解決方案
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1.概述：
ETC門架系統車牌圖像識別系統利用先進的光電、冗余、計算機、圖像處理、紅外補光、模式識別、遠程數據訪問等技術，采用AI高清識別攝像機及紅外補光技術，在保證抓拍率與識別率的前提下，重點解決現有白光高清卡口在夜間的光污染和對行車安全的影響，對虛擬站過往的每一輛機動車進行實時連續24小時不間斷、無遺漏的記錄，獲取過往車輛的前部特征圖像、駕駛員特征圖像和車輛全景圖像，計算機根據所拍攝的圖像進行車牌識別，自動識別車牌號碼和顏色，自動記錄相應車輛車型、顏色、車牌號、行駛方向、車速、路經時間等各種參數，自動采集保存車輛圖像，并存入計算機數據庫。
2.系統組成
系統前端主要由抓拍單元、補光單元、車輛檢測單元組成。
（1）抓拍單元
采用AI高清識別攝像機，它集圖像抓拍、監控視頻流輸出、過車短視頻采集、車牌識別、紅外成像等核心功能于一體，分為300萬像素和900萬像素兩種型號。
一般每個車道分別布設一臺300萬像素高清攝像機（圖片分辨率不低于2048×1536），與路肩相鄰的車道和路肩共用300萬像素高清攝像機進行抓拍。每個方向布設一臺900萬像素高清攝像機（圖片分辨率不低于4096×2160），兩臺高清攝像機對途徑車輛同步捕獲、抓拍與識別，當300萬像素高清攝像機故障、漏抓或識別錯誤時，900萬像素高清攝像機實現冗余互補功能，保證高清卡口系統24小時全天候不間斷的采集經過虛擬站的機動車輛信息。
除上述攝像機用于抓拍車頭以外，系統布設了一臺900萬攝像機用于抓拍車輛尾部，使通行車輛信息更加豐富，提高數據冗余性。
（2）補光單元
未來新建的ETC門架系統密度高，傳統的白光爆閃方式，在夜間會讓駕駛員的眼睛不斷受到瞬間的強光刺激，存在引發交通事故的隱患。故本方案采用暖光 LED、白光氣體爆閃與紅外氣體爆閃切換三合一環保補光燈，取代傳統的白光爆閃燈，使人眼基本看不到強光，在滿足補光的同時盡可能的減少光污染，減少事故隱患
對于車尾抓拍，則使用暖光LED補光燈進行補光。
（3）車輛檢測單元
現有高速公路高清卡口的車輛檢測方式主要是線圈檢測，未來ETC門架系統建設數量多、時間短、任務重，如繼續采用線圈檢測方式，將面臨大規模封道、路面切割問題，使用過程中維養的及時性難以保證，維養過程影響交通順暢。故系統車輛檢測單元采用“多目標雷達微波檢測器”（以下簡稱雷達），對途徑車輛進行非接觸式檢測。雷達的安裝位置與高清攝像機、補光燈一樣安裝在同一門架上，安裝、調試、維護成本低，且不用封道，無路面切割。
同時，多目標雷達微波檢測器可替代多組其他類型檢測器，對高速公路的交通流情況進行信息采集,收集實時數據,輸出每車道的流量、平均速度、占有率、車頭時距、車間距等交通數據。
對于車尾抓拍，則使用視頻檢測技術。
3.系統整體技術指標
●機動車捕獲率：≥99.6%；
●車牌識別準確率：≥99.2%；
●交通數據精度≥95%
●速度檢測范圍： 0～240km/h；
●防護等級：IP65
●工作環境溫度：-40℃ ～ +70℃
●平均無故障時間：≥30000h；
4.應用案例
根據交通運輸部“取消高速公路省界收費站總體技術方案”及公安部“GA/T832-2014道路交通安全違法行為圖像取證技術規范”等要求，結合高速公路建設與運營的實際情況，我司與某高速公路管理單位在廣東博深高速公路開展ETC門架系統車牌圖像識別設備關鍵技術驗證工作，為設備的設計、施工、運營提供真實的量化數據參考，更為未來新收費模式下的收費、稽查、維養等多方面管理需求提供有力支撐。
測試現場ETC門架系統車輛圖像識別設備采用3+1的冗余方案，于2019年5月初開始測試，6月開始驗證系統的關鍵參數、冗余設計、稽查可用性等項目，系統驗證期間，運行穩定，數據正常，關鍵參數中捕獲率達99.97%、車牌識別率達99.97%，車輛圖片抓拍效果清晰有效，滿足公安部圖像取證規范；其效果符合新收費模式下的運營管理需求。
(1)300萬像素車牌圖像識別設備抓拍效果（白天）
(2)300萬像素車牌圖像識別設備抓拍效果（夜間）
(3)900萬像素車牌圖像識別設備抓拍效果（白天）
(4)900萬像素車牌圖像識別設備抓拍效果（夜間）
