綜合保稅區通關中心智能車輛管理信息系統設計

崔博鑫

綜合保稅區具有“境內關外”的特點，出入車流量大，運載貨物類型多，其通關中心必須配備智能化卡口及信息系統，從而提高通行效率，節約綜保區及企業成本。本文詳細介紹了綜合保稅區通關中心車輛管理信息系統的圖像采集、車牌識別以及數據庫管理等各部分的設計要求和方法實現。對于高質量、嚴要求建設通關中心，提高通行效率，加強安全防護具有重要意義。

綜合保稅區;信息系統;車輛管理

隨著經濟和社會的發展，綜合保稅區等特殊監管區域得到快速發展。該綜合保稅區位于X市的國家級開發區內，區位和政策功能優勢突出，是我國中西部地區首個以航空制造產業為發展特色的綜合保稅區。綜合保稅區由于出入車流量大，運輸貨物類型多等原因，其通關中心急需配備智能化卡口及統一的車輛信息管理系統，相比傳統人工驗放模式，通行效率可以提高5倍以上。

智能車輛管理信息系統可以利用計算機視覺對汽車車牌進行識別的一種車輛自動化管理系統，它能在不需要人的干預下自動識別出車牌，同時可以進行相關信息的查詢或登記。這樣可以提高通行效率，提升園區的安全，使得車輛管理更加智能化、信息化、網絡化。

智能車輛管理信息系統主要分為3個方面：圖像的采集子系統、車牌識別子系統以及數據庫管理子系統。如下圖所示：

三個子系統作用如下：

（1）圖像采集子系統用來獲得正面清晰、對比度、亮度比較適中的車輛及其背景圖像，這是為進行下一步圖像出打下很好的基礎;

（2）車牌識別子系統是通過對采集到的圖像進行一系列的圖像處理和算法設計，從采集到的車輛圖像中準確提取出含有車牌的圖像，并進行字符分割和識別，然后以文本的形式輸出;

（3）數據庫管理子系統提供與車輛相關的信息供車牌識別子系統進行查詢和登記，并為用戶提供相應管理功能。

其中車牌定位子系統和數據庫管理子系統的軟件實現，當然這兩個部分也可以由軟件和硬件結合共同實現。

1.圖像采集

獲取圖像這輛的好壞直接影響到車牌定位與字符識別的效果。要獲得比較清晰的圖像，需要考慮許多影響圖像質量的因素，如：攝像頭和圖像卡的選取，攝像機的位置標定，汽車的車速，天氣情況對攝像機所拍攝圖像曝光量的影響等。

2.智能車牌識別系統（ILPRS）

2.1車牌定位

當圖像采集系統獲得車輛圖像后，立即需要提取出所需的和關注的車牌圖像。如果僅以某閾值進行二值化來獲得車牌圖像，這樣的話，車輛的車體和其他背景的某些部分都會成為車牌定位的干擾，所以要求對這些干擾進行一定的消除，來獲得含有車牌的圖像;同時要求減少所需處理的信息量，以達到對車輛圖像進行初分割的目的。

2.2字符識別

經過前面車牌定位，提取出準確的含有車牌的圖像然后進行灰度處理。但是字符的切割和識別還是有很大的困難，光照條件、車牌表面的光潔度不同，增加了字符切割的難度，字符的切割是字符識別的基礎，它決定孤立字符的狀況。

系統主要是利用二值化后的白點投影信息和灰度投影信息，輔以各種判斷條件來進行字符切分，由于車牌字符區有一定的高度，所以事先進行水平投影，這樣可以利用水平投影信息將相當一部分非字符后選點抹去，在經過二值化和規格化使之成為二值圖像輸出給字符識別部分。

3.車輛數據庫管理子系統

車輛數據庫管理的主要功能是為了車牌識別系統提供數據查詢和匹配，并記錄與車輛相關的信息;為用戶提供友好的車輛管理信息界面。

3.1根據需求建立的數據庫管理

（1）對出入車輛相關的信息的錄入、刪除、修改;

（2）對車輛進出入情況記錄。如按車牌號碼，出入時間段記錄和單位進行查詢;

（3）對異常情況的實時記錄。如新增車輛、違禁車輛登記等;

（4）所有查詢結果可由打印機輸出;

（5）提供詳細的單機/網絡使用文檔;

（6）為識別系統提供數據查詢和匹配;

3.2數據庫的設計

（1）分布式數據庫網絡拓撲結構

分布數據庫的網絡結構主要采用了現在流行的NT局域網結構，它的網絡安全性和多用戶及支持多平臺等良好的特性使它成為許多局域網組網的首選。同時，要求數據庫建立在已經管理良好的NT網上。

（2）車輛管理數據庫記錄的設計

根據用戶提供所需數據和管理信息來設計。這些信息如車型、車號、出入時間、車輛圖像等。根據用戶應用程序的要求，在考慮更新和查詢管理方便安全以及數據庫的大小等綜合因素的條件下，主要設計了模塊如入駐企業車輛管理、臨時車輛管理、車輛信息查詢與統計、用戶管理和系統設置。

（3）車牌識別系統C/S分布數據庫的設計

數據庫管理功能的實現需要根據硬件的具體要求，決定是在客戶端還是在服務器端上實現。即在分布處理時考慮網絡傳輸的負荷，來設計合理的功能分布。C/S分布數據庫管理的結構如下圖：

服務器的程序為MS-SQL SERVER，客戶端查詢和管理程序用VFP開發，智能車牌自動識別系統（ILPRS）的管理程序用VC開發。其中智能車牌識別系統（ILPRS）應用進程中包含有數據庫管理的過程，自動管理和與用戶相互管理功能，其管理過程是通過網絡把所需匹配的車牌數據傳輸到服務器上，匹配查詢工作由SQL服務器完成，ILPRS獲得匹配結果，系統根據獲得匹配結果，進行“交互”操作或自動更新數據庫。

4.結束語

文中智能車輛管理信息系統是一個智能化、信息化、網絡化綜合實時管理系統，包括了數據采集、ILPRS技術和數據庫管理等技術。系統在硬件上包含PC機、攝像頭、云臺、圖像采集設備、相應的圖像處理軟件。通過綜合保稅區通關中心智能車輛管理信息系統的開發，確保達到優化通關業務流程的效果，切實降低企業運行成本，節約關卡驗放人員，提高通關效率。

參考文獻

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