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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)