斜角的来车车牌都拍正。

如下组图，C角度来车，左侧摄像机可以拍清楚；同理A角度来车，右侧摄像机可以拍清楚；用2个或2个以上的摄像机从多角度进行抓拍，并对多个角度车牌截图进行“置信度分析”，选取“置信度”最高的车牌截图，也就能得到角度最正的车牌截图，也就提高了车牌识别的正确率，也就增强了系统的环境适应性。

3 ) 车牌焦点曝光技术

?自动锁定车牌位置，以车牌为拍照的焦点，类似现在的数码相机自动识别出人脸的位置，以人脸位置为焦点；

?自动对车牌位置测光，智能进行车牌位置的曝光和闪光的参数调整，做到强光抑制，弱光补光，过曝降曝。

?该技术可以解决夜晚情况，大灯情况，及雨雪干扰情况，最后得到的图片效果示例如下：

夜晚没开大灯夜晚开大灯

夜晚+大灯+暴雨（雪）夜晚+大灯+雾灯+暴雨（雪）

4 ) 车牌畸变校准

解决字体变形问题：受现场环境制约，车牌表面和摄像轴线无法做到垂直，导致车牌发生畸变（即一头大一头小），远离摄像机的位置字符变小，对识别造成一定的困难。嵌入式立体车牌识别摄像机畸变校准算法采用多色彩空间进行车牌底色检测，准确定位车牌区域，获取车牌倾斜角度及横向变形比例，最大倾斜角度达到25°，安全角度15°内的准确校准率达到99%以上。

5 ) 识别算法：神经网络+特征识别

（1）采用带反馈的能量滤波算法进行纹理检测，使得车牌定位成功率从超过99%。

（2）多色彩空间的检测保证了多种车牌类型的准确认定，包括：蓝牌、黄牌、军车、警车、WJ车辆、个性化车牌、使领馆车牌、省港两地车牌等。

（3）字符特征识别算法保证了>98%的字符识别率（现场实测），而且不需要进行现场训练；辅助的BP神经网络识别算法则是做了很好的补充，同时保证了良好的汉字识别率。

三、车牌识别在各种情况下的解决方案

1)正常的联网应用

?系统管理功能由管理计算机实现。

系统采用全网络化设计，为了保证系统的可靠性，必须保证网络的安全和畅通。出入口的“立体高清车牌识别摄像机”与控制管理计算机之间采用网络的方式来实现数据和图像的传送。上位机识别方式联网收费，并以车牌号作为唯一的数据标识进行车辆的管理。通过对各个出入口的“立体高清车牌识别摄像机”识别结果的比对来进行判断和收费，停车时间和停车费用根据对应的收费方案计算并显示在岗亭管理程序界面上。

?出口自动计费

此项功能必须保证网络的畅通，停车场出入口设备实时在线，主要用于停车场出入口处已安装“立体高清车牌识别摄像机”的停车场收费系统，通过收费系统软件，入口处的“立体高清车牌识别摄像机”将识别的结果传递给出口，出口处的“立体高清车牌识别摄像机”得到识别结果并根据收费方案自动计算出应缴纳的收费金额，防止内部工作人员作弊，有效的避免了应收款的流失。

?数据自动统计及车牌模糊查询

此项功能必须保证网络的畅通，停车场出入口设备实时在线，随时可以用来统计收费金额，进行车牌的模糊查询。

2)断网情况下的使用

?嵌入式摄像机可脱机工作

“车牌识别摄像机”可以脱机存储500张照片，2万条识别记录。

对于固定车辆来说断网是没有影响的，因为固定车辆的车牌号都已经下载到“立体高清车牌识别摄像机”内，内部将所有算法固化在硬件之中。“嵌入式”识别方式支持脱离计算机实现独立工作。

对于临时车辆，如果一个路口的设备之间没有断网，也是不影响的；只有当该临时车从A路口的入口进，又要从B路口的出口出，而中心服务器处于断网情况，才会影响对该临时车辆的收费管理；

?断网情况下的解决方案

可以在岗亭终端配置“条码打印机”和“条码扫描枪”或者出入口控制机，当中心服务器断网时，岗亭终端程序会提醒工作人员使用“条码打印机”对临时车辆发一个条码，条码上记录了入场时间；或者在入口控制机器上“按键取卡”取临时卡入场。

那么该临时车辆从任何路口出场时，若“中心服务器”已经“恢复联网”，会将存储的500张照片，2万条识别记录上传，则按“临时车车牌识别收费管理规则”通行；

该临时车辆从任何路口出场时，若“中心服务器”还没有“恢复联网”，工作人员可以向该临时车索要“条形码”或者“临时卡”，按临时车“条形码”或“临时卡”识别收费管理规则”通行；

3）车牌图像匹配

?相同车牌

完全相同的车牌直接匹配，岗亭程序“出口通道”与“对应入场”窗口显示匹配的图片结果.

?近似车牌

完全在客观条件影响下如（暴雨、暴雪、大雾天气等）造成的车牌识别不匹配，在对应入场图片下方是自动列出的近似车牌信息条，管理人员可以人工查找系统没有识别上的相似的车牌，在近似车牌信息条上快速找到对应的车牌，进行车牌匹配。以供管理人员进行人工比对保证车辆的安全。

?无牌车辆

当无牌车辆入场时，“立体高清车牌识别摄像机”自动抓拍车辆的图像，并将车辆信息传至服务中心无牌车辆数据库，显示在岗亭程序屏幕无牌车信息条上，管理人员可人工根据车辆图像调出该车对应入场的信息。以供管理人员进行人工比对保证车辆的安全。

另外针对无牌车辆可以增加“条码打印机”和“条码扫描枪”或者出入口控制机做辅助功能采用入口发“条形码”或者“临时卡”，出口用扫描枪对入场时的“条形码”小票进行扫码，或者出示“临时卡”从而统计车辆的停车时间，

计算车辆的收费金额。

四、系统方案及功能原理

客户现场描述：

根据小区现场情况，青祁路设置一进一出、建设银行设置2台进口、房开车库口2台进口、安检门口设置2台、小区3号门及4号门增设全高辊闸。

系统设备组成及功能

立体高清车牌识别系统是由一台立体高清车牌识别摄像机（带控制功能）作为主机，一台或多台立体高清车牌识别摄像机从机组成，通过多台主从摄像机从不同角度抓拍车牌，立体多角度抓拍大大减少了对道路和车辆进入角度的限制；主机功能强大，不仅能够独立进行车牌识别、控制道闸，而且能够分析处理从机的车牌图片和识别数据，仲裁分析，嵌入式数据备份，与PC端进行控制和交互；从机辅助主机进行多角度图片抓拍和识别，从而实现立体识别，使识别率大大提高。

主机一台：立体高清车牌识别摄像机（带控制功能）

1、能抓拍出高清晰度的高清图片

2、自动识别抓拍图片的车牌信息，进行车牌识别。

3、加入智能仲裁算法选取最优识别结果进行控制，主机接收从机的识别结果，并进行分析、处理，确认车牌信息。

4、下载固定用户车牌信息，完成固定用户车辆的匹配，进而控制道闸。

5、通过网络与PC机、从机进行数据间的信息交互。

●LED显示屏：安装在停车场出入口处， TCP/IP网络连接实时显示车辆信息、空车位、收费金额等信息。

●管理程序：主要由《立体高清车牌识别系统管理软件》构成。运行系统管理软件，管理系统所有数据，是数据

处理、停车场收费方案，卡片管理、报表查询等核心操作的管理程序。

●岗亭终端：对临时车辆进行收费，进场车辆可以在任何一个出口处缴费出场，打印收费小票；岗亭终端还可以

用来图像对比将每辆车的进出图像实时显示在岗亭管理计算机的屏幕上，并保存在计算机内，方便将来查证。

图 1-1车牌识别系统配置拓扑图

立体高清车牌识别的工作流程

（1）入场说明

①车辆可随意从任何一个入口进场，在停车场入口处设置LED显示屏，实时显示停车场空车位数，有效期或车位信息显示，欢迎光临等提示语。

②车辆行驶到停车场入口，触发地感线圈（地感线圈是车牌识别摄像机的识别区域）。地感线圈检测到信号后，车牌识别摄像机自动抓拍入场车辆的图像并自动识别车牌号、记录入场时间并将车辆信息传至服务中心，检索数据库得出车辆类别，显示在岗亭中心屏幕上。

③入场车辆最终车牌识别验证，抓拍车牌号后道闸抬杆放行，同时记下车辆进入时间。

（2）出场说明

①车辆可随意从任何一个出口出场，在停车场出口处设置LED显示屏，实时显示入场时间、收费金额等信息。

②车辆行驶到停车场出口，触发地感线圈（地感线圈是车牌识别摄像机的识别区域）。地感线圈检测到信号后，“立体高清车牌识别摄像机”自动抓拍入场车辆的图像并自动识别车牌号，记录出场时间并将车辆信息传至服务中心，服务中心根据比对自动判断车辆性质，自动统计调出相关信息显示。车辆出场时系统将该车辆的入场信息显示在岗亭计算机屏幕上。

③出场车辆最终车牌识别验证，临时车辆根据软件制定的收费方案进行收费金额的统计，打印收费票据后，由停车场管理人员控制道闸抬杆放行。

车辆到达小区大门出口

五、系统硬件及参数

立体高清车牌识别摄像机

?一体化嵌入式车牌识别，不需连接PC（电脑），可脱机工作。

?模块化设计，一条车道一套设备，独立工作、功能齐全。

?夜间有效抑制大灯眩光，牌照号码清晰可辨。

?汽车车牌号码、车牌颜色自动识别。

?可配置的、MPEG4、MJPEG实时码流传输。

?配合停车场管理软件完成车辆进出管理。

?TCP/IP网络接口，体积小、功耗低、接线简单、安装方便。

?嵌入式智能感光系统，自动补光设计，无需感光器件。

?采用防雨淋、密封防尘设计，环境适应性强。

产品技术参数

抓拍图片分辨率 100万（720P，1280*720）；

200万（1080P，1920*1080,1600*1200）；

道闸抬杆放行道闸抬杆放行

车辆类别判断

车辆驶出小区

自动查找该车的入场记录，车辆类型，

出入比对

LED屏显示车辆类型，车

牌号，出场时间等信息

本小区注册车辆

外来临时车辆

按车辆类型（大型车、中型

车、小型车）和停车时长，

收费标准等确定应收的临

时停车费

变频力矩道闸

? 更快：（高速）配3米杆长时，速度达到抬杆秒；配4米杆长时，速度达到抬杆3秒；（快速）配3-4米杆长时，

速度达到抬杆秒；配5-6米杆长时，速度达到抬杆6秒； ? 更稳：90°中的最后10°减速缓冲，无冲击停止；

? 更安全：测阻反弹，而非仅仅是遇阻反弹，反弹动作更灵敏；

? 更长寿：一级齿轮传动，铁齿更大更耐磨，减少磨损散热和废耗散热，。

? 更智能：具有水平垂直调节、车队模式等功能；并集成3路车辆检测器，8口网络交换机，12V 工业电源，网页查

看和设置工作状态，网页查看工作记录，真人语音播报提示。 ? 更美观：户外金属烤漆，外观简洁硬朗、美观大方。

? 更易维护：主体控制部分内的易损件可单独更换，小巧方便运输。

? 更适应需求改变：适应-40℃~75℃宽广温度范围，适应3、4、5、6米直杆，3、4米折杆，3、4米二联杆、三联

杆；适应左落杆、右落杆转换。

技术参数

闸杆类型 直杆/折杆/二联（三联）栅栏杆

升降时间 软件自动调节；秒-6秒

电机类型 直流变频电机 运行寿命 ≥500万次 电源电压

AC220V ±15%

300万（2048*1536）

抓拍图片格式 JPG 、YUV 抓拍车速 0-20km/h 视频压缩格式 、MPEG4、MJPEG

码流分辨率 QCIF, CIF, D1, 720P/60fps ,1080P/30fps(最大) 单张识别速度 300毫秒(平均识别时间) 电子快门 1/30 ～ 1/10000秒 标配镜头 参数 最大孔径： ±5% 焦距： 6-15mm ±5% 光圈调节方式：手动 IE 浏览

支持

电源频率50/60Hz

电机额定功率190W

工作温度-40℃～75℃

重量90Kg

外形尺寸360×290×1115mm 壁挂式多行户外高亮显示屏

?专业外观设计，采用高亮度LED，强光下依然清晰可见。

?内置国标字库，字体字型丰富，显示方式多样。

? TCP/IP通信协议，安装方便，外观平整，控制简单。

?防雨淋，防尘，内置风扇散热。

防腐地感线圈

?线材采用地感专用防腐线，具有耐磨、耐腐蚀等特点。

产品技术参数

显示屏体可显示16个汉字或32个数字

显示方式向左滚动显示

显示颜色红色

通讯接口TCP/IP(网口)

工作电源220V±10%V 工作环境温度-40℃～70℃

箱体尺寸313×85×430mm（L*W*H）

产品技术参数

绝缘体FEP

额定温度-55℃～200℃

导体镀锡铜线

性能耐磨、防腐蚀

全高辊闸

产品介绍

◇结构：整个产品外形板材采用304不锈钢板,冲压成型，?防锈、坚固耐用，该设备使用简单、无维护。◇外形尺寸：1500X350X2300

◇闸杆长：600(mm)

◇重量：180KG

◇闸杆转向：单向、双向（可选）

◇工作环境：室内、室外(最好架雨篷)

标准功能：

◆机箱采用标准304材质不锈钢（可选201材质、316材质）；

◆?机械复位功能：采用机械复位功能防止电器故障造成人员伤害；

◆?电控采用电磁铁驱动安全可靠；

◆?断电开闸功能：断电后闸杆自动解锁，成自由通行模式，方便疏散人群；

◆?防回转功能：闸杆转动一定角度后，强力反向旋转闸杆将被视为逆行，系统会自

动上锁防止行人逆行；

◆??颜色：外形可选不锈钢拉丝或喷塑，颜色任选。

六、立体高清车牌识别软件

系统运行环境

硬件环境

电脑配置为：CPU：Intel（R） Core（TM）2 Duo E7400 @ ， 2G内存，集成显卡。在这种电脑的配置条件下，建议最多连接20台摄像机。此时CPU的占用率在58%-89%范围之内。

软件环境

1、支持系统：XP、WIN2000、WIN2003、WIN7、WIN VISTA等WINDOWS操作系统（注意：如有加密狗，不支持64位操

作系统）

2、数据库：SQL SERVER 2005、SQL SERVER 2008

3、本软件需要.Net平台支持，建议安装Microsoft .NET Framework 以上 .

软件功能及介绍

立体高清车牌识别停车场管理系统主要有SQL Server数据库、服务中心、管理程序、出口岗亭程序、入口岗亭程序及相关硬件设备组成，可以实现车出入停车场自动判断该车牌的主人是固定用户还是临时用户，根据收费规则计算费用及开闸放行，实现不停车通行。

整体结构如下：

1、服务中心：主要是接收所有摄像机的图片，接收入口通道的记录，下载车牌等通讯功能。

注意：服务中心必须与SQL Server数据库在同一台计算机上。

2、管理程序：进行车牌、通道、权限、收费方案等设置，查询统计各种报表。

3、出口岗亭收费程序：接收出口通道的记录，显示出口图片，查找相应的入口图片、入场时间，计算停留时间及费用，收费；可以最多监控一个入口图片，远程开闸。

4、入口岗亭监控程序：监控多个入口的图片，并可修改车牌，远程开闸。

管理程序

在主界面中我们可以操作软件进行相应设置操作。

1、系统：用户可以在系统中进行系统设置、收费方案的建立、数据库的备份与切换、注销、修改密码、退出登录的操

作。

2、基础信息：用户可以在基础信息中进行停车场管理、车辆管理、通道管理等操作。只有设置好这些基础信息，软件

才能正常运行。

3、报表：用户可以在报表中查询车辆出入报表、通道的原始记录查询、收费汇总报表、在场车辆查询、日志查询、出

口岗亭异常操作查询、流量分析、变频道闸日志查询的操作。

4、权限管理：用户可以在权限管理中设置角色管理、操作员管理的操作。

5、帮助：计算机日志和摄像机日志的查询操作。

系统设置

1）基本设置：基本信息设置。

2）车型设置：设置不同的车辆类型，在收费时按照不同车型来收费。

3）固定车用户类型设置：主要是为了在系统中注册车牌时区分不同用户类型，方便分类；

4）高级功能设置：主要是设置系统的运行功能，请在技术支持人员的指导下操作，不要擅自改动。

5）LED设置：主要是设置LED设备显示内容。

6）通讯参数设置：主要是设置设备端口之间的通讯值，请在技术支持人员的指导下操作，不要擅自改动。

7）免费/优惠原因设置：在出口岗亭时，有可能不能对某些车收费，要进行免费操作，输入免费原因；在这进行设置；可以在报表中的“备注”列查到输入的免费原因；

8）限行设置：对于北京等大城市，实行了限行，为了方便驾驶员了解相关信息。

收费方案

软件内提供了多种收费方案可供客户选择，选择，进入收费方案模板界面，选择合适的方案单击“确认停车场、车型后“采用””即可生效。如果当前的收费方案都没有满足您的需求，或是希望自动建立收费方案，可以通过右上方的按钮进行建立。

通道管理

在通道管理中设置摄像机的所属停车场、位置、出入口类型、主从机配置；LED显示屏显示的信息等。

界面整体分为两部分：

1、通道属性设置：界面左侧可以设置出入口的部分。

2、硬件关联设置：界面右侧根据左侧选择的通道设置出入口与设备关系的部分

a)LED显示屏：在待选区选择要关联的设备，选择是要增加的LED屏是用来显示金额还是显示车位信息，一般情况

是入口的LED用来显示车位数，出口的LED用来显示金额，单击“增加”进行关联。

b)票箱：在待选区选择要关联的设备，选择是要增加的票箱是入口票箱还是出口票箱，入口票箱用来发放临时卡计

时计费，出口票箱用来刷卡结算，单击“增加”进行关联。

c)900M读卡器：在待选区选择要关联的设备，选择是要增加的900M读卡器是用于入口还是出口，一般情况入口900M

读卡器用来读取固定车辆900M卡的信息控制开闸，出口的900M读卡器用来读取固定车辆900M卡的信息控制起杆出场，单击“增加”进行关联。

车辆管理

在车辆管理中设置车辆与车主的信息，如：车牌，车辆的商标、颜色、车位号、类型、是固定还是临时车、时间长度及车主的电话、地址、证件等。

导入EXCEL：用户可以在安装目录下找到一个EXCEL的模板，使用该模板，用户可以将信息先录入EXCEL 中，然后一次性导入到软件中。

岗亭程序

登陆界面

双击“出口岗亭收费程序”操作员进行登录，系统默认用户名：系统管理员，密码：1234。在登录时，可以选择“收费总额清零”，选中后费用将清零，重新计算。

1、岗亭软件界面中，每个区域基本上都可以进行大小的调整，将鼠标移动到两个区域之的部分就可以发现鼠标形状发生改变，单击左键并按住进行拖拽，可以将某一区域进行横、竖的放大或缩小。

2、岗亭软件在第一次进入时，需要设置入口及出口信息。

当用户车辆驶入或驶出停车场时，被入口或出口处设置（管理程序中设置）的摄像机抓拍并上传到服务中心，岗亭处可以看到出入场图片，同时有出入场记录显示。如果车牌识别有误，可由岗亭程序“入口通道”或“出口通道”窗口修改车牌记录。

?相同车牌

完全相同的车牌直接匹配，岗亭程序“出口通道”与“对应入场”窗口显示匹配的图片结果。如下图所示。

?近似车牌

完全在客观条件影响下如（暴雨、暴雪、大雾天气等）造成的车牌识别不匹配，在对应入场图片下方是自动列出的近似车牌信息条，管理人员可以人工查找系统没有识别上的相似的车牌，在近似车牌信息条上快速找到对应的车牌，进行车牌匹配。以供管理人员进行人工比对保证车辆的安全。如下图所示。

?无牌车辆

当无牌车辆入场时，车辆进入车场出入口区域时触发地感线圈，“立体高清车牌识别摄像机”自动抓拍车辆的图像，并将车辆信息传至服务中心无牌车辆数据库，显示在岗亭程序屏幕无牌车信息条上，管理人员可人工根据车辆图像调出该车对应入场的信息。以供管理人员进行人工比对保证车辆的安全。如下图所示。

显示区域包括：信息显示区及设备状态显示区。如图（a）所示。

信息显示区是在出口有车辆离开时显示时间、收费及车牌。

设备状态显示区是显示当前硬件设备及服务中心的连接情况。

出口控制：可以对出口进行开闸控制，对出场的车辆进行免费处理，也可以进行正常的收费开闸处理。只要单击对应的按钮即可。

查询本人收费记录

查询本人收费记录，可以用来查询某一时间段内某个通道的车辆进出场及付费情况。如果车主在出场时有任何时间或费用上的疑问都可以在这个界面进行查询。

七、施工安装及调试

布管

要暗埋在混凝土安全岛的穿线管使用PVC电线管，不仅不会腐蚀，而且壁滑方便穿线。按照布线图及设备安装位