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針對(duì)傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)存在著收費(fèi)管理混亂及整體運(yùn)作效率低等問(wèn)題，基于車(chē)牌識(shí)別的智慧停車(chē)引導(dǎo)系統(tǒng)和免取卡視頻收費(fèi)系統(tǒng)組成的智慧停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)在很大程度上解決這個(gè)問(wèn)題。正廣泛的應(yīng)用于各大型停車(chē)場(chǎng)中。

一、現(xiàn)在停車(chē)的現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民的生活水平不斷的提高，汽車(chē)數(shù)量急劇增加，很多城市出現(xiàn)了“停車(chē)難”的問(wèn)題，傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)已不能滿足實(shí)際需求，大多數(shù)傳統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)存在著收費(fèi)管理混亂，整體運(yùn)作效率低等問(wèn)題，基于此，智慧停車(chē)場(chǎng)應(yīng)運(yùn)而生，它不僅可以有效地解決亂停亂放造成的交通混亂，而且可以促進(jìn)交通設(shè)施的正規(guī)化建設(shè)，同時(shí)也盡可能地減少車(chē)主失車(chē)被盜的憂慮。

二、智慧停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)功能

1、對(duì)入場(chǎng)車(chē)輛自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)：保存車(chē)輛圖像，同時(shí)對(duì)車(chē)牌信息進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)保存車(chē)輛進(jìn)入時(shí)間、車(chē)輛形狀等相關(guān)信息，并控制道閘橫桿的開(kāi)啟。

2、智慧停車(chē)引導(dǎo)系統(tǒng)功能：車(chē)輛入場(chǎng)后，車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)的LED信息顯示屏和車(chē)位指示燈指引車(chē)輛最佳停車(chē)位置，引導(dǎo)車(chē)主快速的找到系統(tǒng)分配的空車(chē)位。

3、具有自主繳費(fèi)功能：不需要其他收費(fèi)人員采取任何操作的情況下，車(chē)主自主在自助繳費(fèi)機(jī)中完成繳費(fèi)。

4、反向?qū)ぼ?chē)功能：車(chē)主只需要在尋車(chē)查詢(xún)機(jī)中輸入車(chē)牌號(hào)即可查詢(xún)到車(chē)輛所在的位置，并以GIS地圖的方式將最優(yōu)路徑顯示給車(chē)主，讓車(chē)主可以方便快速的找到自己的車(chē)。

5、LED顯示屏：全中文顯示歡迎詞語(yǔ)、剩余車(chē)位信息、車(chē)位已滿以及停車(chē)場(chǎng)的相關(guān)信息等。

6、能夠?qū)Τ鋈胲?chē)輛進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)：根據(jù)車(chē)牌號(hào)、車(chē)輛圖像等相關(guān)信息對(duì)比確認(rèn)車(chē)輛的進(jìn)出時(shí)間，是否繳費(fèi)。

7、強(qiáng)大的報(bào)表功能：車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)可為停車(chē)場(chǎng)管理員提供詳盡的停車(chē)場(chǎng)使用情況的各種類(lèi)型報(bào)表。

三、智慧停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，主要包括出入口管理系統(tǒng)和視頻車(chē)位引導(dǎo)以及反向?qū)ぼ?chē)系統(tǒng)三個(gè)部分，車(chē)牌圖像識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)視頻流抓拍車(chē)輛正面圖像并運(yùn)用人工智慧技術(shù)從圖片中獲取車(chē)牌，然后自動(dòng)進(jìn)行對(duì)比;系統(tǒng)在各停車(chē)場(chǎng)內(nèi)部的路口設(shè)置了指引顯示屏，引導(dǎo)車(chē)輛進(jìn)入正確車(chē)道，在指定車(chē)位上的顯示屏顯示車(chē)牌號(hào)碼，引導(dǎo)車(chē)輛停入預(yù)定區(qū)域的指定車(chē)位。

四、智慧停車(chē)場(chǎng)管理關(guān)鍵技術(shù)-車(chē)牌識(shí)別技術(shù)

車(chē)牌識(shí)別技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模糊識(shí)別為基礎(chǔ)，建立車(chē)輛的特征模型，識(shí)別車(chē)輛特征，如號(hào)牌、車(chē)型、顏色等，其是基于圖像分割和圖像識(shí)別理論，對(duì)含有車(chē)輛號(hào)牌的圖像進(jìn)行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進(jìn)一步提取和識(shí)別出文本字符。采用動(dòng)態(tài)連接庫(kù)，嵌入到開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，使用C++編程，運(yùn)用多線程編寫(xiě)技術(shù)，即創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)識(shí)別線程，并且設(shè)置了一個(gè)識(shí)別標(biāo)志，保證系統(tǒng)在進(jìn)行定位識(shí)別的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)第二個(gè)識(shí)別線程。車(chē)牌識(shí)別一般可以分為車(chē)牌定位、字符分割和字符識(shí)別3個(gè)主要步驟。

1、車(chē)牌定位為了精確定位，必須對(duì)車(chē)牌進(jìn)行預(yù)處理來(lái)消除車(chē)身顏色不同以及環(huán)境因素給車(chē)牌定位造成的不良影響。

灰度處理：系統(tǒng)采集的車(chē)牌原始圖像是24位RGB圖，為了便于后續(xù)快速圖像處理，有必要先將圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像，主要采用最大值法、平均值法和加權(quán)平均值法。

2、灰度圖二值化：為了進(jìn)一步提高圖像的對(duì)比度，需要對(duì)灰度圖進(jìn)行二值化處理，二值化的關(guān)鍵在于閾值的確定，可采用Otsu算法進(jìn)行灰度圖二值化。

3、邊緣檢測(cè)：采用Canny邊緣檢測(cè)法，其是一種比較新的邊緣檢測(cè)算子，具有很好的邊緣檢測(cè)性能，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。該邊緣檢測(cè)法利用高斯函數(shù)的一階微分，它能在噪聲抑制和邊緣檢測(cè)之間取得較好的平衡。

4、中值濾波：中值濾波可以在消除噪聲的同時(shí)保持圖像的細(xì)節(jié)。中值濾波的主要工作步驟如下：

首先，將模板中心與圖像中某個(gè)像素位置重合。然后，讀取模板下各對(duì)應(yīng)像素的灰度值，將這些灰度值從小到大排成一列，并找出這些值中排在中間的一個(gè)。最后，將這個(gè)中間值賦給對(duì)應(yīng)模板中心位置的像素。

5、線掃描實(shí)現(xiàn)車(chē)牌定位：經(jīng)過(guò)上述處理后，車(chē)牌圖像中只有顆粒狀的點(diǎn)和長(zhǎng)短不一的曲線了，若在一個(gè)車(chē)牌長(zhǎng)度內(nèi)垂直長(zhǎng)度超過(guò)閥值的曲線大于10條，則認(rèn)為是在車(chē)牌區(qū)域之內(nèi)，反之則認(rèn)為在車(chē)牌以外的區(qū)域，通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行線掃描，找出滿足條件的區(qū)域作為車(chē)牌候選區(qū)域。

字符分割為了準(zhǔn)確地識(shí)別牌照上的漢字、英文字母和數(shù)字，必須把單個(gè)字符從牌照中提取分離出來(lái)。用的字符切分方法有投影法板匹配法、區(qū)域生長(zhǎng)法、聚類(lèi)分析法等。本文采用模板匹配與垂直投影結(jié)合的方法分割字符，具體步驟如下：

1、統(tǒng)計(jì)車(chē)牌圖像每列中白色像素的個(gè)數(shù)。

2、根據(jù)白色像素的個(gè)數(shù)對(duì)車(chē)牌圖像的所有列進(jìn)行分類(lèi)，若白色像素個(gè)數(shù)為零，則該列屬于背景列;否則該列屬于字符列。

3、記下所有背景區(qū)域和字符區(qū)域的起始列和結(jié)束列，連續(xù)的字符列形成一個(gè)字符區(qū)域，連續(xù)的背景列形成一個(gè)背景區(qū)域。

4、計(jì)算車(chē)牌圖像中所有的背景區(qū)域?qū)挾群妥址麉^(qū)域?qū)挾取?

5、判斷第二個(gè)字符的區(qū)域的起始列以左的字符區(qū)域，離第二個(gè)字符的區(qū)域最近的字符區(qū)域是否己被標(biāo)記。如果己被標(biāo)記，則該字符區(qū)域被確定為車(chē)牌第一個(gè)字符的區(qū)域;否則證明該字符區(qū)域在垂直投影法下分割錯(cuò)誤。

6、用確定第一個(gè)字符的區(qū)域和第二個(gè)字符的區(qū)域的方法對(duì)剩余字符區(qū)進(jìn)行分割，確定車(chē)牌字符的區(qū)域。

7、字符識(shí)別：常用的字符識(shí)別方法可以大致分為模板匹配法、結(jié)構(gòu)模式識(shí)別、統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別以及支持向量機(jī)等，本文采用較為簡(jiǎn)單的模板匹配法，中國(guó)大陸的車(chē)牌中使用的字符59個(gè)漢字、24個(gè)大寫(xiě)英文字母和10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字三種類(lèi)型共93個(gè)，且都是印刷體，結(jié)構(gòu)固定、筆畫(huà)規(guī)范。模板匹配是圖像識(shí)別中最具有代表性的方法之一，將以待識(shí)別的圖像提取的若干特征與模板對(duì)應(yīng)的特征量進(jìn)行比較，計(jì)算模板和特征量之間的距離，根據(jù)最小距離判定所屬類(lèi)。對(duì)于分割出來(lái)的二值字母和數(shù)字字符圖像，先歸一化為15×15像素，然后對(duì)其進(jìn)行細(xì)化，最后建立匹配模板，提取特征向量，進(jìn)行匹配識(shí)別。

五、智慧停車(chē)的未來(lái)

該方案以車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、智慧停車(chē)引導(dǎo)系統(tǒng)、自動(dòng)控制技術(shù)和車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)于一體，以迪蒙智慧交通為代表的智慧停車(chē)引導(dǎo)系統(tǒng)的停車(chē)場(chǎng)管理服務(wù)商正將其廣泛推廣于大型停車(chē)場(chǎng)管理中，具有先進(jìn)、安全、可靠、快捷、方便等特點(diǎn)，有效地解決了“停車(chē)難”的難題，定會(huì)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于大型停車(chē)場(chǎng)中。