嵌入式车牌识别系统方案书(2010-2-21)

1、XXX校区停车场管理系统方案书一进一出车牌识别停车场管理系统（初稿）方案书制作单位：成都风之行科技有限公司制作时间：2015年12月- IV -目 录第一章 需求分析11.1项目背景11.2系统整体设计需求11.3前端子系统功能要求21.3.1车辆检测功能21.3.2图像抓拍功能21.3.3光线补偿功能21.3.4车牌自动识别功能21.3.5 刷卡功能31.3.6 道闸遥控/手动开关功能31.3.7 系统联网功能3第二章 系统总体设计42.1 设计原则42.2 技术路线42.3 遵循的标准5第三章 系统详细设计73.1 系统概述73.2系统特性73.3 具体系统设计83.3.1出入口系统设计8

2、3.3.2系统整体架构及工作流程103.4 系统主要技术参数13第四章 主要设备介绍154.1嵌入式车牌识别停车场管理主机154.1.1技术特点154.1.2规格参数154.1.3功能特点164.2 停车场专用车牌自动识别软件164.2.1 技术特点174.2.2 技术指标174.2.3 技术优势174.3停车场系统控制器194.3.1特有功能及特点194.3.2常规功能194.3.3规格参数204.4停车场专用视频采集器214.4.1功能特点214.4.2规格参数214.5停车场专用闪光灯224.5.1规格参数224.6停车场专用中文LED显示屏224.6.1功能特点234.6.2规格参数2

3、34.7停车场专用语音模块234.7.1规格参数24第五章 收费管理软件功能简介255.1、前端通信控制255.1.1、信息采集与识别255.1.2、设备控制255.1.3、外设信息显示255.1.4、数据传输要求265.1.5、自测试和诊断要求265.2、停车场值班265.3、中央数据处理285.4、数据管理295.4.1、系统数据维护295.4.2、实时调阅305.4.3、查询统计305.4.4、打印315.4.5、导入/导出315.4.6、查询方式要求315.4.7、备份/恢复315.4.8、系统参数设置315.4.9、系统连接配置315.4.10、用户登录315.4.11、用户退出32

4、5.4.12、用户帮助32第六章 设备配置及报价（不含施工费用）33第一章 需求分析1.1项目背景为了提体育馆安全防范职能及车辆的进出效率，要求实现对注册车辆进行读卡及进出车辆身份的自动车牌识别和管理功能。总的来说，本案要求建设一套智能、可靠、便捷、高效的停车场管理系统。系统应充分考虑上述进出车辆身份自动识别和管理功能，车辆自动快速通关，车辆注册等日常维护简便易行，以及系统长期稳定可靠运行等都是方案必须解决的问题。风之行车牌识别停车场管理系统，经过多个实际案例的成功应用，证明完全可以满足本案的实际需求。 1.2系统整体设计需求整个停车场车辆类型分为固定车辆用户和临时车辆用户，且对临时车辆有收费

5、管理需求。对进入停车场的固定车辆实现车牌识别并自动放行的功能；临时车辆进场保安发临时射频卡。当车辆出场时，需通过读卡器刷卡与车牌识别双重验证的安全管理功能。- 33 -1.3前端子系统功能要求1.3.1车辆检测功能通过埋设地感线圈或视频触发方式实现对进出车辆车牌自动通过检测。1.3.2图像抓拍功能每通行一辆车，系统自动抓拍此车辆前牌特写图片，图片能清晰辨识车牌，格式符合公路车辆智能监测记录系统通用技术条件（GA/T 497-2004）要求。1.3.3光线补偿功能在环境照度比较低情况下使用光补光灯进行补光，以增强照片亮度，保证车牌图片足够清晰，满足自动识别的要求。1.3.4车牌自动识别功能1)

6、系统须具备对民用、警用、军用、武警、2002个性化等汽车号牌计算机自动识别能力，所能识别的字符包括：2) “0-9”十个阿拉伯数字；3) “A-Z”二十六个英文字母；4) 省市区汉字简称（京、津、晋、翼、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、使、临、台）；5) 军用车牌汉字（“军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成”）；6) 号牌分类用汉字（“警、学、领、试、挂、境、港、澳、拖、农”）；7) 武警车牌字（“WJ、0-9、消、边、水、警、电、林、通”）。8) 可识别02式牌照（GA36，1-2001）；92式牌照（GA 36-

7、92）；军车牌照；警车牌照；武警车牌照；港澳车牌及内地车牌照；使馆车辆牌照等。1.3.5 刷卡功能在车辆驶出停车场时，读卡和车牌识别双重验证通过后放行。1.3.6 道闸遥控/手动开关功能管理人员使用手动开关实现道闸的开启。1.3.7 系统联网功能各出入口的管理主机与中心服务器实现联网控制功能。 第二章 系统总体设计2.1 设计原则先进性系统采用行业内成熟的主流技术和先进的设计思想，系统核心技术均具有自主知识产权，从系统架构和应用设备性能上保证系统的领先性。高可靠性系统设备均选用获得国家质量认证并至少具有商用系统的可靠性，模块化的结构设计保证系统运行的稳定性、维护的简易性、良好的电磁兼容性。开放

8、性和可扩充性系统的核心硬件和软件技术均为本公司自主知识产权产品，从最初的设计规范和架构上确保了系统的开放性和可扩充性，自主研发的产品也保证了在用户需求变更情况下最快的二次开发响应能力，对外围系统的接入能力具有良好的适应性。安全性采用清晰的系统架构设计、稳定可靠的工业级元器件和嵌入式软件系统，保证了系统良好的安全性。标准化各类信息的分类编码、数据格式、数据内容遵循国家标准。2.2 技术路线系统总体设计上充分体现现代化停车场管理系统的先进性、可靠性和综合性功能，克服传统设计方案中各系统功能单一、资源浪费、管理烦琐的弊病。系统设计充分考虑将来业务发展需要带来的功能扩充问题。系统采用X86+LINUX

9、的核心体系结构，注重系统在保证高性能的同时提高系统可靠性和功耗的需要，克服了PC架构方式对资源浪费又无法保证其稳定性的巨大缺陷。2.3 遵循的标准l 中华人民共和国道路交通安全法l 视频安防系统技术要求（GA/T367-2001）l 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-94)l 信息网络数字视频应用系统规范（BJ/Z0001-2003）l 信息技术开放系统互连网络层安全协议（GB/T 17963）l 中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-90.92l 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件GA/T 497-2004l 建筑物防雷设计规范(GB50057-94)l 建筑物电

10、子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)l 民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)l 机动车测速仪（GB/T21255-2007）l 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）； l 重要公共场所安全防范工程设计规范GB/T16676-1996；l 计算机软件开发：包括一般规定、文件编制要求、编程格式约定第三章 系统详细设计3.1 系统概述本系统的核心设备采用我公司自行研发的新一代嵌入式带车牌识别停车场管理主机，它以X86+LINUX为业务处理平台，实现基于车牌自动识别的智能停车场管理功能。本系统将成功应用于北京、深圳、上海等城市地面交通智能车牌识别技术和停车场综合控制技术相

11、结合，以汽车号牌为通行主要身份标志，辅以ID卡、条码卡等信息，实现高效多手段验证的实时停车场管控功能。本案建议在每个出入口设置嵌入式车牌识别停车场管理主机和配套外围设备，如道闸、视频采集器、补光灯、喇叭、中文显示屏、读卡机等设备构成。3.2系统特性l 操作系统：Linux操作系统。l 系统能够支持语音输出； l 系统能够进行LED屏输出；l 系统能够读取ID卡，IC卡； l 系统支持打印机；l 系统单套前端最大能够支持两路视频处理；l 系统能够通过鼠标、键盘输入；l 系统能够接收车检器信号；l 系统能够支持多出入口、多通道模式；l 停车场管理主机：支持X86架构；支持DSP或采集卡(两路以上)

12、；l 停车场控制器：支持自主研发的停车场控制器；l 其他外设：n 车辆车检器：支持普通开关量输出的停车场控制器设备；n 挡车器：支持通用继电器控制的挡车器；n 语音：支持RS232、485的语言合成模块；n LED：支持公司研发的中文LED显示屏；n 补光灯：在夜间达到车牌识别补光要求，闪光灯支持摄像机同步；n 视频捕获设备：能支持公司OEM的模拟摄像机；n 鼠标键盘：支持通用PS2或USB鼠标、键盘；n 显示器：支持VGA输入的显示器；n 安装设施：立柱安装简洁美观；3.3 具体系统设计3.3.1出入口系统设计成都市省体育馆门禁系统按照实现车牌自动抓拍、验证车辆信息、安全管理、内部/临时车辆

13、读卡、数据记录存储、临时车辆收费、查询、上传以及外围设备的控制等功能要求，在岗亭内需设置一台嵌入式车牌识别停车场管理主机，同时配置相应的道闸、视频采集器、补光灯、喇叭、中文显示屏、读卡机和道闸手动开关等外围控制设备。本案建议在各出入口处修建安全岛，将上述外围设备安装在安全岛上，嵌入式车牌识别停车场管理主机放置在值班人员岗亭内。本案中当车辆进入时，停车场系统主要是以读卡和车牌识别为信息采集技术手段，提取并区分车辆的身份。当车辆进场时，系统识别出该车辆是单位内部车辆，安全岛上的中文显示屏和语音喇叭提示车主请通行，同时开启道闸；如为临时车辆，保安人员发临时卡，同时系统会自动识别临时车辆的车牌作为进场

14、记录。当内部车辆出场时，系统首先自动比对进出场车辆是否一致，然后再读射频卡，从而确保车卡合一，保障车辆绝对安全；省体育馆停车场出入口结构图如下： 图3.3.1-1停车场出入口系统结构图3.3.1-2停车场出入口系统设备安装示意图3.3.2系统整体架构及工作流程系统拓扑结构图如下图所示：图3.3.2-1系统拓扑结构图本系统采用地感线圈方式进行车辆检测。当系统检测到车辆进入时进行视频抓拍和车牌自动识别，车辆进出停车场系统工作流程如下：图3.3.2-2体育馆注册车辆进出流程图3.3.2-3体育馆临时车辆进出流程3.4 系统主要技术参数l 注册车辆库50000l 注册车辆身份认证响应速度（0.2S+车

15、牌识别时间）l 出口匹配入口记录（或候选列表）0.5S+网络延迟l 支持出入口（岗亭）数量8个l 支持出入口通道数量16个l 控制板工作电源：DC12V l 系统输入电源220V15% l 工作温度：-1065 l 贮存温度：-3070l 湿度：95% l IDIC卡读取速度：0.5Sl IDIC卡读取距离：40mm100mml 车辆识别率：90%（正常光照条件下）l 数据掉电保存时间：10年 l 抗雷击：10KVl 黑名单功能，其数量可达到10000个l 采集卡抓拍分辩率:352*288,高清数字像机分辩率:1360*1024l 使用采集卡,DSP时车牌识别时间小于0.5s；使用高清数字像机

16、识别时间小于1s第四章 主要设备介绍4.1嵌入式车牌识别停车场管理主机嵌入式车牌识别停车场管理主机是川大智胜嵌入式车牌识别停车场管理系统的核心设备，主要设置在停车场岗亭，实现车辆注册、进出记录查询，收费及报表生成，车牌图片采集、车辆号牌识别，IC/ID卡管理，以及道闸、LED、语音、车牌采集器、闪光灯控制等功能。 4.1.1技术特点l 基于X86的核心控制处理平台l 嵌入式Linux操作系统 l 高性能图像数据库l 基于快速以太网的系统扩展链路l 可靠的工业热设计4.1.2规格参数型号ZS/XPSS-2V-2C-01外型尺寸430mm306mm80mm外围接口以太网、RS232、RS485、U

17、SB、VIDEO、AUDIO等标准配置250GSATA硬盘/120G移动硬盘、键盘、鼠标和电源工作电压外接AC 220V/50Hz、主板电源为DC 5V/5A工作温度040工作湿度93%安装方式机架式、壁挂式4.1.3功能特点l 可同时控制双车道道闸、读卡器（出卡机）、2路视频、LED、语音系统l 实现停车场所有管理功能l 自动报警功能l 两路车牌自动识别l 车牌号码与ID卡等信息自动比对l 2U机箱的紧凑设计, 集控制、管理于一身l 避免病毒与死机的困扰l 高效可靠的实时处理l 灵活丰富的管理策略4.2 停车场专用车牌自动识别软件我公司自主开发的车牌自动识别软件，基于嵌入式的X86硬件处理平

18、台，结合包含智能补光技术的专用图像捕获和识别系统，可实现车辆号牌的自动抓拍和快速识别。产品体积小，功耗低，安装维护方便，处理能力强，具有全天候、高识别率和高可靠性的特点。4.2.1 技术特点适应复杂的气候及光照条件，如夜间、阴天、雨天、强顺逆光仍可保证高识别率。采用智能补光技术，确保了成像质量不受光线阴暗的影响，真正实现了全天候图像清晰。适用车速范围广泛，车速在0至140Km/h。采用先进的识别算法，识别率高。两路视频输入，集车辆图象采集和识别功能于一体，提取出图象中所存在的车辆号牌信息。提供对触发（同步）信号的支持4.2.2 技术指标识别时间：90%道路宽度90%，夜晚85%适用车速：014

19、0Km/h图象分辨率：768*5764.2.3 技术优势我公司的车牌自动识别器之所以在停车场运用中有高达90%以上的车牌识别率和正确率，主要是我公司针对停车场应用在以下三方面进行了长达5年的技术优化：1、更加先进的停车场车牌专用识别算法识别算法是车牌识别的核心和基础。在嵌入式车牌识别停车场管理主机中的车牌识别系统是基于广泛应用于交通领域的智胜2000汽车号牌识别器，在其基础上结合停车场的实际环境而优化出更为先进的车牌识别算法，大大提高了进出停车场的车辆车牌识别率。2、智能闪光灯控制系统闪光灯是用于在低照度条件下提高光照度，使抓拍图片更清晰。在传统意义上的闪光灯不能有效地适应天气、光线的变化，是

20、造成图像不清晰、识别率不高的原因之一。我公司专为停车场开发生产的闪光灯是与车牌识别系统配套使用，克服了上述传统闪光灯的缺陷，采用先进的智能控制系统，有效避免光线变化带来的图片过暗或过亮而不清晰的问题，从补光方面促使了车牌识别率的提高。3、智能停车场摄像机控制系统摄像机是图片信息的采集设备，其效果的好坏直接影响到车牌的识别率。普通摄像机不能适应环境变化而造成抓拍图像不清晰，识别率不高。我公司针对停车场专门开发了带智能控制系统的摄像机，其视频图像的亮度分析功能实现摄像机的闭环控制，使系统在各种光照环境下都能获得很高的识别率；同时使摄像机到地感线圈的距离可缩短到4米，大大提高了抓拍图片的清晰度，高车

21、牌识别率也得到了保证。4.3停车场系统控制器川大智胜停车场控制器是专门针对我公司嵌入式车牌识别停车场解决方案配套使用开发，可实现同停车场管理主机通信、IC/ID卡、车检器信息读取，道闸、LED、闪光灯、语音模块和报警器控制等功能。其产品外观如下： 4.3.1特有功能及特点l 闪光灯同步控制l 语音模块及喇叭控制l 摄像机同步控制l 总线式4.3.2常规功能l 实现同停车场管理主机通信l IC/ID卡读取l 车检器信息读取l 出（入）口道闸控制l 中文LED显示屏显示控制l 报警器控制4.3.3规格参数型号ZS/EPSC-01外型尺寸145mm115mm20mm工作电压DC 5V/12V通信接口

22、RS232/RS485标准通讯接口等工作温度040工作湿度93%安装方式板卡式4.4停车场专用视频采集器摄像机是图片信息的采集设备，其效果的好坏直接影响到车牌的识别率。川大智胜公司针对停车场专门开发了带智能控制系统的视频采集器，其视频图像的亮度分析功能实现摄像机的闭环控制，使系统在各种光照环境下都能获得很高的识别率；同时使摄像机到地感线圈的距离可缩短到4米，大大提高了抓拍图片的清晰度，高车牌识别率也得到了保证 4.4.1功能特点l 1/2或1/3CCD l 具有强光抑制功能l 独有光圈、快门智能控制系统l 具有视频图像亮度分析功能4.4.2规格参数型号ZS/EPSV-1V-01外型尺寸4705

23、85mm170mm130150mm标准配置镜头，护罩，万向节工作电压DC12V/AC24V工作温度1060工作湿度93%安装方式立式安装4.5停车场专用闪光灯川大智胜停车场专用闪光灯由灯头和闪光灯控制器构成，当车辆进入停车场碾压预先切割的线圈时，线圈将车辆通过的实时信息通过车检器发给停车场管理主机，然后控制闪光灯同步闪光，配合视频采集器同步采集车辆通过的实时照片，实现自动车牌识别。产品具体外观如下：4.5.1规格参数型号ZS/EPSL-1C-01外型尺寸128mm92mm80mm工作电压AC 220V/50Hz工作温度-1060工作湿度93%4.6停车场专用中文LED显示屏LED屏采用高亮的L

24、ED点阵模块构成；嵌入到机箱之中；用于与停车场控制器配合，同步显示停车场车辆的进出通过允许、停车位数量、收费等实时信息。 4.6.1功能特点l 具有标准16 X 16汉字、8 X 16字母显示，1排/双排5个汉字显示或一排、双排10个字母/数字显示功能l 具有滚动显示功能l 采用高亮LEDLED屏的外观如图所示，显示屏的显示面尺寸为：48096（mm）。4.6.2规格参数外型尺寸500mm1100mm（外形）480 mm96mm（显示面积）工作电压DC 5V/2A通信接口RS232/RS485可选标准通信接口工作温度-2075工作湿度93%安装方式板卡式/立装4.7停车场专用语音模块本语音模块

25、采用专用语音合成模块及其接口板构成，用于以合成语音的方式报出停车场车辆的进出通过允许、收费等实时信息。所发语音内容与LED屏的显示内容相同且同步，停车场控制器可通过RS232串口将语音数据发送至本语音模块，本语音模块在收到语音数据后将数据文本转化为语音音频信号输出。 4.7.1规格参数型号ZS/EPSVM-01外型尺寸55mm50mm通信接口RS232标准通讯接口工作电压DC 5V工作温度050工作湿度93%第五章 收费系统管理软件功能简介5.1、前端通信控制能实现对车牌识别器、川大智胜自制的万思特高清数字摄像机、采集卡、读卡器、挡车器、LED屏、语音模块、车检器、闪光灯等设备集中通信与控制，

26、并以网络接口方式为停车场管理人员提供数据服务。5.1.1、信息采集与识别l 能实现与高清数字摄像机的通信，采集高清视频，支持外部强制触发采集。对采集的图像，实现基于车牌识别库的号牌自动识别。支持强制触发。l 能实现与公川大智胜自制DSP的通讯控制，采集来自DSP的车牌图像及信息，支持外部强制触发采集。l 能实现通过采集卡采集2路的模拟视频，对采集的图像，实现基于车牌识别库的号牌自动识别。能实现夜间补光的同步控制。 支持强制触发。5.1.2、设备控制通过与停车场控制器控制补光灯、打印机等可控外围设备。5.1.3、外设信息显示 接收停车场管理程序的外设信息显示要求，向指定的外围设备（如LED、语音

27、）输出信息，LED还支持可设置的常显功能。5.1.4、数据传输前端通信控制部分，均通过网络接口对本机或异地的停车场值班管理软件提供数据服务。5.1.5、自测试和诊断支持模拟测试，支持能够采集到状态的外围设备的自诊断信息抽取。5.2、停车场值班l 用户登录：支持输入用户编号、口令或刷卡，根据权限登录。l 用户退出：支持输入用户编号、口令或刷卡，根据权限注销。l 修改密码：用户可以自身修改口令。l 管理通道：支持集中式或岗亭式管理，岗亭式管理单席位可以管理1到2个通道，通道出入口类型可设置。集中式管理支持不超过4个通道。l 入口管理 身份认证：支持车牌识别、车牌识别与卡、车牌识别或卡、卡辅助车牌识

28、别、卡等模式； 车牌校对：支持用户方便修改识别的车牌号码，同时对人工修改后的车牌号有区分标记； 抓拍：支持自动和人工触发抓拍车牌。 放行：根据设置的放行模式，自动或人工操作放行；执行人工放行支持日志记录，记录方式要简便。 VIP信息管理：支持详细信息查看，过往车辆VIP与否，能够醒目显示。身份认证信息更改，需要更改标记的显示。 过往记录列表管理：可查看最近过往记录；支持过往记录详细信息查看；支持最近过往记录信息核对。l 出口管理 身份认证：支持车牌识别、车牌识别与卡、车牌识别或卡、卡辅助车牌识别、卡等模式； 车牌校对：支持用户方便修改车牌识别号码，同时对人工修改后的车牌号有区分标记； 抓拍：支

29、持自动和人工触发抓拍车牌。 匹配入口记录：根据身份认证模式和设置的匹配策略，唯一或确定侯选匹配列表。提供用户人工决策匹配入口记录的功能。 计费与提示：系统根据设置的收费规则进行计费，并友好提示，计费完成要有计费历史记录。支持最低收费。 放行：根据设置的放行模式，自动或人工操作放行；执行人工放行支持日志记录，记录方式要简便。 VIP信息管理：支持详细信息查看，过往车辆VIP与否能够醒目显示，身份认证信息更改，需要更新标记的显示。 过往记录列表管理：可查看最近过往记录；支持过往记录详细信息查看；支持最近过往记录信息核对。l 重启：值班席位支持软重启、开关重启。l 关机：值班席位支持软关机、开关重启

30、。l 禁止入车：当停车位已经停满（或异常情况），可设置禁止入车，使LED等显示设备显示“车位已满”、“暂时关闭”等信息。并使某管理通道处于关闭状态。l 信息提示：对各类信息有醒目提示，同时对可监视的设备状态有定期显示。 l 信息告警：非法过往、非法认证或设备告警等，有醒目的告警提示，并设计语音或LED输出。 l 打印：支持打印过往时间凭条，支持交接班必要记录打印。l 交接班：具有交接班管理窗口，方便值班交接。l 黑名单功能 系统可对黑名单进行告警。l 系统连接配置 系统支持在线修改连接配置，并重连。l 用户帮助：支持用户联机帮助。l 部署要求：支持灵活部署，对外均通过网络接口进行交互。5.3、中央数据处理l 能实现对多个值班管理席的集中数据处理请求，包括登陆、车辆过往事件管理、身份认证、入口匹配、计费、事件记录等。事件记录至少在一年以上。l 能为数据管理人员提供实时业务数据调阅。l 传输要求：基于网络接口，传输格式