汽車是港口物資運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ咧唬彩琴Q(mào)易結(jié)算的單位，其貿(mào)易結(jié)算的費(fèi)用是按車型和車重計(jì)算。車輛一般以噸計(jì)量,只有用地磅(又稱汽車衡)來(lái)稱量,車輛只需開過(guò)地磅即可稱重。為了稱重計(jì)費(fèi)就存在著一個(gè)車輛經(jīng)過(guò)地磅的流程。為了流程的暢通,建立一套完善的港口地磅管理系統(tǒng)具有十分重要的意義。
目前載貨汽車的過(guò)磅管理手段呈現(xiàn)諸多弊端:其一,車輛進(jìn)出磅都是由人工來(lái)管理,工作強(qiáng)度高,作業(yè)效率低;其二,難以及時(shí)了解港內(nèi)汽車的作業(yè)動(dòng)態(tài),汽車入港大門處容易積壓;其三,各個(gè)貨種的計(jì)劃發(fā)運(yùn)量都是經(jīng)人工逐一通知到各個(gè)磅房,容易因計(jì)劃延遲以及各個(gè)磅房間溝通不暢而導(dǎo)致發(fā)貨量出現(xiàn)差錯(cuò);其四,存在少數(shù)司機(jī)與少數(shù)工作人員稱重不實(shí)的作弊行為,使得港口經(jīng)濟(jì)利益受損。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)地磅系統(tǒng)的測(cè)、管、控、稱一體化的要求日益高漲,因此,采取新的技術(shù)手段和科學(xué)管理方法,改革現(xiàn)有港口車輛管理方式勢(shì)在必行。
本課題的研究目的是利用車牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù),實(shí)現(xiàn)港口地磅系統(tǒng)智能化管理。這個(gè)系統(tǒng)利用數(shù)字圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)等相關(guān)技術(shù),自動(dòng)識(shí)別車牌號(hào)碼并存放到地磅系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中,作為安全管理和收費(fèi)管理的輔助工具,有效的實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)流水作業(yè),免去繁重的人工勞動(dòng),提高管理效率,降低運(yùn)行成本,促進(jìn)企業(yè)信息化管理。這將是車牌識(shí)別的一個(gè)全新的應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)改善和提高港口車輛的自動(dòng)化管理水平,普及和推廣車牌識(shí)別技術(shù)都將大有裨益。
12課題簡(jiǎn)介
汽車牌照是全世界通用的對(duì)車輛身份識(shí)別的標(biāo)記,車牌號(hào)碼在全球范圍內(nèi)具有唯一性和特定性,因此也成為海關(guān)、碼頭、港區(qū)、貨運(yùn)、物流管理中最基工作環(huán)境非常惡劣,同時(shí)依靠人工對(duì)車牌號(hào)碼進(jìn)行辨別和輸入,操作速度慢,容易出現(xiàn)錯(cuò)誤、疏忽和人為干預(yù)的種種問(wèn)題。隨著貨運(yùn)量的增長(zhǎng)和現(xiàn)代化管理的需求,準(zhǔn)確、可靠的車牌號(hào)碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)成為港口地磅管理系統(tǒng)中必需的部分。車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)按照所采用的技術(shù)和設(shè)備，可分為有源型車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和無(wú)源型車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。
有源型車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),通常是在有專門用于發(fā)射車輛信息的車載終端設(shè)備(如微波、紅外、可見光、超聲波等)的情況下,對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)車輛或者靜止?fàn)顟B(tài)車輛的相關(guān)信息進(jìn)行采集以達(dá)到車輛牌照自動(dòng)識(shí)別的目的。這種系統(tǒng)具有較好的實(shí)時(shí)性和較高的識(shí)別率,但是由于需要安裝統(tǒng)一的車載終端設(shè)備,系統(tǒng)成本較高;并且需要大范圍內(nèi)統(tǒng)一的車輛信息標(biāo)準(zhǔn),所以很難在短時(shí)間得到廣泛的應(yīng)用。
無(wú)源型車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)與有源型車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)相反,是指在無(wú)任何專用于發(fā)送車輛信息的車載終端設(shè)備的情況下,對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)車輛或者靜止?fàn)顟B(tài)車輛的相關(guān)信息進(jìn)行非接觸性信息采集,并通過(guò)運(yùn)用圖像處理與模式識(shí)別等技術(shù)設(shè)計(jì)的算法進(jìn)行智能識(shí)別的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)融合了多種先進(jìn)技術(shù),對(duì)由數(shù)碼相機(jī)或者數(shù)字?jǐn)z像機(jī)采集到的行使中或者靜態(tài)的車輛進(jìn)行分析和處理,自動(dòng)分割出車輛的牌照區(qū)域并智能識(shí)別出車牌號(hào)碼。與有源型車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)相比,這種系統(tǒng)不用安裝專門的車載終端設(shè)備,節(jié)省了大量的資金,提高了經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)基于視頻圖像處理技術(shù),可以進(jìn)行圖像的回放和取索,有利于識(shí)別結(jié)果的人工檢驗(yàn)和修正。因此,基于圖像處理的車牌識(shí)別系統(tǒng)更具有其特有的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。
個(gè)完整的車牌識(shí)別系統(tǒng)的總構(gòu)架如圖1-1所示。
系統(tǒng)的工作原理:當(dāng)車輛通過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí),檢測(cè)裝置將車輛通過(guò)的信號(hào)傳送到圖像采集設(shè)備;圖像采集設(shè)備采集車輛圖像,并將圖像傳送到計(jì)算機(jī);計(jì)算機(jī)對(duì)車牌進(jìn)行自動(dòng)定位和識(shí)別并將識(shí)別結(jié)果送至監(jiān)控中心或收費(fèi)處等應(yīng)用場(chǎng)無(wú)來(lái)車,若有,則截獲一幀圖像作為后續(xù)定位識(shí)別之用,否則持續(xù)進(jìn)行監(jiān)視。
(2)圖像預(yù)處理。首先將輸入的彩色圖像進(jìn)行灰度化,隨后在灰度圖像上利用濾波算子進(jìn)行濾波預(yù)處理,并生成一個(gè)閾值,將濾波后的圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像,對(duì)二值圖像中的噪聲還要進(jìn)行消除。
(3檢測(cè)定位。在預(yù)處理得到的二值圖像中進(jìn)行區(qū)域搜索,尋找出具有車牌特征的候選區(qū)域,根據(jù)實(shí)際車牌的特征找出真正的車牌區(qū)域,然后交給后續(xù)模塊進(jìn)行處理。
(4)字符分割。在得到的車牌圖像中進(jìn)行字符的分割和歸一化,然后將分割出的字符輸入到后續(xù)的識(shí)別模塊進(jìn)行識(shí)別。
(5)模式識(shí)別。對(duì)分割出來(lái)的每個(gè)字符進(jìn)行識(shí)別,并進(jìn)行語(yǔ)法分析,判斷識(shí)別的結(jié)果是否正確,并將結(jié)果反饋到前面的模塊。
磅房作為碼頭貨物出入庫(kù)的門戶,是碼頭生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在港口信息化建設(shè)越來(lái)越受到重視的今天,磅房配置的地磅管理信息系統(tǒng)已趨向完目前,港口地磅管理系統(tǒng)按照系統(tǒng)功能模塊劃分,可分為車輛登記與發(fā)卡管理子系統(tǒng)、車輛稱重控制與管理子系統(tǒng)、計(jì)劃控制與管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)分析管理子系統(tǒng)、系統(tǒng)維護(hù)管理子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)功能描述如下
1)車輛登記及發(fā)卡管理子系統(tǒng)
本信息,如號(hào)牌、車架號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車主、核準(zhǔn)載重等信息通過(guò)人工輸入獲取�？蛰d貨運(yùn)車輛在入港泊車區(qū)通過(guò)檢查后駛?cè)氲匕醴Q重,稱重值作為核準(zhǔn)皮重信息,通過(guò)RFID讀寫器寫入車載射頻卡中,以便以后除皮或再次入港檢查核準(zhǔn)用。車載射頻標(biāo)簽的⑩號(hào)與車輛的牌照號(hào)碼、車架號(hào)碼是一對(duì)一的關(guān)系在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)正常情況下,只需讀取車載射頻標(biāo)簽的I號(hào)就可通過(guò)已建立的車輛信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行車輛信息的查詢調(diào)用。
2)車輛稱重控制及管理子系統(tǒng)
空車、重車信息的采集過(guò)程是通過(guò)不同地點(diǎn)的磅房設(shè)備自動(dòng)完成。該子系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)與外設(shè)的通信接口和1/O控制接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)燈、報(bào)警器、欄桿機(jī)的自動(dòng)控制,還可通過(guò)RFD讀寫器對(duì)射頻卡進(jìn)行讀寫操作,并自動(dòng)采集汽態(tài))進(jìn)行處理判斷,根據(jù)不同的判斷結(jié)果引導(dǎo)車輛轉(zhuǎn)入不同的流程。該子系統(tǒng)通過(guò)磅房計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò),將采集到的信息上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)記錄。
3)計(jì)劃下達(dá)與管理控制子系統(tǒng)
計(jì)劃下達(dá)與管理控制子系統(tǒng)是系統(tǒng)中對(duì)港口貨物從數(shù)量上集中控制管理的模塊,實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)港車輛作業(yè)數(shù)量的有效控制與管理。該子系統(tǒng)也是系統(tǒng)物流信息的源頭,能完成計(jì)劃制定、計(jì)劃修改、計(jì)劃跟蹤執(zhí)行、計(jì)劃管理控制功能。因?yàn)橛?jì)劃管理部門、調(diào)度控制部門、現(xiàn)場(chǎng)檢斤磅房全部連成網(wǎng)絡(luò),各個(gè)磅房可實(shí)時(shí)獲取各貨物的計(jì)劃發(fā)運(yùn)量,并可自動(dòng)累加,統(tǒng)計(jì)生成貨物的已發(fā)貨量、剩余發(fā)貨量等信息,當(dāng)貨物的累計(jì)發(fā)貨量接近計(jì)劃發(fā)貨量時(shí)(可設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示檢斤人員停止該貨物的檢斤操作,以確保貨物發(fā)運(yùn)的有序進(jìn)行。同樣,貨運(yùn)計(jì)劃的下達(dá)部門也可根據(jù)可能發(fā)生的情況,對(duì)貨運(yùn)計(jì)劃進(jìn)行臨時(shí)調(diào)
4)數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)分析管理子系統(tǒng)
系統(tǒng)通過(guò)各個(gè)信息采集點(diǎn)(計(jì)劃下達(dá)、調(diào)度管理、車輛登記、入港檢驗(yàn)、裝載檢斤、出港檢驗(yàn))采集了作業(yè)車輛的大量信息。數(shù)據(jù)信息管理子系統(tǒng)對(duì)這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理,并按照既定格式輸出統(tǒng)計(jì)報(bào)表。該子系統(tǒng)可以為貨主、生產(chǎn)管理部門提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息量,提高服務(wù)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、提高管理水平。
5)系統(tǒng)維護(hù)管理子系統(tǒng)
系統(tǒng)維護(hù)管理子系統(tǒng)是為了使軟件應(yīng)用平臺(tái)操作更具靈活性、維護(hù)更具方面性而設(shè)計(jì)的功能模塊。其中包括:系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典的設(shè)計(jì)、編輯、查詢功能系統(tǒng)軟件的參數(shù)配置功能設(shè)置、修改編輯功能;系統(tǒng)用戶的管理和權(quán)限的設(shè)置編輯和修改;系統(tǒng)日志的查詢、打印、清除功能。
