1.概述：

ETC门架系统车牌图像识别系统利用先进的光电、冗余、计算机、图像处理、红外补光、模式识别、远程数据访问等技术，采用AI高清识别摄像机及红外补光技术，在保证抓拍率与识别率的前提下，重点解决现有白光高清卡口在夜间的光污染和对行车安全的影响，对虚拟站过往的每一辆机动车进行实时连续24小时不间断、无遗漏的记录，获取过往车辆的前部特征图像、驾驶员特征图像和车辆全景图像，计算机根据所拍摄的图像进行车牌识别，自动识别车牌号码和颜色，自动记录相应车辆车型、颜色、车牌号、行驶方向、车速、路经时间等各种参数，自动采集保存车辆图像，并存入计算机数据库。

2.系统组成

系统前端主要由抓拍单元、补光单元、车辆检测单元组成。

（1）抓拍单元

采用AI高清识别摄像机，它集图像抓拍、监控视频流输出、过车短视频采集、车牌识别、红外成像等核心功能于一体，分为300万像素和900万像素两种型号。

一般每个车道分别布设一台300万像素高清摄像机（图片分辨率不低于2048×1536），与路肩相邻的车道和路肩共用300万像素高清摄像机进行抓拍。每个方向布设一台900万像素高清摄像机（图片分辨率不低于4096×2160），两台高清摄像机对途径车辆同步捕获、抓拍与识别，当300万像素高清摄像机故障、漏抓或识别错误时，900万像素高清摄像机实现冗余互补功能，保证高清卡口系统24小时全天候不间断的采集经过虚拟站的机动车辆信息。

除上述摄像机用于抓拍车头以外，系统布设了一台900万摄像机用于抓拍车辆尾部，使通行车辆信息更加丰富，提高数据冗余性。

（2）补光单元
未来新建的ETC门架系统密度高，传统的白光爆闪方式，在夜间会让驾驶员的眼睛不断受到瞬间的强光刺激，存在引发交通事故的隐患。故本方案采用暖光 LED、白光气体爆闪与红外气体爆闪切换三合一环保补光灯，取代传统的白光爆闪灯，使人眼基本看不到强光，在满足补光的同时尽可能的减少光污染，减少事故隐患

对于车尾抓拍，则使用暖光LED补光灯进行补光。

（3）车辆检测单元
现有高速公路高清卡口的车辆检测方式主要是线圈检测，未来ETC门架系统建设数量多、时间短、任务重，如继续采用线圈检测方式，将面临大规模封道、路面切割问题，使用过程中维养的及时性难以保证，维养过程影响交通顺畅。故系统车辆检测单元采用“多目标雷达微波检测器”（以下简称雷达），对途径车辆进行非接触式检测。雷达的安装位置与高清摄像机、补光灯一样安装在同一门架上，安装、调试、维护成本低，且不用封道，无路面切割。

同时，多目标雷达微波检测器可替代多组其他类型检测器，对高速公路的交通流情况进行信息采集,收集实时数据,输出每车道的流量、平均速度、占有率、车头时距、车间距等交通数据。

对于车尾抓拍，则使用视频检测技术。

3.系统整体技术指标

●机动车捕获率：≥99.6%；
●车牌识别准确率：≥99.2%；
●交通数据精度≥95%
●速度检测范围： 0～240km/h；
●防护等级：IP65
●工作环境温度：-40℃ ～ +70℃
●平均无故障时间：≥30000h；

4.应用案例

根据交通运输部“取消高速公路省界收费站总体技术方案”及公安部“GA/T832-2014道路交通安全违法行为图像取证技术规范”等要求，结合高速公路建设与运营的实际情况，我司与某高速公路管理单位在广东博深高速公路开展ETC门架系统车牌图像识别设备关键技术验证工作，为设备的设计、施工、运营提供真实的量化数据参考，更为未来新收费模式下的收费、稽查、维养等多方面管理需求提供有力支撑。

测试现场ETC门架系统车辆图像识别设备采用3+1的冗余方案，于2019年5月初开始测试，6月开始验证系统的关键参数、冗余设计、稽查可用性等项目，系统验证期间，运行稳定，数据正常，关键参数中捕获率达99.97%、车牌识别率达99.97%，车辆图片抓拍效果清晰有效，满足公安部图像取证规范；其效果符合新收费模式下的运营管理需求。

(1)300万像素车牌图像识别设备抓拍效果（白天）

(2)300万像素车牌图像识别设备抓拍效果（夜间）

(3)900万像素车牌图像识别设备抓拍效果（白天）

(4)900万像素车牌图像识别设备抓拍效果（夜间）