車牌識別算法在停車場極端環(huán)境下的實際應(yīng)用

目前全國停車場建設(shè)情況水平參差不齊，多數(shù)采用露天出入口，光影情況復(fù)雜，更兼以車輛運(yùn)行形成車牌大角度等因素，使得車牌識別難度加劇，如何提高極端場景下的車牌識別率成為業(yè)內(nèi)一直全力攻克的難點。
近年來，私人汽車擁有量的持續(xù)提升帶動了停車場電子收費(fèi)系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。車牌識別作為整個停車場電子收費(fèi)系統(tǒng)的計量基礎(chǔ)，日新月異，快速革新。隨著智能車牌識別系統(tǒng)逐漸發(fā)展成熟，因其適用更為廣泛、基礎(chǔ)建設(shè)要求更低、成本更為低廉等優(yōu)勢一步步取代原有的卡介質(zhì)收費(fèi)體系。

但目前全國停車場建設(shè)情況水平參差不齊，多數(shù)采用露天出入口，光影情況復(fù)雜，更兼以車輛運(yùn)行形成車牌大角度等因素，使得車牌識別難度加劇，如何提高極端場景下的車牌識別率成為業(yè)內(nèi)一直全力攻克的難點。

為了了解車牌識別系統(tǒng)在極端環(huán)境下識別率發(fā)展現(xiàn)狀，筆者選取了市場上幾家銷量口碑較好的車牌識別系統(tǒng)，并在大角度情況的應(yīng)用場景下進(jìn)行試驗測試，比較分析不同系統(tǒng)的識別效果。

（試驗相關(guān)信息：藍(lán)牌，角度45度，樣本量500個，均使用各產(chǎn)品最新版本。）

綜合而較，產(chǎn)品1（火眼臻睛車牌識別一體機(jī)，以下簡稱“火眼臻睛”）在大角度極端場景下的識別表現(xiàn)更為出眾。當(dāng)然由此論斷火眼臻睛在各種極端場景下的識別表現(xiàn)更為優(yōu)秀，或見微知著，或管中窺豹。但是火眼在大角度場景下的優(yōu)勢不容忽視，眾所周知，現(xiàn)在市面上的車牌識別產(chǎn)品大多采用外設(shè)觸發(fā)方式，基于圖像進(jìn)行識別的技術(shù)，對運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)車輛的車牌號碼進(jìn)行非接觸性信息采集并實時智能識別。所以要優(yōu)化車牌識別產(chǎn)品在極端環(huán)境下的識別表現(xiàn)，就必須從算法著手進(jìn)行改良。火眼臻睛也不例外，其優(yōu)勢的產(chǎn)生與其算法研發(fā)的實力息息相關(guān)，那么火眼臻睛算法相較其他廠商優(yōu)于何處？在其他極端場景下的表現(xiàn)如何？

為解答這一疑惑，筆者特意走訪了成都臻識科技發(fā)展有限公司（以下簡稱“臻識科技”），對其在極端環(huán)境下的算法研發(fā)進(jìn)行詳細(xì)了解。獲悉，為增強(qiáng)算法的魯棒性，縮小多環(huán)境和正常環(huán)境下識別效果的距離，臻識科技于2016年7月發(fā)布車牌識別一體機(jī)2.0版本，并對其算法做出了更加深入的改進(jìn)，在原嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的基礎(chǔ)上對各極端場景車牌識別進(jìn)行了優(yōu)化提升。

對于多環(huán)境而言最大的差異是由于自然光變化而引起的車牌識別成像效果變差，而不同場景下成像效果的影響因素各不相同：

(1)雨霧天氣能見度較低，獲取的車牌圖片質(zhì)量會有嚴(yán)重的退化，因此車牌識別系統(tǒng)必須實現(xiàn)圖像復(fù)原功能，即采用圖像復(fù)原算法對雨霧天退化圖像實現(xiàn)場景的再現(xiàn)。

(2)夜間在大燈的作用下，車牌的圖像可能會變得一團(tuán)黑一團(tuán)白的情況，解決這個問題通常會用到以算法控制補(bǔ)光燈的智能補(bǔ)光技術(shù)，同時采用雙重寬動態(tài)，使其車牌識別攝像機(jī)能夠在同一畫面捕捉到更多的亮面和暗部的細(xì)節(jié)，更接近于人眼睛看到的事物。

(3)對于順逆光而言，可以通過局部曝光、強(qiáng)光抑制等智能控光技術(shù)調(diào)整攝像機(jī)的曝光參數(shù)從而實現(xiàn)優(yōu)異的成像自動控制。

(4)對于因車輛運(yùn)行而形成的大角度，個別廠家的車牌識別系統(tǒng)對于此種情況的處理效果并不理想，該問題在有轉(zhuǎn)彎和出入口較寬的停車場顯得尤為明顯，當(dāng)然通過對車牌識別攝像機(jī)的高度和角度的控制，可以減少大角度的弧度，但是并不能完全解決這個問題，還得加上算法識別，火眼臻睛車牌識別算法增加對變形字符的識別處理，專門針對這個問題做特別處理，再加上局部曝光功能，在識別大角度下的車牌效果更好。

每一項的算法改進(jìn)，都凝聚了多點的算法創(chuàng)新和突破。正如臻識科技算法工程師所說，“在算法研發(fā)的過程中，每一項改進(jìn)都是困難的，因為往往都伴隨著其它新問題的產(chǎn)生。以提高逆光情況下的靈敏度為例，如果其對逆光環(huán)境識別是有益的，那么就要考慮在正常情況下，把非車牌當(dāng)成車牌來識別的概率會提高、識別速度變慢等問題。”但是即使困難重重也不應(yīng)該就此止步，對產(chǎn)品算法性能極致追求的信念應(yīng)該為整個行業(yè)所堅持。

極端場景下算法的優(yōu)化，極大提高了車牌識別在多環(huán)境、多角度下的識別率和適用性。一個行業(yè)的成熟進(jìn)步，離不開從業(yè)者每一次嘗試、努力、突破。世之奇觀，在于險遠(yuǎn)；人所罕至，有志而達(dá)。正確的方向和持續(xù)的努力，才能讓一個企業(yè)在這個新興行業(yè)里砥礪奮進(jìn)，占得一席之地。