智慧交通新试点——“营改增”收费车道车牌识别改造方案急需落地

2016年5月1日起在全国范围内全面推开营业税改增值税试点，公路交通行业是全面实施增值税工作的重点行业之一。 收费 车道车牌识别 设备是收费公路通行费增值税电子普通发票最基础和重要的组成部分，建设高速公路收费车道高清车牌识别系统是对收费公路通行费增值税电子普通发票的重要保障。为进一步提高现有的收费车道车牌识别设备识别率，使增值税发票信息准确对应车牌信息，满足收费公路” 营改增 ”的税务改革，对原有的收费车道车牌识别设备进行改造和升级，提高车牌正确识别率是公路交通行业顺利实现“营改增”的关键因素。

公路收费车道车牌识别设备升级改造的重要性

近年来随着我国高速公路和电子信息化飞速发展，高速公路的收费、管理、运营都融入了信息化。 为提升高速公路的通行效率，减少车辆通行时间，提升收费系统技术水平在收费系统中应用车牌识别技术成为普遍现象。

随着早期车牌识别设备的老化导致车牌识别率下降，交通行业“营改增”新的税费改革对车牌识别率要求进一步提升。 原有的标清车牌识别设备和老旧高清识别设备已经不能满足”营改增”的改革要求，所以对原有的标清车牌识别设备或老旧高清识别设备进行改造升级是一个亟待解决的问题，车牌识别设备软硬件新技术的迭代更新也是刺激设备升级的一个重要因素。

现有标清识别设备

传统的标清模式是车辆经过收费车道的地感线圈时，车辆检测器通过线圈检测车辆（或是视频检测触发的方式），车辆检测器发送信号给标清车牌识别器（或识别器自身视频检测），标清摄像机通过CVBS接口把标清视频发送给车道控制机中的视频捕捉卡和标清车牌识别器，标清车牌识别器对标清视频进行分析，识别出车牌信息并通过网口把车牌信息发送到收费工控机。

车道监控摄像机机（标清）将收费车道的 监控视频 发送到收费站监控室的视频矩阵，通过DVR录像机进行图像保存及将图像发送到监控屏幕。

标清车牌识别/标清车道监控系统结构示意图

车牌识别设备改造/升级方案

（一）标清识别设备改造

标清识别设备升级

该方案把标清识别摄像机更换为高清智能一体机，高清智能一体机通过CVBS接口输出经过裁剪（车辆头部大图，方便收费员看清车牌）的标清视频，通过视频字符叠加器再连接至车道工控机中的视频捕捉卡，收费流程保持不变。

高清智能一体机通过网口把车牌识别信息和图片发送至车道工控机，由于高清智能一体机具有车牌识别功能，可取消标清车牌识别器。

车道控制机、车道收费软件、车道视频监控系统不需改动。

该方案不需对收费车道设备进行大的改动，施工方便快捷。

该方案虽更换了高清摄像机，仍使用模拟视频信号，不能完全体现高清视频的优点，只是利用现有的高清智能一体机提高了车牌识别率。

标清改造方案一示意图

标清系统升级为高清-网络化

该方案把标清设备全部更换升级为高清设备，标清车牌识别摄像机和标清车道监控摄像机由具有2合1功能的高清智能一体机取代。

高清智能一体机具有双网口，一个网口连接收费系统，输出车牌识别信息，另一个网口连接监控系统，输出高清监控视频，实现收费系统和监控系统在物理上的隔离，确保安全。

高清智能一体机取代标清车牌识别摄像机、标清车牌识别器、字符叠加器、视频捕捉卡，通过网络将车牌识别结果、高清图片、高清视频流发送至车道工控机；车道收费软件需进行升级改造，实现高清化处理。

收费车道视频监控系统需全面改造为高清化、网络化，收费车道上的高清智能一体机将高清视频流传送至视频服务器，实现高清视频的处理。

高清智能一体机采用了新型CMOS传感器，宽动态范围、低照度、高信噪比，图像质量大幅提升，车牌识别正确率≥99，收费系统和监控系统实现了高清化、网络化；此方案需要更换较多的设备和软件升级，所需工程量较大，升级后效果提升明显。

标清改造方案二示意图

（二）老旧高清识别设备的改造

老旧高清设备使用CCD图像传感器，限于当时的技术水平，无法再提升性能，同时面临器件老化等问题，2017年CCD已全球停产，需更换为新的高清设备。

老旧高清设备可用最新的高清智能一体机直接替换，其他方面不需变动。

高清智能一体机采用了最新一代CMOS感光元器件，图像质量有较大幅度提升，新的视频处理算法使车辆捕获率和车牌识别率大于99%，满足了收费公路”营改增”业务的需求。

高清智能一体机集图像采集、车辆检测、车牌识别于一体，减少了图像压缩与传输的中间处理过程，提高处理性能。在工程施工上，进行一次调试与配置即可实现图像采集与车牌识别功能，简化了工程施工与维护。

高清智能一体机对外输出2路H.264、CVBS（PAL制式和NTSC制式可选）等视频和JPEG抓拍图像。

高清智能一体机可实现车牌识别、车道监控的复合功能，具有设备复用，减少投资和维护费用等优点。

（三）新近高清识别设备的升级

对于新近期（2015年以后）安装的设备，核心需求是车牌识别率的提升，满足《收费公路通行费增值税电子普通发票开具总体技术方案》的要求。

采用增加二次识别服务器进行二次识别车牌的方式，对车道车牌识别设备采集的车牌图像采用最新深度学习的算法，使用二次识别服务器对实时车牌图片进行二次识别，二次识别服务器采用webservice的接口方式，对外提供接口，收费软件只要调用此接口，把图片传给二次识别服务器，可对所需要的图片进行二次识别，二次识别结果可与车道识别设备的识别结果进行比对，将相同或可信度高的识别结果发送给收费系统，以此来提高原有设备的车牌识别率。

二次识别服务器不仅对正常车牌图片进行二次识别，还重点对车牌遮挡污损、车牌模糊等难以辨识、人眼可以分辨的，进行二次识别。 车牌二次识别分析服务器会对车牌进行静态纠正和二次识别，可大幅度提升总体识别率，能确保更高的识别率，同时也对车牌颜色进行二次识别。

智能一体化摄像机设计特点

（一）车辆检测/车牌识别精准

采用先进的车辆检测/识别技术，对高清图像进行实时逐帧处理，独特的车牌跟踪和比对技术可以将有效信息充分利用起来，车牌识别精准，满足《收费公路通行费增值税电子普通发票开具总体技术方案》对车牌识别率的要求。

（二）一体化设计

采用一体化工业设计，集成多路图像采集处理单元，高性能智能处理平台，多角度智能补光系统，多系统一体化设计，美观实用。

（三）开放性

是一个开放性系统，系统集成的过程主要是解决不同系统和设备之间的衔接及协议的标准化以及业务的定制化。便于二次开发与系统应用集成，扩展性好，灵活性强、兼容性强。

结束语

本文主要阐述了现有高速收费车道标清识别设备的工作流程，针对现有标清设备和老高清设备情况，给出了三种车牌识别设备的改造方案。 通过对原有的标清/老高清收费车道车牌识别设备进行改造或升级；对新近高清识别设备识别率低的情况采用增加二次识别服务器的形式来提高车牌识别率。满足”营改增”的推进，带给公路佳通行业持续发展与进步。