隨著科學技術的迅速發展，高速公路信息化水平也在不斷提高，計算機聯網收費在高速公路中的應用已越來越普及，聯網收費為高速公路的帶來了、快捷的管理，而車牌自動識別技術在聯網收費系統中的應用，不僅減輕了收費員的勞動強度，提高了車輛信息的處理速度，站口的車輛通行能力，還為管理人員治理逃漏費車輛、倒卡車輛、免費車管理等提供強有力的數據依據。也正是適應高速公路向智能化發展的需要，這一*在高速公路聯網收費系統中被廣泛應用。
　　
　　一、車牌自動識別技術簡介
　　
　　車牌自動識別技術以*的光電、計算機、圖像處理、模式識別、遠程數據訪問等技術為基礎，建立運動車輛的特征模型，識別車輛特征（如號牌、車型、顏色等）。它是一個以特定目標為對象的計算機視覺系統。實際使用中的車牌情況復雜，汽車牌照區域的定位，牌照的變形校正，牌照的粘污損壞，環境光的影響（太陽定向反射、鏡面反射），車速、車距都會對車牌識別的準確率造成影響，如何處理這些狀況也是車牌識別技術的難點。
　　
　　車牌自動識別系統是一種基于自動檢測、圖像處理、計算機視覺以及模式識別等技術于一體的智能交通管理系統。它是一種以汽車牌照為特定對象，通過圖像抓拍系統上傳工控機，經過車牌識別器處理后，自動識別車牌的計算機視覺系統。隨著高速公路的發展，特別是高速公路聯網收費管理的迫切需要，車牌自動識別系統已成為公路收費稽查系統的重要組成部分。由于牌照識別系統的復雜性，一般都是由專業廠家來開發生產，而車道機軟件通常由系統集成商設計開發，在實際應用中，需要綜合考慮車牌自動識別系統和聯網收費系統。目前國內高速公路已應用或在建的車牌識別系統與收費系統的結合在技術上主要采用兩種方式：“硬件方式”和“軟硬件結合方式”。
　　
　　二、車牌自動識別系統的工作原理
　　
　　車牌自動識別系統的設備主要由觸發單元、抓拍單元、處理單元組成。當車輛檢測器給出車輛到達的信號時，處理單元啟動一個處理過程，包括圖像序列的抓拍、補光模式的自動設計、輔助光源的控制和牌照識別處理過程的開始。序列圖像被抓拍到計算機內存后，首先啟動硬件計算模塊，對圖像進行大范圍的相關搜索，尋找與汽車牌照特征相關的線索和與汽車牌照特征相符的若干區域，利用軟件對這些候選區域做進一步的評判比較，zui后選定一個*的區域作為牌照區域，將它從圖像中分割出來。后面的處理就局限在這一區域內進行，主要由軟件完成，包括牌照邊界定位、字符邊緣提取、字符粗切分、字符細切分、字符特征提取、字符識別、牌照底色識別及識別結果置信度分析等。如果置信度低于設定門限，則給出拒識結果，如置信度高于設定門限，則發送識別結果。這樣就可完成對車輛牌照的自動識別過程。
　　
　　三、車牌自動識別的技術要點
　　
　　車牌自動識別技術一般由圖像采集、圖像處理、車牌定位、字符分割、字符識別等組成。
　　
　　（一）圖像采集：圖像采集由攝像機和圖像采集卡組成。為了提高系統對天氣、環境、光線等的自適應性，攝像機一般采用自動對焦、自動光圈的一體化機。當車輛到達車輛檢測線圈，傳感器檢測到車輛進入拍攝范圍時，向主機發送啟動信號，主機即通過視頻采集卡采集車輛圖片。
　　
　　（二）圖像處理和車牌定位：車輛的運動狀態和車牌的清晰程度都會對車牌識別帶來影響，因此需要對拍攝的車牌圖像進行處理，對圖像進行增強、恢復、變換，突出其主要特征，使其達到足夠的精度，才能更好的提取車牌。車牌定位是車牌自動識別系統的關鍵技術之一，對于每一輛車圖像的噪聲和背景等干擾因素都會使定位非常的困難。
　　
　　（三）字符分割和字符識別：字符分割是指對獲得的牌照分離出單個字符以便于識別。目前，針對車牌的分割提出了多種算法。利用車牌區域中灰度變化頻率較高這一特征進行車牌分割是一種簡單、可靠、能滿足實時性要求的方法，因此得到廣泛應用。其基本方法是：在攝取的車輛圖像中以一定的間隔d（像素數）進行行掃描，d應小于實際圖像中車牌的字符高度，以保證在車牌區中至少有一個掃描行穿過字符。對每一掃描行，計算每一像素與其相鄰像素的灰度差，若差值大于給定的閾值，則把這一像素標為灰度變化點。根據每一掃描行上，灰度變化點之間的距離、數量可確定幾個候選車牌區。之后，根據車牌的結構特點，如長寬比例、顏色特征等，對候選車牌區作進一步驗證，以確定真正車牌區域。
　　
　　為了準確識別車牌中的字符，在識別前一般要對提取的車牌圖像進行一些處理，由于我國車牌照的種類繁多，所以車牌識別的技術難度很大，隨著自符分割和識別技術的不斷提高，車牌識別的準確率也在不斷提高。
　　
　　四、車牌識別系統在高速公路運營管理中的作用
　　
　　隨著車牌自動識別技術的逐漸成熟完善，其應用領域越來越廣泛。其在高速公路中的應用，對高速公路的運營管理起到了重要的作用。
　　
　　（一）提高工作效率：隨著車流量的增加，高速公路收費站口堵車現象已成了廣大司乘人員以及高速公路管理者的困擾，而車牌自動識別技術在高速公路中的應用，有效的改善了這一狀況。當車輛駛入收費車道時，收費員不在手工錄入車牌而由系統自動識別，這不僅減輕了收費員的勞動強度，還提高了發卡收費的速度，減少了車輛在車道的等待時間，提高了站口車輛的通行能力。
　　
　　（二）有效治理逃費漏費現象：車牌識別系統自動識別出每輛車的車牌號、車牌顏色以及二值化圖片，并將這些信息寫入駕駛員所領的IC卡中，這就確定了通行車輛與通行卡的一一對應關系，有效防止了車輛在中途換卡逃費，還可依據領卡車輛的車牌號進行追查，杜絕司機中途換卡、倒卡現象的發生，對于闖口逃廢車輛也可以根據實時上傳到監控室或數據中心的數據查看該車輛的車輛信息和IC卡編號，從而可通過*機關的配合進行通行費的追繳。
　　
　　（三）免費車管理：通過車牌自動識別，識別車牌信息被實時上傳到監控室，通過與監控計算機中免費車數據庫進行對比迅速比對該車輛的信息是否符合免費要求，通過監控員的確認或取消操作反饋給收費員，以此達到軍車、警車、公務車的管理。如果系統有自動建立數據庫的功能，在車輛*次通過時系統將自動把該車輛的車牌、車型、車種等信息增加到數據庫已供調用。如果能發展到與車管部門的聯網，就能查到該車車牌照的原始信息，這樣就完*了借套牌車、假軍車車牌逃漏費的現象。
　　
　　（四）黑名單管理：在以往的高速公路對黑名單車的管理中，往往通過監控錄像查找黑名單車輛的信息，不但費時費力還容易遺漏，而通過車牌識別系統，可以將經常逃漏費車輛、*通緝查找車輛的信息放入黑名單庫，當該車牌車輛通過時，系統會自動報警，監控人員可以立即通知相應部門進行辦理。
　　
　　（五）加強內部管理：在收費站入口通過車牌自動識別將車輛的原始信息計入通行卡，在出口卡機讀取IC卡信息后將信息傳到車牌識別器，通過車牌識別系統對車輛信息進行比對判斷從而確定車輛通行費的數額，可以避免收費員用改變車型車種的方式進行作弊的行為。同時系統會根據各高速公路的需要設計不同功能的報表，如交通量統計、違章記錄、免費車信息、黑名單信息等，而這些報表在減少人工錄入工作量的同時，還為各級管理人員提供了數據依據。
　　
　　（六）為實現銀行預存通行費提供：由于汽車牌照的*性，通過識別出的車牌和對應的車牌圖片，利用聯網收費系統的功能，結合現在各高速公路正在開展的不停車收費，車輛預存的費用可以通過銀行預交，這不僅擴展了高速公路的繳費方式，還減少了車輛繳費時點現找零的繁瑣，減少了車輛等待的時間，使高速通行費也能如商場購物一樣刷卡消費，向智能交通管理又邁進了一步。
　　
　　結束語
　　
　　車牌照自動識別技術在高速公路上的應用，對完善收費系統功能，杜絕逃漏費現象，減輕收費人員的勞動強度，提高站口車輛通行能力，提高高速公路信息化管理水平和服務水平，都起到了極其重要的作用，因此這一技術在高速公路聯網收費系統中的應用將會*。（作者單位：河北冀星高速公路有限公司）