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車牌識(shí)別技術(shù)(Vehicle License Plate Recognition，VLPR) 是指能夠檢測(cè)到受監(jiān)控路面的車輛并自動(dòng)提取車輛牌照信息（含漢字字符、英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字及號(hào)牌顏色）進(jìn)行處理的技術(shù)。車牌識(shí)別是現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)中的重要組成部分之一，應(yīng)用十分廣泛。它以數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)攝像機(jī)所拍攝的車輛圖像或者視頻序列進(jìn)行分析，得到每一輛汽車唯一的車牌號(hào)碼，從而完成識(shí)別過(guò)程。通過(guò)一些后續(xù)處理手段可以實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)收費(fèi)管理，交通流量控制指標(biāo)測(cè)量，車輛定位，汽車防盜，高速公路超速自動(dòng)化監(jiān)管、闖紅燈電子警察、公路收費(fèi)站等等功能。對(duì)于維護(hù)交通安全和城市治安，防止交通堵塞，實(shí)現(xiàn)交通自動(dòng)化管理有著現(xiàn)實(shí)的意義。
汽車牌照號(hào)碼是車輛的唯一“身份”標(biāo)識(shí)，牌照自動(dòng)識(shí)別技術(shù)可以在汽車不作任何改動(dòng)的情況下實(shí)現(xiàn)汽車“身份”的自動(dòng)登記及驗(yàn)證，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于公路收費(fèi)、停車管理、稱重系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)、交通執(zhí)法、公路稽查、車輛調(diào)度、車輛檢測(cè)等各種場(chǎng)合。
以下列舉了幾種應(yīng)用方式：
——監(jiān)測(cè)報(bào)警
對(duì)于納入“黑名單”的車輛，例如：被通緝或掛失的車輛、欠交費(fèi)車輛、未年檢車輛、肇事逃逸及違章車輛等，只需將其車牌號(hào)碼輸入到應(yīng)用系統(tǒng)中，車牌識(shí)別設(shè)備安裝于指定的路口、卡口或由執(zhí)法人員隨時(shí)攜帶按需要放置，系統(tǒng)將識(shí)讀所有通過(guò)車輛的牌照號(hào)碼并與系統(tǒng)中的“黑名單”比對(duì)，一旦發(fā)現(xiàn)指定車輛立刻發(fā)出報(bào)警信息。系統(tǒng)可以全天不間斷工作、不會(huì)疲勞、錯(cuò)誤率極低；可以適應(yīng)高速行駛的車輛；可以在車輛行使過(guò)程中完成任務(wù)不影響正常交通；整個(gè)監(jiān)視過(guò)程中司機(jī)也不會(huì)覺察、保密性高。應(yīng)用這種系統(tǒng)將極大地提高執(zhí)法效率。
——超速違章處罰
車牌識(shí)別技術(shù)結(jié)合測(cè)速設(shè)備可以用于車輛超速違章處罰，一般用于高速公路。具體應(yīng)用是：在路上設(shè)置測(cè)速監(jiān)測(cè)點(diǎn)，抓拍超速的車輛并識(shí)別車牌號(hào)碼，將違章車輛的牌照號(hào)碼及圖片發(fā)往各出口；在各出口設(shè)置處罰點(diǎn)，用車牌識(shí)別設(shè)備識(shí)別通過(guò)車輛并將號(hào)碼與已經(jīng)收到的超速車輛的號(hào)碼比對(duì)，一旦號(hào)碼相同即啟動(dòng)警示設(shè)備通知執(zhí)法人員處理。與傳統(tǒng)的超速監(jiān)測(cè)方式相比，這種應(yīng)用可以節(jié)省警力，降低執(zhí)法人員的工作強(qiáng)度，而且安全、高效、隱蔽，司機(jī)需時(shí)刻提醒自己不能超速，極大地減少了因超速引發(fā)的事故。
——車輛出入管理
將車牌識(shí)別設(shè)備安裝于出入口，記錄車輛的牌照號(hào)碼、出入時(shí)間，并與自動(dòng)門、欄桿機(jī)的控制設(shè)備結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)管理。應(yīng)用于停車場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)收費(fèi)，也可以自動(dòng)計(jì)算可用車位數(shù)量并給出提示，實(shí)現(xiàn)停車收費(fèi)自動(dòng)管理節(jié)省人力、提高效率。應(yīng)用于智能小區(qū)可以自動(dòng)判別駛?cè)胲囕v是否屬于本小區(qū)，對(duì)非內(nèi)部車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)收費(fèi)。在一些單位這種應(yīng)用還可以同車輛調(diào)度系統(tǒng)相結(jié)合，自動(dòng)地、客觀地記錄本單位車輛的出車情況，H3智在通行管理系統(tǒng)采用了車牌識(shí)別技術(shù)，達(dá)到不停車、免取卡，有效提高車輛出入通行效率。
——自動(dòng)放行
將指定的牌照信息輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)自動(dòng)地識(shí)讀經(jīng)過(guò)車輛的牌照并查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于需要自動(dòng)放行的車輛系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電子門或欄桿機(jī)讓其通過(guò)，對(duì)于其它車輛系統(tǒng)會(huì)給出警示，由值勤人員處理?？捎糜谔厥鈫挝唬ㄈ畿娛鹿芾韰^(qū)、保密單位、重點(diǎn)保護(hù)單位等）、路橋收費(fèi)卡口、高級(jí)住宅區(qū)等。
——高速公路收費(fèi)管理
在高速路的各個(gè)出入口安裝車牌識(shí)別設(shè)備，車輛駛?cè)霑r(shí)識(shí)別車輛牌照將入口資料存入收費(fèi)系統(tǒng)，車輛到達(dá)出口時(shí)再次識(shí)別其牌照并根據(jù)牌照信息調(diào)用入口資料，結(jié)合出入口資料實(shí)現(xiàn)收費(fèi)管理。這種應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)費(fèi)并可防止作弊，避免了應(yīng)收款的流失。
高速公路已開始實(shí)施聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，隨著聯(lián)網(wǎng)范圍的擴(kuò)大，不同車型的收費(fèi)差額也越來(lái)越高，司機(jī)利用現(xiàn)有收費(fèi)系統(tǒng)的漏洞通過(guò)中途換卡進(jìn)行逃費(fèi)的問(wèn)題將越來(lái)越突出，利用車牌識(shí)別技術(shù)是解決此類問(wèn)題的根本方法。
——計(jì)算車輛旅行時(shí)間
在交通管理系統(tǒng)中可以將車輛在某條道路的平均旅行時(shí)間作為判斷該道路擁堵狀況的一個(gè)參數(shù)。安裝車牌識(shí)別設(shè)備于道路的起止點(diǎn)，識(shí)讀所有通過(guò)車輛并將牌照號(hào)碼傳回交通指揮中心，指揮中心的管理系統(tǒng)根據(jù)這些結(jié)果就可計(jì)算出車輛平均旅行時(shí)間。
——牌照號(hào)碼自動(dòng)登記
交通監(jiān)管部門每天都要處理大量的違章車輛圖片，一般由人工辨識(shí)車牌號(hào)碼再輸入管理系統(tǒng)，這種方式工作量大、容易疲勞誤判。采用自動(dòng)識(shí)別可以減少工作強(qiáng)度能夠大幅度提高處理速度和效率。這種功能可用于電子警察系統(tǒng)、道路監(jiān)控系統(tǒng)等。
車牌識(shí)別停車場(chǎng)管理系統(tǒng)將攝像機(jī)在入口拍攝的車輛車牌號(hào)碼圖象自動(dòng)識(shí)別并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。做到一卡一車，車牌識(shí)別的優(yōu)勢(shì)在于可以把卡和車對(duì)應(yīng)起來(lái)，使管理提高一個(gè)檔次，卡和車的對(duì)應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)在于長(zhǎng)租卡須和車配合使用，杜絕一卡多車使用的漏洞，提高物業(yè)管理的效益；同時(shí)自動(dòng)比對(duì)進(jìn)出車輛，防止偷盜事件的發(fā)生。升級(jí)后的攝像系統(tǒng)可以采集更清晰的圖片，作為檔案保存，可以為一些糾紛提供有力的證據(jù)。 方便了管理人員在車輛出場(chǎng)時(shí)進(jìn)行比對(duì)，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。
汽車牌照自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用車輛的動(dòng)態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進(jìn)行牌照號(hào)碼、牌照顏色自動(dòng)識(shí)別的模式識(shí)別技術(shù)。通過(guò)對(duì)圖像的采集和處理，完成車牌自動(dòng)識(shí)別功能，能從一幅圖像中自動(dòng)提取車牌圖像，自動(dòng)分割字符，進(jìn)而對(duì)字符進(jìn)行識(shí)別.其硬件基礎(chǔ)一般包括觸發(fā)設(shè)備(監(jiān)測(cè)車輛是否進(jìn)入視野)、攝像設(shè)備、照明設(shè)備、圖像采集設(shè)備、識(shí)別車牌號(hào)碼的處理機(jī)(如計(jì)算機(jī))等。
  車牌識(shí)別儀應(yīng)用示意圖
車牌識(shí)別儀應(yīng)用示意圖
2識(shí)別原理識(shí)別流程
牌照自動(dòng)識(shí)別是一項(xiàng)利用車輛的動(dòng)態(tài)視頻或靜態(tài)圖像進(jìn)行牌照號(hào)碼、
  車牌識(shí)別流程示意圖
牌照顏色自動(dòng)識(shí)別的模式識(shí)別技術(shù)。其硬件基礎(chǔ)一般包括觸發(fā)設(shè)備（監(jiān)測(cè)車輛是否進(jìn)入視野）、攝像設(shè)備、照明設(shè)備、圖像采集設(shè)備、識(shí)別車牌號(hào)碼的處理機(jī)（如計(jì)算機(jī)）等，其軟件核心包括車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學(xué)字符識(shí)別算法等。某些車牌識(shí)別系統(tǒng)還具有通過(guò)視頻圖像判斷是否有車的功能稱之為視頻車輛檢測(cè)。一個(gè)完整的車牌識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)包括車輛檢測(cè)、圖像采集、車牌識(shí)別等幾部分(如圖1所示)。當(dāng)車輛檢測(cè)部分檢測(cè)到車輛到達(dá)時(shí)觸發(fā)圖像采集單元，采集當(dāng)前的視頻圖像。車牌識(shí)別單元對(duì)圖像進(jìn)行處理，定位出牌照位置，再將牌照中的字符分割出來(lái)進(jìn)行識(shí)別，然后組成牌照號(hào)碼輸出。
車輛檢測(cè)
車輛檢測(cè)可以采用埋地線圈檢測(cè)、紅外檢測(cè)、雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)、視頻檢測(cè)等多種方式。采用視頻檢測(cè)可以避免破壞路面、不必附加外部檢測(cè)設(shè)備、不需矯正觸發(fā)位置、節(jié)省開支，而且更適合移動(dòng)式、便攜式應(yīng)用的要求。
系統(tǒng)進(jìn)行視頻車輛檢測(cè)，需要具備很高的處理速度并采用優(yōu)秀的算法，在基本不丟幀的情況下實(shí)現(xiàn)圖像采集、處理。若處理速度慢，則導(dǎo)致丟幀，使系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)到行駛速度較快的車輛，同時(shí)也難以保證在有利于識(shí)別的位置開始識(shí)別處理，影響系統(tǒng)識(shí)別率。因此，將視頻車輛檢測(cè)與牌照自動(dòng)識(shí)別相結(jié)合具備一定的技術(shù)難度。
號(hào)碼識(shí)別
為了進(jìn)行車牌識(shí)別，需要以下幾個(gè)基本的步驟：
1) 牌照定位，定位圖片中的牌照位置；
2) 牌照字符分割，把牌照中的字符分割出來(lái)；
3) 牌照字符識(shí)別，把分割好的字符進(jìn)行識(shí)別，最終組成牌照號(hào)碼。
車牌識(shí)別過(guò)程中，牌照顏色的識(shí)別依據(jù)算法不同，可能在上述不同步驟實(shí)現(xiàn)，通常與車牌識(shí)別互相配合、互相驗(yàn)證。
1) 牌照定位
自然環(huán)境下，汽車圖像背景復(fù)雜、光照不均勻，如何在自然背景中準(zhǔn)確地確定牌照區(qū)域是整個(gè)識(shí)別過(guò)程的關(guān)鍵。首先對(duì)采集到的視頻圖像進(jìn)行大范圍相關(guān)搜索，找到符合汽車牌照特征的若干區(qū)域作為候選區(qū)，然后對(duì)這些侯選區(qū)域做進(jìn)一步分析、評(píng)判，最后選定一個(gè)最佳的區(qū)域作為牌照區(qū)域，并將其從圖象中分離出來(lái)。
2) 牌照字符分割
完成牌照區(qū)域的定位后，再將牌照區(qū)域分割成單個(gè)字符，然后進(jìn)行識(shí)別。字符分割一般采用垂直投影法。由于字符在垂直方向上的投影必然在字符間或字符內(nèi)的間隙處取得局部最小值的附近，并且這個(gè)位置應(yīng)滿足牌照的字符書寫格式、字符、尺寸限制和一些其他條件。利用垂直投影法對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的汽車圖像中的字符分割有較好的效果。
3) 牌照字符識(shí)別方法主要有基于模板匹配算法和基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法?；谀０迤ヅ渌惴ㄊ紫葘⒎指詈蟮淖址祷⑵涑叽绱笮】s放為字符數(shù)據(jù)庫(kù)中模板的大小，然后與所有的模板進(jìn)行匹配，選擇最佳匹配作為結(jié)果?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法有兩種：一種是先對(duì)字符進(jìn)行特征提取，然后用所獲得特征來(lái)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分配器；另一種方法是直接把圖像輸入網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)特征提取直至識(shí)別出結(jié)果。
實(shí)際應(yīng)用中，車牌識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別率還與牌照質(zhì)量和拍攝質(zhì)量密切相關(guān)。牌照質(zhì)量會(huì)受到各種因素的影響，如生銹、污損、油漆剝落、字體褪色、牌照被遮擋、牌照傾斜、高亮反光、多牌照、假牌照等等；實(shí)際拍攝過(guò)程也會(huì)受到環(huán)境亮度、拍攝方式、車輛速度等等因素的影響。這些影響因素不同程度上降低了車牌識(shí)別的識(shí)別率，也正是車牌識(shí)別系統(tǒng)的困難和挑戰(zhàn)所在。為了提高識(shí)別率，除了不斷地完善識(shí)別算法還應(yīng)該想辦法克服各種光照條件，使采集到的圖像最利于識(shí)別。
3技術(shù)路線采用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)識(shí)別車牌的流程通常都包括車輛圖像采集，車牌定位，字符分割，光學(xué)字符識(shí)別，輸出識(shí)別結(jié)果5個(gè)步驟。車輛圖像的采集方式?jīng)Q定了車牌識(shí)別的技術(shù)路線。國(guó)際ITS通行的兩條主流技術(shù)路線是自然光和紅外光圖像采集識(shí)別。自然光和紅外光不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良的心理影響，也不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生新的電子污染，屬于綠色環(huán)保技術(shù)。
自然光路線是指白天利用自然光線，夜間采用輔助照明光源，用彩色攝像機(jī)采集車輛真彩色圖像，用彩色圖像分析處理方法識(shí)別車牌。自然光真彩色識(shí)別技術(shù)路線，與人眼感光習(xí)慣一致，并且，真彩色圖像能夠反映車輛及其周圍環(huán)境真實(shí)的圖像信息，不僅可以用來(lái)識(shí)別車牌照，而且可以用來(lái)識(shí)別車牌照顏色、車流量、車型、車顏色等車輛特征。用一個(gè)攝像機(jī)采集的圖像，同時(shí)實(shí)現(xiàn)所有前端基本視頻信息采集、識(shí)別和人工輔助圖像取證判別，可以前瞻性的為未來(lái)的智能交通系統(tǒng)工程預(yù)留接口。
紅外光路線是指利用車牌反光和紅外光的光學(xué)特性，用紅外攝像機(jī)采集車輛灰度圖像，由于紅外特性，車輛圖像上幾乎只能看見車牌，然后用黑白圖像處理方法識(shí)別車牌。950nm的紅外照明裝置可抓拍到很好的反光車牌照?qǐng)D像。因紅外光是不可見光，它不會(huì)對(duì)駕駛員產(chǎn)生視覺影響。另外，紅外照明裝置提供的是不變的光，所抓拍的圖像都是一樣的，不論是在一天中最明亮的時(shí)候，還是在一天中最暗的時(shí)候。唯一的例外是在白天，有時(shí)會(huì)看到一些牌照周圍的細(xì)節(jié)，這是因?yàn)榍缋侍鞖鈺r(shí)太陽(yáng)光的外光波的影響。采用紅外燈的缺點(diǎn)就是所捕獲的車牌照?qǐng)D像不是彩色的，不能獲取整車圖像，并且嚴(yán)重依賴車牌反光材料。
4技術(shù)特點(diǎn)車牌識(shí)別技術(shù)是現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)重要組成部分，其應(yīng)用十分廣泛。它以計(jì)算機(jī)視覺處理、數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)攝像機(jī)所拍攝的車輛圖像或者視頻圖像進(jìn)行處理分析，得到每輛車的車牌號(hào)碼，從而完成識(shí)別過(guò)程。通過(guò)一些后續(xù)處理技術(shù)其可以實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)出入口收費(fèi)管理、盜搶車輛管理、高速公路超速自動(dòng)化管理、闖紅燈電子警察、公路收費(fèi)管理等等功能。對(duì)于維護(hù)交通安全和城市治安，防止交通堵塞，實(shí)現(xiàn)交通全自動(dòng)化管理有著現(xiàn)實(shí)的意義。
我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)汽車牌照是由漢字、英文字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成，漢字識(shí)別與字母和數(shù)字的識(shí)別有很大的區(qū)別，漢字的識(shí)別增加了識(shí)別的難度；
我國(guó)汽車車牌的懸掛位置不統(tǒng)一；
其他國(guó)家的汽車牌照格式(如汽車牌照的尺寸大小，牌照上字符的排列等)通常只有一種，而我國(guó)則根據(jù)不同車輛、車型、用途規(guī)定了多種牌照格式，分為普通車轎車、使館車、警車、軍車等，并且通常汽車牌照中也分大車和小車；
我國(guó)汽車牌照的底色和字符顏色有多種組合，我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷挠兴{(lán)底白字車牌、黃底黑字車牌、以及白底黑字車牌等等。
5體系結(jié)構(gòu)一個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)的基本硬件配置是由攝像機(jī)、主控機(jī)、采集卡、照明裝置組成。而軟件是由一個(gè)具有車牌識(shí)別功能的圖像分析和處理軟件，以及一個(gè)滿足具體應(yīng)用需求的后臺(tái)管理軟件組成。
車牌識(shí)別系統(tǒng)于是出現(xiàn)了兩種產(chǎn)品形式，一種是軟硬件一體，或者用硬件實(shí)現(xiàn)識(shí)別功能模塊，形成一個(gè)全硬件的車牌識(shí)別器，例如DSP。另外一種形式是開放式的軟、硬件體系，即硬件采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)產(chǎn)品，軟件作為嵌入式軟件。兩種產(chǎn)品形式各有優(yōu)缺點(diǎn)。開放式體系的優(yōu)點(diǎn)是由于硬件采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)產(chǎn)品，運(yùn)行維護(hù)容易掌握，備品備件采購(gòu)可以從任何一家產(chǎn)商獲得，不用擔(dān)心因?yàn)橐患耶a(chǎn)商倒閉或供貨不足而出現(xiàn)產(chǎn)品永久失效或采購(gòu)困難。而軟硬件一體式產(chǎn)品，對(duì)于使用者操作產(chǎn)品時(shí)更易操作及控制。對(duì)于后期的維護(hù)調(diào)試也更易于掌握。
6觸發(fā)方式車牌識(shí)別系統(tǒng)有兩種觸發(fā)方式，一種是外設(shè)觸發(fā)，另一種是視頻觸發(fā)。
外設(shè)觸發(fā)工作方式是指采用線圈、紅外或其他檢測(cè)器檢測(cè)車輛通過(guò)信號(hào)，車牌識(shí)別系統(tǒng)接受到車輛觸發(fā)信號(hào)后，采集車輛圖像，自動(dòng)識(shí)別車牌，以及進(jìn)行后續(xù)處理。
視頻觸發(fā)方式是指車牌識(shí)別系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)序列圖像分析處理技術(shù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)車道上車輛移動(dòng)狀況，發(fā)現(xiàn)車輛通過(guò)時(shí)捕捉車輛圖像，識(shí)別車牌照，并進(jìn)行后續(xù)處理。視頻觸發(fā)方式不需借助線圈、紅外或其他硬件車輛檢測(cè)器。
1)間接法:指通過(guò)識(shí)別安裝在汽車上的IC卡或條形碼中所存儲(chǔ)的車牌的信息來(lái)識(shí)別車牌及相關(guān)信息。IC卡技術(shù)識(shí)別準(zhǔn)確度高，運(yùn)行可靠，可以全天候作業(yè)，但它整套裝置價(jià)格昂貴，硬件設(shè)備十分復(fù)雜，不適用于異地作業(yè);條形碼技術(shù)具有識(shí)別速度快、準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)以及成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)于掃描器要求很高。此外，二者都需要制定出全國(guó)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且無(wú)法核對(duì)車、條形碼是否相符，也是技術(shù)上存在的缺點(diǎn)，這給在短時(shí)間內(nèi)推廣造成困難。
2)直接法:基于圖像的車牌識(shí)別技術(shù)屬于直接法，是一種無(wú)源型汽車牌照智能識(shí)別方法，能夠在無(wú)任何專用發(fā)送車牌信號(hào)的車載發(fā)射設(shè)備情況下，對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)車輛或靜止?fàn)顟B(tài)車輛的車牌號(hào)碼進(jìn)行非接觸性信息采集并實(shí)時(shí)智能識(shí)別。與間接法識(shí)別系統(tǒng)相比，首先，這種系統(tǒng)節(jié)省了設(shè)備安置及大量資金，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益;其次，由于采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，所以可提高識(shí)別速度，較好地解決實(shí)時(shí)性問(wèn)題;再次，它是根據(jù)圖像進(jìn)行識(shí)別，所以通過(guò)人的參與可以解決系統(tǒng)中的識(shí)別錯(cuò)誤，而其他方法是難以與人交互的。
直接法一般有圖像處理技術(shù)，傳統(tǒng)模式識(shí)別技術(shù)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
1)圖像處理技術(shù):運(yùn)用圖像處理技術(shù)解決汽車牌照識(shí)別的研究最早始于80年代，但國(guó)內(nèi)外均只是就車牌識(shí)別中的某一個(gè)具體問(wèn)題進(jìn)行討論，并且通常僅采用簡(jiǎn)單的圖像處理技術(shù)來(lái)解決，并沒有形成完整的系統(tǒng)體系，識(shí)別過(guò)程是使用工業(yè)電視攝像機(jī)拍下汽車的工前方圖像，然后交給計(jì)算機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，并且最終仍需要人工干預(yù)，例如車輛牌照中省份漢字的識(shí)別問(wèn)題，1985年有人利用常見的圖像處理技木方法提出漢字識(shí)別的分類是在抽取漢字特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)漢字的投影直方圖選取浮動(dòng)閉值，抽取漢字在豎直方向的峰值，利用樹形查表法進(jìn)行漢字的粗分類;然后根據(jù)漢字在水平方向的投影直方圖，選取適當(dāng)閉值，進(jìn)行量化處理后，形成一個(gè)變長(zhǎng)鏈碼，再用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法，求出與標(biāo)準(zhǔn)模式鏈碼的最小距離，實(shí)現(xiàn)細(xì)分米完成漢字省名的自動(dòng)識(shí)別。
2)傳統(tǒng)模式識(shí)別技術(shù)。傳統(tǒng)模式識(shí)別技術(shù)指結(jié)構(gòu)特征法，統(tǒng)計(jì)特征法等。90年代，由于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，開始出現(xiàn)汽車牌照識(shí)別的系統(tǒng)化研究。1990年AS.Johnson等運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了車輛牌照的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為圖像分割、特征提取和模板構(gòu)造、字符識(shí)別等三個(gè)部分。利用不同閩值對(duì)應(yīng)的直方圖不同，經(jīng)過(guò)大量統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定出車牌位置的圖像直方圖的閩值范圍，從而根據(jù)特定閩值對(duì)應(yīng)的直方圖分割出車牌，再利用預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)字符模板進(jìn)行模式匹配識(shí)別出字符。
3)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。近幾年來(lái)，計(jì)算機(jī)及相關(guān)技術(shù)發(fā)達(dá)的一些國(guó)家開始探討用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決車牌自動(dòng)識(shí)別問(wèn)題，例如1994年M.M.M.FANHY等就成功地運(yùn)用了BAM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)車牌上的字符進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，BAM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由相同神經(jīng)元構(gòu)成的雙向聯(lián)想式單層網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)字符模板對(duì)應(yīng)著唯一個(gè)BAM矩陣，通過(guò)與車牌上的字符比較，識(shí)別出正確的車牌號(hào)碼。
這種采用BAM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的缺點(diǎn)是無(wú)映解決識(shí)別系統(tǒng)存儲(chǔ)容量和處理速度相矛盾的問(wèn)題[3]。
7技術(shù)指標(biāo)從技術(shù)上評(píng)價(jià)一個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)，有三個(gè)指標(biāo)，即識(shí)別率、識(shí)別速度和后臺(tái)管理系統(tǒng)。當(dāng)然，前提是系統(tǒng)要能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。
識(shí)別率
一個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)是否實(shí)用，最重要的指標(biāo)是識(shí)別率。國(guó)際交通技術(shù)作過(guò)專門的識(shí)別率指標(biāo)論述，要求是24小時(shí)全天候全牌正確識(shí)別率85%～95%。
為了測(cè)試一個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別率，需要將該系統(tǒng)安裝在一個(gè)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，全天候運(yùn)行24小時(shí)以上，采集至少1000輛自然車流通行時(shí)的車牌照進(jìn)行識(shí)別，并且需要將車輛牌照?qǐng)D像和識(shí)別結(jié)果存儲(chǔ)下來(lái)，以便調(diào)取查看。然后，還需要得到實(shí)際通過(guò)的車輛圖像以及正確的人工識(shí)別結(jié)果。之后便可以統(tǒng)計(jì)出以下識(shí)別率：
1、自然交通流量的識(shí)別率=全牌正確識(shí)別總數(shù)/實(shí)際通過(guò)的車輛總數(shù)
2、可識(shí)別車牌照的百分率=人工正確讀取的車牌照總數(shù)/實(shí)際通過(guò)的車輛總數(shù)
3、可識(shí)別全牌正確識(shí)別率=全牌正確識(shí)別的車牌照總數(shù)/人工讀取的車牌照總數(shù)這三個(gè)指標(biāo)決定了車牌識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別率，諸如可信度、誤識(shí)率等都是車牌識(shí)別過(guò)程中的中間結(jié)果。
識(shí)別速度
識(shí)別速度決定了一個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)是否能夠滿足實(shí)時(shí)實(shí)際應(yīng)用的要求。一個(gè)識(shí)別率很高的系統(tǒng)，如果需要幾秒鐘，甚至幾分鐘才能識(shí)別出結(jié)果，那么這個(gè)系統(tǒng)就會(huì)因?yàn)闈M足不了實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)時(shí)要求而毫無(wú)實(shí)用意義。例如，在高速公路收費(fèi)中車牌識(shí)別應(yīng)用的作用之一是減少通行時(shí)間，速度是這一類應(yīng)用里減少通行時(shí)間、避免車道堵車的有力保障。
國(guó)際交通技術(shù)提出的識(shí)別速度是1秒以內(nèi)，越快越好。
后臺(tái)管理
一個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)的后臺(tái)管理體系，決定了這個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)是否好用。必須清楚地認(rèn)識(shí)到重要的一點(diǎn)是識(shí)別率達(dá)到100%是不可能的，因?yàn)檐嚺普瘴蹞p、模糊、遮擋，或者天氣也許很糟（下雪﹑冰雹﹑大霧等等）。后臺(tái)管理體系的功能應(yīng)該包括：
1、識(shí)別結(jié)果和車輛圖像數(shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)，當(dāng)多功能的系統(tǒng)操作使得網(wǎng)絡(luò)出差錯(cuò)時(shí)能保護(hù)圖像數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，同時(shí)便于事后人工排查；
2、有效的自動(dòng)比對(duì)和查詢技術(shù)，被識(shí)別的車牌照號(hào)碼要同數(shù)據(jù)庫(kù)中成千上萬(wàn)的車牌號(hào)碼自動(dòng)比對(duì)和提示報(bào)警，如果車牌照號(hào)碼沒有被正確讀取時(shí)就要采用模糊查詢技術(shù)才能得出相對(duì)“最佳”的比對(duì)結(jié)果；
3、一個(gè)好的車牌識(shí)別系統(tǒng)對(duì)于聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，還需要提供實(shí)時(shí)通信、網(wǎng)絡(luò)安全、遠(yuǎn)程維護(hù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新、硬件參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)故障診斷。
8選購(gòu)準(zhǔn)則重視穩(wěn)定度
隨著產(chǎn)品算法與業(yè)者的技術(shù)提升，整合早就不是重要的話題，現(xiàn)階段最需要注意的重點(diǎn)反而是“穩(wěn)定度”。穩(wěn)定度的定義是：在一個(gè)既定的車速范圍內(nèi)，不會(huì)讓必須達(dá)到的準(zhǔn)確度，因外在環(huán)境影響而產(chǎn)生過(guò)大的誤差。[4]例如一個(gè)車牌系統(tǒng)在白天有90%以上的準(zhǔn)確度，到了傍晚就降到80%，夜間又降到70%，這種不穩(wěn)定的系統(tǒng)，比起全天候平均擁有70%準(zhǔn)確度的車牌辨識(shí)系統(tǒng)更難于整合。因?yàn)槭褂谜邥?huì)認(rèn)為，既然白天的辨識(shí)率有90%，那全天候的準(zhǔn)確率都要達(dá)到90%才合理，這樣的規(guī)格還不包括奇怪的環(huán)境干擾(暴雨襲擊、冰雹、濃霧區(qū)段等)，與架設(shè)環(huán)境限制(高度限制、風(fēng)大搖晃限制、不容易遭受人為破壞等)。[4]確實(shí)實(shí)測(cè)
幾乎每家都宣稱擁有高辨識(shí)率，但為了避免事后因?yàn)殡p方對(duì)產(chǎn)品認(rèn)知有差異，而將運(yùn)作不良的責(zé)任互相推托，用戶在采購(gòu)車牌辨識(shí)系統(tǒng)時(shí)，不妨要求實(shí)地測(cè)試，而且測(cè)試時(shí)間最好超過(guò)兩個(gè)禮拜，比較能判斷辨識(shí)結(jié)果是否“言過(guò)其實(shí)”。因?yàn)榕_(tái)灣是一個(gè)多變的環(huán)境，兩個(gè)禮拜應(yīng)該可以對(duì)于場(chǎng)域可能影響辨識(shí)率的情形，大約掌握了八成，如果只是測(cè)一天、甚至幾個(gè)小時(shí)，是無(wú)法了解的。[4]另外，車牌辨識(shí)既然是“系統(tǒng)”，當(dāng)中軟硬件架構(gòu)的好壞，當(dāng)然會(huì)影響“呈現(xiàn)的結(jié)果”。至于什么樣的軟件跟硬件，適合什么樣的環(huán)境，這就必須因環(huán)境而異，因?yàn)椴煌膽?yīng)用環(huán)境，對(duì)于辨識(shí)率的要求未必相同，而這就必須靠經(jīng)驗(yàn)累積。[4]盡管市場(chǎng)上有林林總總的車牌辨識(shí)系統(tǒng)，用對(duì)產(chǎn)品與架構(gòu)，可以省去很多的冤枉錢跟時(shí)間，但更重要的是，工程商與系統(tǒng)整合商需要多方配合及了解，而不是一味的只看重某廠牌比較好、比較便宜，凡事貨比三家不吃虧。[4]此外，車牌辨識(shí)系統(tǒng)能否發(fā)揮最大效用，除了軟件技術(shù)之外，與攝影機(jī)及現(xiàn)場(chǎng)施工能力，也有很大的關(guān)系。使用者可要求廠商至現(xiàn)場(chǎng)勘查后，提出建置規(guī)劃方案，先評(píng)估應(yīng)該架設(shè)的地點(diǎn)、攝影機(jī)架設(shè)角度、是否需要架設(shè)輔助光源等，再提出報(bào)價(jià)，藉由這些動(dòng)作，除了得以事先評(píng)估業(yè)者的能力，用戶本身也可以達(dá)到產(chǎn)品學(xué)習(xí)及教育訓(xùn)練，日后管理時(shí)，會(huì)更清楚知道該產(chǎn)品的使用限制及相關(guān)因應(yīng)措施