車牌識別漫談數(shù)位化智能道路監(jiān)控系統(tǒng)

成都弱電公司訊：

道路監(jiān)控系統(tǒng)一直是安防業(yè)界數(shù)一數(shù)二的火熱話題，隨著智慧化整合浪潮不斷崛起，世界各地的道路監(jiān)控可預(yù)見將會逐步由類比走向數(shù)位化。雖然道路監(jiān)控和車牌辨識系統(tǒng)有相當程度的成熟，在此領(lǐng)域耕耘的廠商也不少，然而要成為其中的佼佼者，達到卓越的畫面質(zhì)量，整合各方系統(tǒng)以建構(gòu)完整的道路監(jiān)控解決方案，仍舊在挑戰(zhàn)各家廠商的智慧與技術(shù)。究竟道路監(jiān)控有何特色，作為智慧平安城市不可缺少的一環(huán)，安防廠商該如何把握道路監(jiān)控的關(guān)鍵和訣竅，仍然將會是未來幾年安防業(yè)界不退燒的議題。

道路監(jiān)控與車牌辨識系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

道路監(jiān)控與車牌辨識系統(tǒng)需要注重哪些問題？本文通過案場的外在挑戰(zhàn)和人為挑戰(zhàn)來解說。

案場外在挑戰(zhàn)——光線、氣候

道路監(jiān)控案場特性有別于一般室內(nèi)案場甚至是室外案場，由于必須提供二十四小時道路不間斷的監(jiān)控畫面；攝像機必須克服強烈的光線變化，從白天的艷陽高照到夜晚的超低照度案場，皆能維持清晰的畫面方能讓系統(tǒng)辨識各式車牌，達到道路平安控管之目的。故攝像機須搭載優(yōu)異的感光技術(shù)原件或是遠距離紅外燈(IRLED)，以彌補夜間案場的自然光源的不足，并克服噪點(noise)顆粒粗大等問題。除了日夜切換以外，特定環(huán)境條件也會有光線對比過大的可能，造成主體過暗而難以辨別的問題，例如在隧道口，或是夜間車燈照射導(dǎo)致車體無法看清等。攝像機若未搭載優(yōu)異的硬件寬動態(tài)技術(shù)(WDR)，或是強光抑制技術(shù)(HighLightSuppression)，則較難取得清晰的畫面。另外，像是不可預(yù)測的天氣變化因素如：強風(fēng)、大雨、下雪或是濃霧等等，皆會影響攝像機的運作。因此如何讓攝像機的硬件規(guī)格不斷加強或是通過各式認證尺度，以因應(yīng)變化多端的場域，使其可完成全天候完整監(jiān)控，各家安控廠商的硬件條件勢必將繼續(xù)推升。

案場人為挑戰(zhàn)——車速、車牌

此外，道路監(jiān)控同時也面臨另一不可控制的因素——行駛車輛的速度不一。即使在一般道路上，依據(jù)分歧駕駛的駕駛習(xí)慣，時速差距往往可以達到30公里，甚至40公里；而當車速過快時，往往也會產(chǎn)生拖影的問題。因此攝像機的快門速度(shutterspeed)和幀率(framerate)必須趕上車輛的快速移動，才能把握車輛的細節(jié)以及車牌號碼，再讓辨識系統(tǒng)進行辨認。除了車速難以掌控以外，車牌的不統(tǒng)一性也是令各家監(jiān)控廠商頭痛的問題。不論是英文字母的字數(shù)分歧，或是各式排列不一的組合方式，皆增加了辨識系統(tǒng)的負擔；更甚者，許多駕駛未能維持車牌的干凈度，時常會有污漬遮蔽號碼或是破損的問題，辨識難度不言可喻。故在各種嚴苛條件的綜合下，道路監(jiān)控與車牌辨識相對門坎比一般案場來得具挑戰(zhàn)性。

道路監(jiān)控產(chǎn)品選型注重事項

消費者在琳瑯滿目的道路監(jiān)控攝像機和系統(tǒng)中，如何才能選擇出最合適的產(chǎn)品，挑選時又須注重哪些細節(jié)和問題，以下為消費者歸納出幾項重點。

為消費者建立準確觀念

選擇合適的道路監(jiān)控系統(tǒng)，需從建立準確的使用觀念做起。使用者必須清楚在該案場建置道路監(jiān)控系統(tǒng)的目的為何，舉例來說：此道路主要車輛為大貨車或是小客車？假如車輛是以大貨車為主，則攝像機架設(shè)的高度和對焦方向必須高過于一般小客車，才能準確辨識出車牌號碼；若是以小客車為主則架設(shè)條件相反。再舉一例來說，監(jiān)控目的是要針對車輛超速照相或是交通意外事故的掌控？假如是針對車輛超速照相，攝像機的鏡頭便不以廣角為主，監(jiān)控車道的范圍可能縮小至一、兩線道，甚至只以內(nèi)線道為主，方能確保在高速行駛的狀態(tài)下，攝像機可以提供清晰的畫面使系統(tǒng)辨識出車牌號碼；若監(jiān)控目的是為了掌控交通意外事故的處理進度和災(zāi)情，其攝像機鏡頭便須采用廣角鏡頭，才能取得更多現(xiàn)場事故細節(jié)，有利于相關(guān)單位進行后續(xù)事宜，像是事故封鎖范圍或是車道調(diào)撥等規(guī)化。雖然道路監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)日益成熟，但仍沒有一套滿分的系統(tǒng)可以包山包海滿足所有分歧需求，故在架設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)前，使用者與系統(tǒng)整合商需有明確的溝通并了解業(yè)主的需求；因應(yīng)分歧的需求，系統(tǒng)整合商再針對案場做客制化的攝像機架設(shè)與參數(shù)設(shè)定，如此方能提供最佳的安防品質(zhì)，達到監(jiān)控目的。

優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定度

鑒于道路監(jiān)控案場的獨特性，使用者對于攝像機和監(jiān)控系統(tǒng)的首要要求便是高穩(wěn)定度。所謂高穩(wěn)定度即是指，在既定的車速范圍內(nèi)，攝像機即使面對諸多不利的外在條件，仍必須提供相當程度的清晰影像品質(zhì)，使辨識系統(tǒng)可達到一定的準確率。例如在白天且萬里無云的情況下，車牌辨識度應(yīng)達到95%以上；若是遇上陰天或是傍晚，甚至是夜晚，搭配攝像機紅外燈的應(yīng)用，辨識度也應(yīng)維持在90%左右。唯有優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定度，才能確保道路監(jiān)控的完整性。許多世界安控大廠陸續(xù)發(fā)表針對道路監(jiān)控應(yīng)用的攝像機，其中像是某大廠推出星光級輔助卡口攝像機，即采用了工業(yè)級或軍工級電子元器件，來提升系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，同時也延長了攝像機的壽命。該廠商不只在電子元器件上下足了功夫，還為攝像機內(nèi)建ISP圖像算法，搭配CMOS頂級的圖像傳感器，使畫面的色彩還原度提升，圖像也更透徹。再配合常亮補光燈的情況下，圖像中的物體和各項特征都可以完美呈現(xiàn)，大幅提高了安防品質(zhì)和監(jiān)控效果。

提升監(jiān)控系統(tǒng)整合度

一套完整的道路監(jiān)控系統(tǒng)是由許多元素組合而成，包括最前端搜集高清影像的攝像機，到后端進行車牌辨識的比對辨識系統(tǒng)，甚至結(jié)合另外技術(shù)如GIS統(tǒng)或是POS系統(tǒng)等，方可成就一套完整的監(jiān)控系統(tǒng)。不僅能把握即時的交通資訊動態(tài)，更能為意外事故提供更多資訊，協(xié)助案件得以更有效率地追查和處理。當監(jiān)控系統(tǒng)的整合度有限時，各家系統(tǒng)互相無法兼容，即使是技術(shù)最先進的攝像機，仍會造成購買者在使用上碰到許多麻煩，更讓搜查工作無法順利完成，將大幅降低交通平安監(jiān)控的效能。故各大安控廠商對于整合能力的提升愈發(fā)重視，期望能在平安監(jiān)控的每個環(huán)節(jié)皆能完美銜接。當前某世界安控大廠便推出最新一代實時交通監(jiān)控車牌辨識網(wǎng)絡(luò)攝像機，同步整合世界知名軟件大廠VIT公司所研發(fā)的Overseer車牌辨識軟件，以提供準確的車牌辨識資訊。目前在安防產(chǎn)業(yè)，也制定了相關(guān)的尺度協(xié)議，以幫助廠商進行大型整合經(jīng)管平臺的建置，并達到尺度化。像是實體平安協(xié)定互通聯(lián)盟、PSIA(PhysicalSecurityInteroperabilityAlliance)或網(wǎng)路協(xié)定開放尺度(ONVIF，OpenNetworkVideoInterfaceForum)或HDCCTV等尺度互換協(xié)定，以部分符合或全部符合的軟件經(jīng)管平臺，整合城市道路監(jiān)控、鄰里、甚至是高速公路或快速道路監(jiān)控于同一經(jīng)管操作平臺。