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摘要:
隨著科技和信息技術的不斷發展,人們對自動化信息采集和智能化管理的需求越來越高。貨車作為港口物流的主要載體,流量大、人工管理成本高。為解決這一問題,文中提出了一種基于圖像識別與RFID技術的貨車進出管理系統。該系統采用圖像識別技術和RFID技術,能夠自動識別貨車車牌并判斷其進出方向及權限,并可自動保存車輛進入、離開識別區域的圖片或視頻。
關鍵詞:
圖像識別;射頻識別;進出判斷;鑒權
0引言
隨著物聯網技術的不斷發展,使用電子車牌來管理機動車的RFID技術逐漸成熟,其最典型同時也是最廣的應用場景是小區和停車場的車輛進出管理,給每一輛進入小區或停車場的車發放一張RFID標簽作為車輛的唯一標識,用以完成身份識別和計費等自動化管理。最近幾年,圖像識別技術獲得了實質性的突破,集成了圖像識別模塊的高清攝像機可以獨立完成車輛的車牌識別。但RFID技術和圖像識別技術都有各自的缺點,RFID技術在車輛進出管理時無法解決跟車問題,而圖像識別在光線極差或車牌有污泥等障礙物遮擋時無法獲取車牌[1]。本文提出的基于圖像識別與RFID技術的貨車進出管理系統將圖像識別技術和RFID技術結合起來,取長補短,相互補充,提高了系統的識別率和準確率。
1圖像識別技術與RFID技術的工作原理
圖像識別技術主要利用計算機對視頻或圖片中的信息進行特征分析,貨車的車牌自動識別主要采用視頻處理、模式識別及人工智能技術。通過紅外光柵或地感線圈觸發,實現單個貨車車牌的準確識別。近些年,隨著技術的進一步發展,無需外部觸發裝置的車牌識別系統即可對區域內一個或多個車輛的車牌進行實時識別。RFID技術作為物聯網技術的一種,分為無源RFID技術、有源RFID技術和半有源RFID技術[2]。無源RFID技術的工作頻段為900MHz左右,優點是標簽成本低,且標簽不需要維護,缺點是設備成本高,讀卡距離近。有源RFID技術的工作頻段為433MHz左右或2.4GHz左右,其優點是通信距離遠,缺點是標簽使用壽命約為3年,且讀卡距離不容易控制。半有源RFID技術將低頻125kHz左右與高頻2.4GHz左右相結合,低頻喚醒,高頻通信,優點是低頻邊沿控制,標簽低功耗指標好,缺點是標簽成本高。本系統中的RFID技術采用有源RFID技術配合定向天線,讀卡距離控制良好。
2貨車進出管理系統設計
基于圖像識別與RFID技術的貨車進出管理系統包括高清圖像抓拍機、紅外對射光柵、有源RFID定向閱讀器和有源電子標簽。標簽放置到貨車上,作為貨車的唯一標識,與車輛的車牌有唯一關聯。閱讀器和攝像頭被分別架設在安全島的進出方向,通過調整閱讀器的讀卡范圍和攝像頭的圖像識別區,保證閱讀器的讀卡和攝像頭的圖像識別聯動,配合特殊的關聯算法,以進行車輛的車牌識別、進出判斷及權限管理。紅外對射光柵作為輔助觸發攝像頭圖像識別的設備,在光線不足或存在其他因素導致攝像頭不能獨立觸發圖像識別時,輔助、觸發攝像頭進行圖像識別[3]。當安裝有源電子標簽的車輛進入或離開碼頭時,有源電子標簽被有源閱讀器讀取,車輛進入圖像識別區域后,車輛車牌被攝像頭識別,后臺的閱讀器和攝像頭關聯算法會自動關聯車牌與電子標簽關系,并判斷車輛的進入或離開權限,記錄車輛進入或離開的圖片或視頻,根據權限判定結果選擇放行或告警。
3圖像預處理及RFID關聯算法
圖像識別率受外界環境,如光照強度,角度等因素影響,為提高識別率需要進行圖像預處理和圖像邊緣檢測。所謂圖像預處理即采用圖像灰度轉換、圖像增強、傾斜矯正等技術,對所采集的圖片進行系統預處理操作,降低圖像識別算法的復雜度,提高識別的準確率。所謂邊緣是指圖像周圍像素灰度有階躍變化或屋頂變化的像素集合[4],這是圖像識別最基礎的部分。由于光線相對弱、目標是動態物體、抓拍機角度有傾斜等原因導致攝像頭抓拍到的圖像信息相對模糊,因此需要進行圖像預處理[5]。RFID關聯算法的核心是預先知道攝像頭圖像識別區和RFID讀卡控制區以及觸發或自動識別的起始點。文中的RFID讀卡區域比圖像識別區稍大,即車輛上的電子標簽先被讀取,閱讀器上報標簽ID到服務器平臺作為緩存,圖像識別完成后關聯對應的電子標簽,最后進行車輛是否準許進入或離開的鑒權。
4結語
本文提出了基于圖像識別與RFID技術的貨車進出管理系統,介紹了圖像識別技術與RFID技術的工作原理,講解了貨車進出管理系統設計,闡明了圖像預處理及RFID關聯算法?;趫D像識別與RFID技術的貨車進出管理系統投入使用后,大大提高了車輛的管理效率和方便性,車輛的歷史運行軌跡和視頻可查,方便追溯,達到了安全管理、科學管理的目的。
作者:朱虹 楊登輝 單位:中國電子科技集團第五十二研究所物聯網事業部
參考文獻
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