2023年11月28日发(作者:丰田报价)

海康威视智能产品系列 . 车牌识别板卡

车牌识别应用工程

施工指南

2009-03-02

杭州海康威视数字技术股份有限公司

技术热线:400-700-5998

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海康威视智能产品系列 . 车牌识别板卡

第一章 ...............................................................................................................................2

第二章 车牌识别工程应用外围设备选型.....................................................................................3

2.1 摄像机选型...................................................................................................................3

2.2 镜头选择.......................................................................................................................3

2.3 补光灯选型...................................................................................................................3

2.4 主机配置建议...............................................................................................................4

第三章 设备安装.............................................................................................................................5

3.1 针对出入口以及收费站类型的低速车辆识别应用的设备部署...............................6

3.2 针对治安或交通卡口类型的快速车辆识别应用的设备部署.................................7

第四章 车牌识别现场调试...........................................................................................................8

4.1 摄像机安装...................................................................................................................8

4.2 摄像机变倍参数调整...................................................................................................8

4.3 摄像机快门参数调整...................................................................................................8

4.4 摄像机其它参数调整...................................................................................................9

4.5 识别模块的参数配置...................................................................................................9

4.6 参考调试效果.............................................................................................................10

4.7 车牌识别工程规范.....................................................................................................10

第五章 故障处理...........................................................................................................................11

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第一章

海康威视车牌识别板卡产品,采用海康威视自主研发车牌识别技术而实现。该板卡全面

整合车牌识别模块,以SDK动态链接库及API接口函数形式提供车牌识别功能。用户可以

基于该SDK来开发具备车牌识别功能的业务应用系统。

每张车牌识别板卡提供4路编码,第1路可实现车牌识别功能。

用户在进行车牌识别应用系统的设计时,需要确定车牌识别子系统的设备选型;在车牌

识别系统的工程施工时,需要对视频采集部分进行专门规划。

本公司建议集成方、最终用户在编写车牌识别工程施工方案、车牌识别工程现场调试、

或者对车牌识别产品进行测试时参考本指南来进行相关设备的型号选择、安装、现场调试以

及故障处理。

下图是基于车牌识别板卡的应用架构图示:

海康威视车牌识别板卡应用系统

PC

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第二章 车牌识别工程应用外围设备选型

2.1 摄像机选型

摄像机是车牌识别应用系统中的信号源,因此摄像机的成像质量直接决定整个系统

的性能。对于摄像机的选择,我们强烈建议用户在选择摄像机时,优先选择各类摄像机

品牌中的交通监控专用摄像机。具体的参数指标必须注意几个方面:摄像机的清晰度

>=480TVLine、视频信噪比>48dB、具备宽动态、低照度功能。优先推荐选择JVC1481

摄像机。用户也可以自行选择合乎上述指标要求的枪式摄像机或者一体化摄像机。

2.2 镜头选择

如果选择枪机作为视频采集设备,那么镜头的选择也很重要。一般在低速场合可以

依据距离的远近选择不同焦距的定焦镜头,或者选择手动变焦镜头。在治安或者交通卡

口等应用场合建议选择自动光圈的电动二可变镜头,有利于远程来调整成像质量。

2.3 补光灯选型

补光灯的选择对于保障摄像机在环境照度不足时的成像质量非常重要。

1 在进行车牌识别时,车牌聚焦清晰区域处的环境照明在白天必须大于200lux,夜晚必须

大于100lux,只有如此才能够保障识别效果。因此在需要24小时工作的车牌识别应用

场所,必须合理选择补光灯并进行仔细的现场架设;

2 第一类补光灯是LED补光灯,该补光灯与摄像机安装在同一个护罩中,能够在光照强

度较低时自动开启补光,该类补光灯的光源属于频闪光源,光脉冲的频率与视频的场保

持同步,对于改善夜晚的车牌识别有显著的效果,推荐选择保定果成机电的LED车牌

识别补光灯(与JVC1481摄像机搭配使用)该类补光灯在各种识别应用场合均可选用,

补光灯的有效距离请在设备采购时注意。LED补光灯的选择与车牌的反光涂层有关,

些车牌由于反光涂层不符合国家机动车制造标准,在使用LED补光时车牌的成像出现

字符空心,无法识别,建议集成方在采购该类补光灯时特别注意;

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3 第二类补光灯是金属卤素灯,当环境照度下降使得图像噪声急剧上升时开启,其亮度一

般较大,属于长亮的光源,能够在夜晚车辆大灯开启的时候依然保持视频图像中的车牌

区域字符较为清晰,能够有效的抑制汽车的灯光对摄像机成像的影响,推荐选择PHILIPS

的金属卤素灯,功率在200400w,该类补光灯在各类识别应用场合均可选用,补光灯

的功率主要是与距离最佳识别区域的远近有关,该点请集成方参考补光灯的相关参数进

行照度计算;

4 第三类补光灯是闪光灯,一般是由开关量信号触发闪光灯发出短时间的高强度光,用来

抑制环境强光以及车辆大灯强光对成像的影响,考虑安全原因,该类补光灯一般只能用

在低速车辆识别应用场合,例如收费站、大门出入口等场所。

2.4 主机配置建议

海康威视车牌识别板卡在进行车牌识别处理时,识别时基本不占用主机CPU的计

算资源,仅仅在输出识别结果的时候需要占用低于5%的CPU资源。因此对于应用海

康威视车牌识别板卡来进行业务处理的主机,建议按照业务处理需求来配置。

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第三章 设备安装

车牌识别应用的设备安装重点在于摄像机与补光灯的架设,摄像机的架设高度、位置与

识别应用有密切关系,直接影响到最终的识别效果,可参照下面的部署图来进行安装,最终

的安装位置以成像中的车牌符合识别规范为准。

补光设备的安装与补光灯类型和应用类型都有关系,补光设备如果是LED型,则安装

在摄像机护罩内部;补光设备如果是闪光灯,一般与摄像机安装在相同的立柱上,处于摄像

机护罩外部的临近位置,卡口类型的应用一般不能安装闪光灯,主要是因为在车辆快速行进

过程中的闪光不利于车辆安全;补光设备如果是卤素灯,则安装在距离最佳识别位置一定距

离的车道的上方,补光灯立杆一般处于摄像机立杆和最佳识别位置的中间区域,补光灯与最

佳识别点的连线距离在10m左右,可依据现场效果情况进行调整。

摄像机的安装位置以及最佳识别位置的选择请参考下面针对不同类型的应用场所的设

备布局示意图。

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3.1 针对出入口以及收费站类型的低速车辆识别应用的设备部署

< 3.6

0.5

摄像机

车道

车辆行进方向

出入口车牌识别应用设备布局俯视图

摄像机

1.5~2.5

最佳识别区域位置

地面

立柱位置

5~20

出入口车牌识别应用设备布局侧视图

在上面的出入口车牌识别应用的设备布局图中,摄像机的安装高度一般在1.5~2.5米,

如果识别应用通行的车辆主要是小汽车,车牌安装位置距离地面较低,那么摄像机立杆高度

建议在1.52.0米;如果识别应用通行的车辆大部分是大型货车,车牌安装位置距离地面较

高,那么摄像机立杆高度建议在2.02.5米,最终的原则应尽可能使得车牌在视频中有比较

长的行程,从而有利于识别处理。车道的宽度应控制在3.6米范围内,最合适的车道宽度在

3米左右。对于厂区门口类型的识别应用,建议对大门区域进行车道划分,增加车道隔离墩,

这样有利于加强对车辆进出的控制;对于不能进行车道划分的应用场所,建议把识别位置调

整到进入大门之后的直行道路上,这样也能够对车辆的进出进行有效的识别记录。另外特别

值得注意的是立杆与道路边缘的距离必须控制在0.5米以内,距离越近越好,如果现场应用

无法满足该要求,那么最佳识别区域建议选择距离摄像机更远处,距离在1520米,这样

可以确保摄像机光轴方向与道路方向夹角小于25度。

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3.2 针对治安或交通卡口类型的快速车辆识别应用的设备部署

<1.8

< 3.6

摄像机

车道

车辆行进方向

卡口车牌识别应用-设备布局俯视图

摄像机

补光灯

5.5~7.0

路面

T型立柱位置

14

9

最佳识别

区域位置

卡口车牌识别应用-设备布局侧视图

在上面的卡口车辆识别应用的设备布局图中,摄像机的安装高度一般在5.57米,如

果采用LED补光灯,那么补光灯立柱就不用单独架设,但是需要注意LED补光灯的功率必

须满足车牌清晰拍摄的要求。如果采用环境照明补光灯,那么需要在摄像机架设位置的前方

专门架设补光灯。一般可以采用T型立柱、倒L型立柱、龙门架等形式来架设摄像机以及

补光灯。

在完成摄像机、补光灯的安装以后,视频线缆的布置参照视频监控系统的布线要求来进

行,主要的原则是要求确保传输给识别板卡的视频信号无明显传输干扰。

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第四章 车牌识别现场调试

4.1 摄像机安装

在确定好识别区域后,请参考上面的应用情况确定摄像机立柱的树立位置以及摄像

机立柱高度。用户也可先采用活动三角架进行成像测试,选择最佳立柱位置以及最佳立

柱高度。在确定立柱位置以及高度后,摄像机架设到立柱上之后,请调节摄像机护罩的

安装构件,确保摄像机的视野处于选定的最佳识别区域,该区域无明显的识别干扰物,

并能够确保车牌宽度方向呈现基本水平。

4.2 摄像机变倍参数调整

摄像机安装好之后,应当对摄像机进行聚焦调整,确保最佳识别点的车牌字符聚焦

清晰,车辆通过识别区域时,车牌由远到近的宽度变化范围为图像宽度的1/6 ~1/4,也

就是对应4CIF图像中车牌的宽度应当在120180像素左右比较有利于识别。调试时

建议在最佳识别点位置设立聚焦目标物,该目标物可以是一个真实的车牌,也可以是自

己制作的一个宽度为440mm高度为140mm的长方形纸板,纸板上仿照车牌写上规范

的文字,这样就可以通过调整摄像机,从而保障最佳识别区域的车牌宽度以及字符的清

晰度。

4.3 摄像机快门参数调整

对于慢速识别应用,快门设置为1/50s 1/250s就可满足识别应用的要求;对于车

速较快的应用场合,摄像机的电子快门功能应当开启,并且依据车速的大致范围进行设

置;当车速在4080公里/小时时,可以设置1/1000s的电子快门;当车速超过100

/小时的时候,可以设置1/1250 ~1/2000s的电子快门;设置电子快门的目的是实现对

快速运动车辆的清晰成像,避免出现车牌字符的模糊从而导致识别率的下降。

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4.4 摄像机其它参数调整

一般要求应用于车牌识别的图像亮度不能太大,尤其应当避免图像中出现大面积像

素为白色(像素饱和)的现象;除此之外,车牌区域的成像应避免出现反光的现象,在

调试时如果出现反光,应该通过调整摄像机的架设角度、增益等参数来改善图像的质量,

这点对于保证识别性能特别重要。需要夜晚识别处理的应用,应当开启摄像机的宽动态

功能;具体请依据采购的摄像机使用说明书进行设置。

4.5 识别模块的参数配置

识别模块的参数一般应依据现场的情况进行相应的设置。尤其是不同场景对于识别

效果影响很大,应当依据场景类型设置识别场景参数;对于某些应用场合,可以依据应

用的需要设置车牌的搜索范围参数,如果图像中的某些区域不会出现车牌,那么可以屏

蔽该区域,从而减少不必要的车牌识别处理;如果在多次调试后仍然出现汉字识别效果

不够理想的状况(识别参数库中缺少相应样本),可联系我公司人员,对模块的参数库

进行调整;具体的参数配置方法请参考如下的建议:

1 搜索范围参数:

搜索范围参数的设置比较重要,正确设置有利于减少错误的识别结果输出;默认设

置是搜索整个图像。目前版本的搜索范围参数是归一化后的参数,在确定图像中的

搜索矩形区域后,应进行归一化转换。具体的归一化操作请参考SDK说明。

2 屏蔽区域参数:

如果应用现场的图像中的某些区域肯定不会出现车牌,那么可以屏蔽该区域,从而

减少不必要的车牌识别处理,并减少错误的识别结果;该区域的设置与搜索区域配

合使用可以实现不规则搜索区域的配置。配置时也需要进行归一化操作。

3 识别场景:

对于车速低于40公里/小时的应用场景,例如收费站、小区出入口、厂区门口等应

用场景,建议设置为low_speed_scene对于车速高于40公里/小时的应用场景(治

安卡口、流动稽查)等应用场景,建议设置为high_speed_scene

4 识别参数库:

如果在调试阶段出现汉字识别效果不够理想的状况,有两个方面的原因:第一是视

频采集是否符合识别规范,建议参照前面的安装以及调试建议来进行摄像机安装以

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及调试;第二是由于识别参数库中缺少应用当地的字符样本,导致识别效果不够理

想,建议对识别SDK的参数库进行训练调整(请联系产品供应商)在完成参数库

的训练调整后,车牌识别的整牌准确率能够达到预定的性能指标.

4.6 参考调试效果

摄像机经过调整后,输入识别板卡的视频信号中车辆的成像情况可以参考下图(4CIF

辨率,左边为卡口识别抓拍图像,右边为收费站识别抓拍图像。车牌基本处于水平状态,车

牌的宽度在130像素左右,处于1/6 1/4图像宽度范围)

(卡口识别图像) (出入口识别图像)

4.7 车牌识别工程规范

为了确保最终的识别效果达到预定性能,调试好之后的车牌应符合如下的工程规

范:

1 车牌尽可能呈现水平,如果倾斜不可避免,应保证水平倾斜角度处于-20度~20度之间;

2 车牌宽度为图像宽度(4CIF图像)的1/6 1/4 大约为120180像素;车牌在视频

中有比较长的行程,最好从图像的上下两边进出;

3 车牌字符清晰,笔画间不存在粘连;

4.车牌亮度与对比度正常,不应存在明显亮度偏高或者偏低,不应存在反光。

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第五章 故障处理

故障表现 故障可能原因 故障处理方法

视频输入不正常 检查视频线 1 识别结果错误较多

摄像机架设倾斜严重 调整摄像机架设角度以及位置

识别参数配置错误 调试识别参数配置

车牌图像不符合识别规范调整视频的采集

2 晚上识别效果不理想 摄像机没有宽动态特性 考虑更换合适的摄像机

摄像机参数设置错误 重新设置摄像机参数

补光灯位置不对 调整补光灯

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