智能车牌识别系统的设计与实现
智能车牌识别系统的设计与实现
智能车牌识别系统是基于车牌识别技术的车辆管理系统，广泛应用于停车场、高速路口等场所。本文详细介绍了智能车牌识别系统的相关技术、系统设计与实现过程，并通过实际测试验证了系统的可行性。
智能车牌识别系统概述
智能车牌识别系统是采用车牌识别技术为基础，应用与停车场、高速路口、收费通道等场所的车辆管理系统。车牌识别技术(Vehicle License Plate Recognition，VLPR)是指能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆车牌信息（含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色）进行处理的技术。车牌识别是现代智能交通系统中的重要组成部分之一，应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础，对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析，得到每一辆汽车唯一的车牌号码，从而完成识别过程。通过一些后续处理手段可以实现停车场收费管理，交通流量控制指标测量，车辆定位，汽车防盗，高速公路超速自动化监管、闯红灯电子警察、公路收费站等等功能。对于维护交通安全和城市治安，防止交通堵塞，实现交通自动化管理有着现实的意义。
智能车牌识别系统的技术原理
智能车牌识别系统将摄像机在入口拍摄的车辆车牌号码图象自动识别并转换成数字信号。做到一卡一车，车牌识别的优势在于可以把卡和车对应起来，使管理提高一个档次，卡和车的对应的优点在于长租卡须和车配合使用，杜绝一卡多车使用的漏洞，提高物业管理的效益；同时自动比对进出车辆，防止偷盗事件的发生。升级后的摄像系统可以采集更清晰的图片，作为档案保存，可以为一些纠纷提供有力的证据。方便了管理人员在车辆出场时进行比对，大大增强了系统的安全性。
汽车车牌自动识别技术是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行车牌号码、车牌颜色自动识别的模式识别技术。通过对图像的采集和处理，完成车牌自动识别功能，能从一幅图像中自动提取车牌图像，自动分割字符，进而对字符进行识别.其硬件基础一般包括触发设备(监测车辆是否进入视野)、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机(如计算机)等，其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。某些车牌识别系统还具有通过视频图像判断车辆驶入视野的功能称之为视频车辆检测。一个完整的车牌识别系统应包括车辆检测、图像采集、车牌识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元，采集当前的视频图像。车牌识别单元对图像进行处理，定位出车牌位置，再将车牌中的字符分割出来进行识别，然后组成车牌号码输出。
智能车牌识别系统的应用
智能车牌识别系统的几种应用方式:
监测报警
对于纳入“黑名单”的车辆，例如:被通缉或挂失的车辆、欠交费车辆、未年检车辆、肇事逃逸及违章车辆等，只需将其车牌号码输入到应用系统中，智能车牌识别设备安装于指定的路口、卡口或由执法人员随时携带按需要放置，系统将识读所有通过车辆的车牌号码并与系统中的“黑名单”比对，一旦发现指定车辆立刻发出报警信息。系统可以全天不间断工作、不会疲劳、错误率极低;可以适应高速行驶的车辆;可以在车辆行使过程中完成任务不影响正常交通;整个监视过程中司机也不会觉察、保密性高。应用这种系统将极大地提高执法效率。超速违章处罚
车牌识别技术结合测速设备可以用于车辆超速违章处罚，一般用于高速公路。具体应用是:在路上设置测速监测点，抓拍超速的车辆并识别车牌号码，将违章车辆的车牌号码及图片发往各出口;在各出口设置处罚点，用智能车牌识别设备识别通过车辆并将号码与已经收到的超速车辆的号码比对，一旦号码相同即启动警示设备通知执法人员处理。与传统的超速监测方式相比，这种应用可以节省警力，降低执法人员的工作强度，而且安全、高效、隐蔽，司机需时刻提醒自己不能超速，极大地减少了因超速引发的事故。车辆出入管理
将智能车牌识别设备安装于出入口，记录车辆的车牌号码、出入时间，并与自动门、栏杆机的控制设备结合，实现车辆的自动管理。应用于停车场可以实现自动计时收费，也可以自动计算可用车位数量并给出提示，实现停车收费自动管理节省人力、提高效率。应用于智能小区可以自动判别驶入车辆是否属于本小区，对非内部车辆实现自动计时收费。在一些单位这种应用还可以同车辆调度系统相结合，自动地、客观地记录本单位车辆的出车情况。自动放行
将指定的车牌信息输入系统,系统自动地识读经过车辆的车牌并查询内部数据库。对于需要自动放行的车辆系统驱动电子门或栏杆机让其通过，对于其它车辆系统会给出警示，由值勤人员处理。可用于特殊单位（如军事管理区、保密单位、重点保护单位等)、路桥收费卡口、高级住宅区等。高速公路收费管理
在高速路的各个出入口安装智能车牌识别设备，车辆驶入时识别车辆车牌将入口资料存入收费系统,车辆到达出口时再次识别其车牌并根据车牌信息调用入口资料，结合出入口资料实现收费管理。这种应用可以实现自动计费并可防止作弊，避免了应收款的流失。
目前，高速公路已开始实施联网收费，随着联网范围的扩大，不同车型的收费差额也越来越高,司机利用现有收费系统的漏洞通过中途换卡进行逃费的问题将越来越突出，利用车牌识别技术是解决此类问题的根本方法。
计算车辆旅行时间
在交通管理系统中可以将车辆在某条道路的平均旅行时间作为判断该道路拥堵状况的一个参数。安装智能车牌识别设备于道路的起止点，识读所有通过车辆并将车牌号码传回交通指挥中心，指挥中心的管理系统根据这些结果就可计算出车辆平均旅行时间。车牌号码自动登记
交通监管部门每天都要处理大量的违章车辆图片，一般由人工辨识车牌号码再输入管理系统，这种方式工作量大、容易疲劳误判。采用自动识别可以减少工作强度能够大幅度提高处理速度和效率。这种功能可用于电子警察系统、道路监控系统等。
智能车牌识别系统的设计与实现
系统架构设计
MVC 是指 Model、View 和 Controller，翻译成中文分别是模型层、视图层和控制层。MVC 模式是一种设计模式，它强制性的把应用程序的输入、输出和处理全部分开，将其分为三个核心部分，这三个部分分别有不同的功能。
视图层视图是指被用户所看到的并且能够与之进行交互的界面。视图可以向用户展示相关的数据，并接收用户输入的数据，但对用户数据不进行任何实际业务操作处理。
模型层通过控制层来处理视图层传递的数据，同一个模型可以给不同的视图提供数据，也可以被不同的视图重复使用。由于 Model 的主要内容是数据、方法和行为，其也是 MVC 中逻辑最为复杂，代码量最多的部分，其中包含了许多应用中需要用到的业务逻辑，因此模型层的开发也变得尤为重要，后期一般不会对模型层进行大规模改动，也是 MVC 中最稳定的部分。
控制层主要负责视图层和模型层之间的数据传输和处理请求操作。当用户通过视图发送数据和请求时，控制层可以接收请求和数据并决定调用哪些模型、通过模型的哪些操作来处理数据和请求，处理完成后，控制层再将数据返回给相应的视图。
系统功能模块
该系统主要从两大模块进行设计的，首先就是用户参与操作需要的模块，此外还需要有管理员用到的模块，两者之间不是互相独立的，他们之间有着密切的联系，同数据库表中的数据连接起来进行操作。每个模块访问相同的数据库，但访问的表不同。系统的各个功能模块是根据所收集的资料研究得到的。在以上分析功能的基础上，系统模块分为多个模块。用户含有的功能有注册，登录，信息搜索，首页、原始图、选择图片、开始检测、保存结果、检查结果等功能，管理员含有的功能有修改密码，用户管理车牌识别等功能。
系统的功能结构图如下图所示。
系统实现
数据库连接原理如下图所示。
用户登录流程图如下所示。
用户注册流程图如下所示。
车位识别界面如图所示。
系统测试
经过对一系列测试结果的有效分析，本平台开发系统符合用户的要求和需求。所有的基本功能相对齐全，操作起来简单方便，测试系统性能良好，作为大众化系统使用是比较值得推广宣传的。
总结与展望
本研究针对智能车牌识别系统地需求建模，数据建模及过程建模分析设计并实现智能车牌识别系统的过程。给出系统应用架构并分析优劣势，通过功能分解图，系统组件图描述功能需求。设计建立了数据库，给出系统关键数据结构的定义。通过类关系图描述组件间的协作关系，给出各个类的定义方法。通过描述每一个类的字段，属性及方法实现智能车牌识别系统的前后端代码。最终给出系统集成整合方法，完成智能车牌识别系统地设计与实现。
在此项目的开发中，先要按照产品经理做出的产品模型铺出大体的页面，并在其中找好页面的逻辑关系，并且中途总结一些页面上的问题重新反馈给产品经理，当静态页面的搭建的大体已经完善时，就需要和负责后台开发的技术开发者联系，来接好前后台的数据接口，可以让后台的信息在前台显示出来，在这个项目实现中，不光明白了前端开发和产品经理的联系，也明白了后台在整个系统中起到了什么作用，因为前后台的连接，用户可以对系统进行操作，可以在输入自己的相关信息后，通过后台加工，完成对数据库的查找、修改、添加，而理解了这些关系与实现的方法后。再去完善整个系统的功能就更加清晰与简单了。此次的项目它涉及了前台与后台系统的搭建，在学校所学的知识基础上，此次的项目，让我对于一个系统的前端开发，以及后台的作用都有了一个更深切的认知。
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本文原文来自CSDN，作者VX_BYSJ8341