汉王眼说明书031024(A4).doc

汉王眼汉王眼 车牌辨识仪车牌辨识仪 产品说明书产品说明书 V3.0V3.0 北京汉王科技公司北京汉王科技公司 汉王眼汉王眼车牌辨识仪车牌辨识仪 （V3.0V3.0） 目目 录录 第一章第一章 汉王眼介绍汉王眼介绍 1 1 第二章第二章 汉王眼的安装与调试汉王眼的安装与调试 3 3 第一节 汉王眼的接口 3 第二节 汉王眼的安装 9 第三节汉王眼的调试 11 第三章第三章 汉王眼的维护汉王眼的维护 1515 附录一：汉王眼的命名格式 18 附录二：汉王眼的通讯协议 19 附件三：汉王眼的技术参数 21 附录四：触发线圈安装说明 22 附录五：汉王眼防护罩底板固定孔图 25 附录六：电缆线选用建议（仅供参考） 26 第一章第一章 汉王眼介绍汉王眼介绍 随着我国道路建设和汽车工业的快速发展，智能交通系统（ITS）将全面、 有效的影响道路建设、城市交通管理、车辆安全管理、城市安全监控等管理领 域，体现在智能技术建立了一个崭新的智能管理理念，并不断改进、完善、更 新传统管理模式，提高管理系统的效率和技术水平。 车牌识别技术是 ITS 系统的核心技术之一，它基于车牌自动号码识别，可 实现通行车辆自动登记、验证、监视和报警等功能，广泛应用于高速公路收费； 城市卡口监控；停车场收费、监控；车流统计、引导等道路、交通、安全智能 管理和监控系统。为城市交通和安全管理提供有效的保障。 汉王眼是汉王公司自行开发的嵌入式、一体化车牌辨识系统，其识别率高、 功耗低、稳定性高等特点主要体现在： 嵌入式系统 汉王眼以数字信号处理芯片作为算法运行的硬件平台，所 有算法固化在硬件之中，不依赖于任何操作系统，可以脱离计算机实现其功能， 使汉王眼具有极高的系统稳定性， 一体化系统 汉王眼集成了车牌辨识系统所必须的所有硬件和软件，不 再需要辅助的设备即可完成其功能。汉王眼集成了可控光源、摄头、数字信号 处理器、存储器（数据和程序存储器） 、通信、温控等硬件模块；并配有车牌定 位、字符切分、字符识别、图像匹配等软件算法。使得汉王眼可以很容易安装、 调试。 整体模块化特性 汉王眼仅仅将车牌号码识别结果及相关数据按照传输 协议向外传送，由管理系统完成全部管理功能，保证汉王眼能灵活而方便地嵌 入到各类管理系统中，在安装、调试、维护、升级、更换等方面具有巨大的优 势。 汉王眼的硬件结构如图所示（图 1） 图 1 汉王眼结构框图 第二章第二章 汉王眼的安装与调试汉王眼的安装与调试 第一节第一节 汉王眼的接口汉王眼的接口 一、汉王眼的硬件接口一、汉王眼的硬件接口 汉王眼的硬件接口包括：供电电源、触发信号、光源信号、数据通讯接口、 视频输出接口，如图 2 所示。 图 2 汉王眼接口视图 1 1供电电源供电电源 本设备选用交流 165V265V 电源，0.5A 以上电流。 将引入到汉王眼的电源电缆线连接在接线端子第 1 位、2 位处。 2 2触发信号触发信号 根据工程的不同需求，汉王眼可提供开关量触发（On-Off Trigger） 、 电平触发（Voltage Trigger）和视频触发（Video Trigger）三种不同的 触发方式（见图 4） 。 汉王眼的缺省触发方式为开关量触发，是常开信号，当有车辆通过 时闭合。 不同的触发方式跳接设置如下： 开关量触发：（详见图 5） 电平触发：（详见图 6） 视频触发：（详见图 7） 其设置是在 DSP 主板 J1、J2 排针处（见图 3） ，其中 J1 是主端口、 J2 是辅端口（方法与 J1 完全相同） 。 图 3 主板视图 图 4 触发原理图 图 5 开关量触发 图 6 电平触发 图 7 视频触发 3 3数据通信接口数据通信接口 1）接线方式： 汉王眼依据应用场合的实际情况，采用了 RS232 串行端口或 RS485 串行端 口或以太网接口传输数据。建议采用多芯屏蔽电缆（以太网接口采用 5 类双绞 线）连接。 2）接线方法： 本接线方法是选用双层笼式弹簧夹持的（PCB）接线端子，正面接线。接线 步骤如下：（图 8） 螺丝刀完全插入，沿弧型路线向上用力，笼式弹簧打开； 将剥去皮的导线完全插入笼式弹簧压持处； 松开并拔出螺丝刀，导线会自动被夹住。 图 8 3）接口定义 双层笼式弹簧夹持接线端子接口定义如下：（见图 9 表） 图 9 汉王眼硬件机外引线俯视图 表表 触发信号的接线说明触发信号的接线说明 端子序号端子序号标记标记描描 述述 1FLH+ +极 2FLH- 汉王眼辅助光源触发 信号-极 3T2+ +极 4T2- -极 主端口 5T1+ +极 6T1- 触发汉王眼的触发信 号 -极 辅端口 表表 RS232RS232 串行端口接线说明串行端口接线说明 端子序号端子序号标记标记描描 述述 71BR 汉王眼接 PC 串口（DB9）3 针 81AT 汉王眼接 PC 串口（DB9）2 针 10GND 汉王眼接 PC 串口（DB9）5 针 主端口 COM1 (缺省值) 112BR 汉王眼接 PC 串口（DB9）3 针 122AT 汉王眼接 PC 串口（DB9）2 针 14GND 汉王眼接 PC 串口（DB9）5 针 辅端口 COM2 表表 RS485RS485 串行端口接线说明串行端口接线说明 端子序号端子序号标记标记描描 述述 71BR 汉王眼接 RS485 B 81AT 汉王眼接 RS485 A 9SHD1 汉王眼接 RS485 GND 表表 备用端口接线说明备用端口接线说明 端子序号端子序号标记标记描描 述述 13P24 单片机引脚 P24 15P23 单片机引脚 P23 备用端口（主要应 用于汉王眼的其它 17P22 单片机引脚 P22 16P23 地 18GND 地 20GND 地 19+5V 直流+5V 扩展功能） 4.4.自控辅助光源自控辅助光源 由于白天与夜间的光线环境差异很大，汉王眼可自动控制是否开启其辅助 光源，以保证采集到的车牌图像具有足够亮度，而获得更好的识别效果。 汉王眼辅助光源采用长寿命闪光灯（分一体化和分体式两款）或高亮度 LED 进行夜间补光。本设备采用 220V 交流电源供电。 5.5.视频输出接口视频输出接口 汉王眼采用高分辨率、低照度、车道专用、一体化摄像机（具体参数详见 表） 。 表表 序列序列项目项目技术参数技术参数 1 分辨率 PAL:752(H) X 582(V) 2 制式PAL 标准 625 线,50 场/秒 3 水平解晰度480 TV 线 4 最低照度 0.002Lux 5 电子快门控制 1/501/10000 6 镜头 18 倍光学变焦/ 12 倍数字放大/F1.4- 2.4/f=4.1-73.8 二、汉王眼的软件接口二、汉王眼的软件接口 汉王眼只通过数据通信端口与上位机相互通讯，因此汉王眼的软件接口只 体现在汉王眼与上位机的通信协议之中。 汉王眼的数据通信协议主要完成以下数据的传送： （1）汉王眼上送车牌的识别结果和压缩形式的车牌图片 （2）汉王眼发送验证车牌的验证结果 （3）汉王眼接收需验证的车牌信息，可能为车牌号码或车牌图片 （4）汉王眼接收上位机发送来的模拟硬件触发的报文 通信协议的具体内容参见附录二：汉王眼的通讯协议 。 第二节第二节 汉王眼的安装汉王眼的安装 注意：注意：在安装前请先确定本机的型号名称（详见附录一：汉王眼的命名格 缺省值 S ST TO OP P 式） ，以便确定数据传输方式、触发方式、辅助光源种类等特征，来安排施工和 安装。 一、汉王眼的硬件安装一、汉王眼的硬件安装 汉王眼的安装因应用场合和目的不同，有一定差别，以高速公路收费系统 的汉王眼安装为例，其安装要求如下： 1.1.地感线圈的安装地感线圈的安装（视频触发无须此项） 具体操作说明请参见附录四地感线圈安装说明 2 2确定安装位置确定安装位置 为拍摄得到高质量的车辆图像，汉王眼对其安装位置有一定要求。当安装 在车道旁边时安装位置示意图 10 如下： 图 10 汉王眼安装示意图 汉王眼的位置要保证不会被通行车辆刮碰，并不被拦杆机遮挡，一般汉王 0.5 米 1.52.3 米 触发线圈位置 车道 汉王眼 地面 612 米 汉王眼位置 触发线圈 俯俯 视视 侧侧 视视 汉王眼 眼距离触发线圈位置 612 米，高度 1.52.3 米，与车道的距离小于等于 0.5 米。 确定位置后，用万向节将汉王眼与立柱连接（暂无须紧固） ，建议选用 M612 不锈钢六角螺栓并配有 6 的平垫弹簧垫。 3.3. 打开汉王眼打开汉王眼 用内六角扳手（规格为 3mm） ，将汉王眼下盖处的 8 条不锈钢内六角螺栓取 出。 拿下汉王眼上盖，拔下接风扇的对接插头。 将由立柱引出的所需电缆穿入到汉王眼。 4 4连接触发信号连接触发信号 连接触发信号到汉王眼的触发信号端子。 （接入位详见图 9 表） 5 5连接数据通信线路连接数据通信线路 通信线路依照本说明书汉王眼硬件接口的描述进行连接，端口要与上位机 的对应端口连接。 （接入位详见图 9 表） 6 6连接视频线连接视频线 汉王眼视频接口是标准的视频数据接口（BNC 插座） ，可以直接连接电视 机等带视频输入接口的显示设备（如用户无需求视频监控，则不须布线） 。 7.7. 连接供电电源连接供电电源 使用 220V 交流电源供电，因此安装前需要确认供电电源与汉王眼需求电 源是否相符。 将引入到汉王眼的电源电缆线连接在接线端子第 1 位、2 位处。 （详见图 2） 建议：电源电缆线需压接绝缘铲型接线端子(规格为 4mm) 8.8. 安装外置辅助光源安装外置辅助光源 依照以上对汉王眼的描述安装辅助光源，固定在汉王眼立杆旁合适的位置， 调整后的角度要适合各种环境而不能影响识别率，连接电源及汉王眼辅助光源 触发信号（见图 9 表） ，具体操作可见光源说明。 第三节第三节 汉王眼的调试汉王眼的调试 在汉王眼线路连接确认正确之后，需对汉王眼的安装角度进行调整，并通 过测试软件（注意：程序及说明另附）注意：程序及说明另附）确认系统工作正常。具体过程如下： 缺省值S ST TO OP P 1 1确认电源连接和电压正确确认电源连接和电压正确 注意：注意：确定连接无误后，开启电源开关，前端红色 LED 电源指示 缺省值 S ST TO OP P 状态应是长亮。 2 2调整安装角度调整安装角度 汉王眼的安装角度也需在安装时仔细调整， 保证在一般情况下，各种车 辆的车牌（大车、小车、车牌挂在左侧、中间、右侧等）都在汉王眼的视野范 围内；并需保证汉王眼拍摄图像水平不倾斜。调整示意图如下（图 11）： 图 11 汉王眼安装角度调整示意图 3 3 确认图像采集正常确认图像采集正常 在视频输出接口接入可显示视频信号的设备，如一台具有视频输入端子的 监视器。 打开电源，确认在视频监视器上显示图像。根据显示的图像调整汉王眼的 角度，保证汉王眼拍摄图像在水平状态，汉王眼拍摄的有效视野包含车牌可能 车道 汉王眼 触发线圈位置 地面 汉王眼位置 触发线圈 俯俯 视视 侧侧 视视 汉王眼 出现的区域，如下图所示（图 12） 。 用测试程序调整摄像机视野，车牌有效尺寸是有效视野的 1/51/4，如下 图所示（图 13、图 14） 。 图 12 监视器有效显示区域示意图 图 13 视频图像 图 14 车牌照尺寸 3 3确认数据通信线路正常确认数据通信线路正常 先用测试程序测试数据通信端口，确认其工作正常；否则需检查通信线路。 监视器的显示区域 汉王眼的有效区域 （需调整汉王眼安装 角度，使得车牌出现 在其中的区域） 90% 监视器显示区域 的高度 在利用测试程序发送模拟触发报文，此时汉王眼应该被触发拍摄，并发送 结果给测试程序。当汉王眼拍摄到车牌时，应该上送车牌图片和识别结果；当 汉王眼未拍摄到车牌时，可能上送非车牌的某些区域图片或发送未能定位出车 牌的报文。若测试程序无反应表明通信线路发生故障，需进行检查。 4 4确认触发信号正常确认触发信号正常 在通信线路正常的情况下，当车辆通过时，汉王眼应该被触发，并发送数 据给测试程序，可观察前端绿色 LED 指示灯状态。若车辆通过而没有数据，则 需检查触发信号。 经过上述步骤，表明汉王眼已经安装完毕，并经过调整，可以正常工作。 5.5. 调整外置辅助光源调整外置辅助光源 其安装角度应视光源光照强度、周围光线环境（白天与夜间） ，并需与摄 像机调光指令（测试程序）相配合，来达到最佳识别效果。 6.6.紧固汉王眼紧固汉王眼 确定安装、调试无误后，将汉王眼上盖与下盖完全扣合（注意注意：连接风扇 的插头，开启电源开关） 、紧固。 第三章第三章 汉王眼的维护汉王眼的维护 一、汉王眼的日常维护一、汉王眼的日常维护 汉王眼的日常维护很简单，主要有两项任务： 1 1汉王眼前端窗口玻璃的清洁汉王眼前端窗口玻璃的清洁 注意保持汉王眼前端玻璃面的清洁，特别注意在雨、雪、大风等天气后可 能在汉王眼前端玻璃表面上沾上泥水、灰尘等污点，需进行清洁。清洁时可以 用略有潮湿的柔软织物对玻璃表面进行擦拭；不能用过湿或很硬的布擦拭。 2 2汉王眼硬件接口的检查汉王眼硬件接口的检查 注意保持汉王眼硬件接口的连接可靠性，请务必定期检查接口端子、插头、 插座是否有锈蚀、松动、断开、短路等现象； 还应定期检查紧固件是否有松动，以免造成设备安装角度位移。 二、汉王眼可能发生的故障和诊断二、汉王眼可能发生的故障和诊断 用户只可维修发生在汉王眼接口和用户系统联线上的故障，这些故障可以 从汉王眼的故障现象中判断。在确定为汉王眼内部故障之后，用户只能用备机 替换发生故障的汉王眼，把故障机器发给汉王公司进行维修。 发生故障替换备机时，按照汉王眼安装的步骤进行重新安装。 表表：用户可以维修的故障和处理方法：用户可以维修的故障和处理方法 故障故障可能出现的现象可能出现的现象可能解决的方法可能解决的方法 无任何 信号 1红色 LED 指示灯不长亮 2触发信号端子无电压（DC5V） 3汉王眼视频端口无输出 4车辆通过时汉王眼无任何反应 1电源电缆接触是否松动 2电源开关是否打开 3FFC 柔性电缆是否松动 触发信 号连接 故障 1车辆通过时汉王眼无反应 2可以通过上位机发送模拟触发 报文来触发汉王眼进行正常工 作 1检查触发信号连接 视频输 出连接 故障 1汉王眼可被正常触发并识别 2视频输出端口无信号 1. 检查视频输出线路及视 频电缆 2. 检查 FFC 柔性电缆连接 数据通 信连接 故障 1系统电源正常 2夜间汉王眼被触发时照明灯亮 3汉王眼视频输出端子有正常视 频输出 4汉王眼与上位机的通信完全中 断或部分中断 1检查数据通信线路连接 表表：汉王眼的检测内容和方法：汉王眼的检测内容和方法 编号编号测试项目测试项目要求要求测试设备和方法测试设备和方法 1 工作电流小于 0.5A利用万用表测量汉王眼的工作电流 2 车牌图像 格式 JPEG 利用测试软件取得汉王眼上送的车牌图片， 检查是否为标准 JPEG 格式图片 3 车辆通行 速度 120km/h 测试车辆高速通过，检查汉王眼拍摄和识 别效果 4 串口通信 速率 115200bps 测试软件用 115200bps 串口接收汉王眼数 据，检验接收正确情况 5 定位车牌 功能 具有定位 车牌的功 能 测试车辆通过，利用测试软件接收汉王眼 的识别结果，检验汉王眼车牌的定位能力 6 车牌字符 识别功能 具有车牌 字符识别 功能 测试车辆通过，利用测试软件接收汉王眼 的字符识别结果，检验汉王眼的车牌字符 识别能力 8 车牌图像 通过网络 传输 利用汉王眼的配套软件，在收费中心和收 费车道计算机之间互传车牌图像数据 9 夜晚自动 开照明 夜晚拍摄 时自动开 启照明灯 目测 HW YX 附录一：汉王眼的命名格式附录一：汉王眼的命名格式 汉王眼分类命名格式如下： 说明： ：HW 表示汉王 科技有限公司 ：Y 表示汉王眼 ：X 表示型号，为罗马数字 I, II, III, ：代表通讯方式 S2RS232 串行端口通讯方式(Serial 232) S4RS485 串行端口通讯方式(Serial 485) IPTCP/IP 以太网传输方式(Ethernet) WT无线传输方式（Wireless ） ：代表触发方式， TS开关量触发方式（On-Off Trigger） 线圈触发信号 TL电平触发方式（Voltage Trigger） TV视频触发方式（Video Trigger） ：代表辅助光源补光方式， LWLED 可见白色光光源(LED White) FW闪光灯白色光光源(Flash White) FR闪光灯红外光光源(Flash White) ：代表其他说明，作为传输方式的补充说明，长度不定 如：H加热（Heater） 示例： HWY-HWY- S2-TS-FW-HS2-TS-FW-H，表示车牌辨识仪（汉王眼）型机，采用 RS232 串行端口通讯、开关量触发、闪光灯白色光光源，有加热功能。 附录二：附录二：汉王眼的通讯协议汉王眼的通讯协议 汉王眼是汉王公司研制的嵌入式的一体化车牌识别系统，采用照明、镜头、 摄像头和硬件电路一体化的结构形式，具有识别性能高、适应性强、安装维护 简单等特点。协议如下： （一） 、数据报文格式（主要应用与用户） 1、小图片报文：包括报文头和小图片 报文头格式如下（定长 128 字节） 0Xaa0 x5501(02,0 3) 0 x7B0 x00 识别结果 64 字节 小图片长度 （） 说明： 报文头的开始是 0Xaa 0 x55 第三个字节，0 x01 表示有识别结果和小图； 第三个字节，0 x02 表示无识别结果但有小图； 第三个字节，0 x03 表示无识别结果和小图。 第四、五字节，0 x7b 0 x00 表示报文头的长度（不含前 5 个字节）为： 123（固定值） 从第六字节到一百字节为识别结果：第 6，7 为汉字国标码，后面为 ASCII 字母数字，最后的第 125，126 字节为小图片的长度，第 127 和 128 字节 为小图片的长度，双冗余， 第 129 字节起为小图片的 JPEG 文件，长度为小图片的长度 2、大图片报文：包括报文头和大图片 报文头格式如下（8 字节） 0Xaa0 x550 x11 无效字节大图片长度 大图片长度 说明： 报文头的开始是 0Xaa 0 x55 第三个字节，0 x011 表示大图； 第四个字节，无效字节； 第五，六个字节，大图片的长度；第七，八个字节，大图片的长度，双 冗余。 第 9 字节起为大图片的 JPEG 文件，长度为上面的大图片的长度 3、报文尾： .AAF00F55 说明： 报文尾为缺省格式，加在识别结果、小图片、大图片后 关于报文尾的应用应视具体情况而定。 （二） 、命令格式报文（主要应用于调试） 1、DSP 发送到 PC 机的报文 DSP 发给 PC 机的报文分两种: MCU 至 PC 和 DSP 至 PC 1）MCU 至 PC 0Xaa 0 x550 x80LENCOMMAND 含义： 0Xaa，0 x55 报文头的开始 0 x80 MCU 发送给 PC LEN COMMAND 报文长度 COMMAND 命令 2）DSP 至 PC 0Xaa 0 x550 x90LENCOMMAND 说明： 0Xaa，0 x55 报文头的开始 0 x90 DSP 发送给 PC LEN COMMAND 报文长度 COMMAND 命令 目前 DSP 的应答有两个: 有效命令应答报文 0Xaa0 x550 x900 x020Xf00 x0F 无效命令应答报文 0Xaa0 x550 x900 x020X000 xFF 2、PC 机发送给 DSP 的报文 PC 机发给 DSP 的报文分为两种：PC 至单片机和 PC 至 DSP 1） PC 至 MCU 0Xaa0 x550 x01LENCOMMAND 说明: 0Xaa 0 x55 是报文头的开始 0 x01 报文发送给 MCU LEN COMMAND 报文长度 COMMAND 命令 2） PC 至 DSP 0Xaa0 x550 x00COMMAND 说明: 0Xaa 0 x55 报文头的开始 0 x00 报文发送给 DSP 由于 DSP 命令定长为两个字节,所以省去长度部分 COMMAND 命令 附件三：汉王眼的技术参数附件三：汉王眼的技术参数 序列序列项目项目技术参数技术参数 1 工作电压50Hz 交流 165V265V 2 工作电流 0.5A 3 工作环境温度 -4070 4 工作环境湿度 90% 5 通讯端口RS485/RS232 串口/以太网 6 通讯速率9600460800bps（缺省值 115200 bps） 7 车辆通行速度 250km/h 8 图像分辨率768576 像素（宽高） 9 单字符识别率 99% 10 整牌识别率 95% 11 识别速度 0.3S 12 图像色彩彩色 13 图像格式 JPEG 14 安装距离距离触发线圈 618m(建议范围) 15 安装高度距离车道地面 1.56.5 米(建议范围 16 设备尺寸 59cm19cm15cm 附录四：触发线圈安装说明附录四：触发线圈安装说明 安装线圈施工建议（建议以工程选用器材所配说明为准，此文仅供参考） 线圈尺寸及圈数 车辆检测器允许对线圈的形状和尺寸进行灵活调整，实际中一般线圈周长 最大可达 30 米，最小可为 3 米。线圈的长度取决于车道的宽度（见图 15）。 线圈距车道的边沿方至少保持 300mm 距离。 图 15 安装平面示意图 当线圈周长超过 10 米时通常绕两圈，当线圈周长在 6-10 米之间时，通常 绕三圈，而当线圈周长小于 6 米时，线圈应绕四圈。 线圈间距 当两个线圈相距较近，并且是接在不同的车辆检测器上时，它们的平行的 两边间距应至少大于 2 米，当它们不在同一平面内时，这一间距可减到 1 米。 当多个线圈接到同一台多通道车辆检测器时，可以避免它们之间的串扰， 这一特性可用于方向判断逻辑功能。当用于这种功能时，两线圈间允许的最大 间距为 1 米，以保证车辆在行驶方向上可以同时跨在两个线圈上。 线圈电感范围 一般对于单圈线圈，圆周长上的电感每米 1.5uH，3 圈线圈是每米 9.3uH。 双绞的馈线，每米电感为 0.6uH。 允许的馈线长度 值得注意的是，长的馈线可能会降低检测器的灵敏度，因此应尽可能减小 馈线长度。两根馈线应该双绞在一起，以减小馈线间的辐射干扰，同时可能的 话，推荐使用屏蔽电缆作馈线。馈线总长度一般不应大于 350 米（理论值）。 为了提高灵敏度，应保证线圈的电感量大于馈线的电感，因此对于小线圈长馈 线情况，应增加线圈的圈数，线圈电感与馈线电感之比最少应为 4:1。 金属和增强材料的影响 在线圈附近，含铁量高的金属会严重影响线圈灵敏度，像下水道井盖或类 似的物体等，应避开地面上可见的物体，线圈与这些物体间应留 1 米的空间。 而埋入地下的钢筋等增强材料并不明显，但有可能对线圈灵敏度造成影响。当 存在金属物体或钢筋等增强材料时，线圈应安装在这些金属网上方 50mm 左右。 如果允许降低灵敏度时，这一距离可减小到 40mm。如果有接触不良现象，当震 动时可能会引起阻扰变化，这会反应到线圈电路中引起不可预料的变化。甚至 引起线圈系统失效。 线缆材料 6.1 线圈线 线圈线（或馈线）一般要求用绝缘导线，通