汽车牌照识别原理

一、汽车牌照的基本元素

　　目前我国机动车使用的牌照主要是根据公安部一九九二年颁布的《中华人民共和国机动车号牌》标准（GA36-92）制作的。另外，部队、武警等部门的汽车牌照也有自己的标准。但无论是哪种汽车牌照都由四大基本元素组成：

1）汉字
2）英文字母（A～Z）
3）数字（0～9）
4）颜色（蓝、黄、白、黑）

二、识别技术简介

　　汽车牌照识别技术是一个以特定目标为对象的专用计算机视觉系统。到目前为止，通用计算机视觉系统仍然是当今科学界尚未攻克的难题。究其原因主要是当前的串行计算机结构难以完全适合做人工智能视觉工作。也许，只有新一代的计算机诞生了，真正的通用的计算机视觉系统才能实现。人们已经意识到，光靠加快计算机计算速度是无法彻底解决机器视觉所遇到的问题。神经网络的出现曾给人们带来一线曙光，但经过十多年的努力，新一代计算机还是遥遥无期，而机器视觉系统仍然在黑暗中摸索。
　　经过反思，人们认为，在当前科学技术条件下，机器视觉系统的研究只能退而求其次，即首先研究针对特定对象的、专用的计算机视觉系统。汽车牌照识别器就是这一技术的典型应用，但就是要研究开发这种专用的视觉系统，也不是轻而易举的。
　　用计算机完成视觉任务，其主要困难就是串行计算机不适合作视觉工作，而人类却恰好相反，人可以随时随地轻而易举地完成无数的、令计算机无法想象的视觉任务。但是，计算机具有“忠实、吃苦、耐劳”和不怕重复、重复工作结果绝对一致等许多人类不具有的优点，所以计算机视觉研究，特别是专用计算机视觉的研究具有绝对重要的价值。
　　汽车牌照自动识别设备主要由触发单元、抓拍单元、处理单元三部分组成。汽车牌照识别对人来讲是一件轻而易举的事，但用计算机处理却要难得多。其中：

◆　算法难点包括：
1）汽车牌照区域定位；
2）变形校正；
3）旋转校正；
4）污损修复；
5）字符切分；
6）字符识别；
◆　成像环节中的难点包括：
1）环境光影响（太阳定向反射、镜面反射）；
2）车辆高速运动中成像；
◆　系统运行环节中的难点：
1）全天候连续工作；
2）系统无故障时间；

三、不同识别技术方案的特点

　　目前国内外汽车牌照自动识别技术主要采用软件方式及软硬结合方式两种技术方案。
所谓软件方式，就是通过识别软件对普通的车辆图像进行牌照识别，它的最大特点就是成本低，通用性好；
所谓软硬结合方式，就是首先通过专用的图像抓拍设备获取一幅适合于计算机识别汽车牌照的高质量图像，然后用软件、硬件结合的方式对所获取的专用图像进行牌照识别，它的最大特点就是识别率高，能够全天候工作。
从视觉基本原理分析，要想看清一幅图像必须具备三个条件：
　　　1．图像本身必须清晰；
　　　2．眼睛视力必须好；
　　　3．必须要有适当的光线。
　　同样，要想提高汽车牌照识别率，也必须从以上三方面着手。软硬结合的汽车牌照识别技术方案，就是根据视觉的基本原理确定的，是一个集成像、光源、识别三位一体的完整的方案；而软件方式在某种程度上可以理解为仅仅是软硬结合方式三个部分中的一部分。虽然软件方式也能完成汽车牌照识别的功能，但识别率受成像质量、环境光线影响太大，这也就是软件方式的识别率为什么达到一定水平总是提不高的根本原因。下表是两种方案的技术特性比较：

汽车牌照识别不同技术方案比较表