关于提高车牌识别系统“二次抓拍”识别率的理论探讨

在高速公路车道的收费流程中，车辆驶入抓拍线圈后启动抓拍车牌的动作称为一次抓拍，在一次抓拍无法启动或启动后无法有效识别出车牌的情况下，程序自动开启第二次抓拍车牌的动作称为二次抓拍，二次抓拍又叫强制抓拍（因无需感应抓拍线圈）。目前所有收费车道的车牌识别在二次抓拍上的识别率几乎都是0%，这让二次抓拍的存在变得毫无用武之地。为什么呢？

带着这个问题，我们进行了原因分析：车道的抓拍线圈和抓拍摄像机的位置都是为了能识别一次抓拍的车牌而设定，两者和收费票亭之间相对位置的设定随意性较大，都是通过后期调节摄像机的焦距来实现车牌识别的一次抓拍，并未考虑对二次抓拍进行任何调试。所以导致当车辆停在收费窗口进行交易时，摄像机与车辆距离太近，此时摄像机的焦距太大，抓拍到的是车辆引擎盖和驾驶舱的局部，根本无法抓拍到车牌（如图1）。那么一次抓拍和二次抓拍真的是鱼和熊掌无法兼得吗？

理论上是可以这样解决的：

我们建个简单的数学模型，把一次抓拍的点称为A点,二次抓拍点(即车辆最终停止线)称为B点,摄像机位置为C点，抓拍线圈与车辆最终停止线的相对距离称为S1，车辆最终停止线与抓拍摄像机的相对距离成为S2，摄像机与抓拍线圈的最佳识别距离为S3,如图2所示：

那么如果我们缩小S1,就会使一次抓拍点A和二次抓拍点B的距离减小,理论上A点与B点可重合,这样二次抓拍的图像就会无限接近于一次抓拍, A点与B点越接近,二次抓拍识别率就越高，可得到图3所示的坐标关系。由于已知B点固定不变，S3距离维持不变，可通过改变A点位置来缩小S1，为了维持S3不变，还要通过改变C点的位置来增大S2。

实际应用注意事项：

在实际操作中，我们需要把抓拍线圈设置在尽可能接近车辆最终停止线的位置(但要保证各种车型的车辆最终停止时，能感应到抓拍线圈，否则无法进行一次抓拍),再来确定摄像机位置进行抓拍调试，即可大大提高二次抓拍的车牌识别率,从而提高整体的抓拍识别率。

（胡奕山）