发布时间 : 星期二 文章海关卡口智能化监控系统设计方案 - 图文更新完毕开始阅读
卡口入口处两侧，用于拍摄集装箱两侧的图像，另外两个摄相机安装在卡口通道正上方的立杆上，负责拍摄集装箱前侧和后侧的图像，拍摄图像时不要求停车。
集装箱的识别，是利用智能图像处理技术将字符从复杂的背景中剥离出来，再利用神经网络识别技术对字符进行识别，最终得到集装箱。此外，由于集装箱箱体的各个侧面都标有该箱的箱号，这一特性可以用来提高系统的识别率，除了要单独识别每一个图像中的集装箱外，还有将得到的多个识别结果进行相互校验，从而得出正确的集装箱。
电子车牌采集子系统
电子车牌的采集，主要是依靠无线射频技术的应用。当车辆通过卡口通道时，由时序控制子系统发来车辆到来的消息。这时，计算机控制电子车牌读写器开始读取。读取时，由电子车牌天线发出无线射频信号，该信号由电子车牌接收后，获得能量，从而将车牌中存储的信息读取出来，采集到了车牌号和车辆自重等数据。
地磅称重子系统
汽车的重量由动态称重仪来获得。为了在本系统中使用，需要计算机与这类设备进行通讯，从设备中获得重量的数据。本系统考虑到设备的易用性和稳定性，采用RS-232串行通讯口与地磅进行数据通讯。地磅每秒通过串口实时发送5次重量数据，计算机每隔一秒采集一次由地磅发送的重量数据，可以保证重量数据的可靠和实时。
海关物流平台系统
在智能卡口系统获取了通行车辆的集装箱号、车牌和车重之后，需要通过与海关物流平台进行实时比对，及时查验通行车辆承载的货物重量和申报的重量是否一致，以检查其中存在的问题。
同时对于由于污损等原因造成集装箱号无法识别的，可以由人工方式在平台上进行识别，并将人工识别结果进行比对。
这部分是属于平台上的应用系统，与前端系统有密切关系，但在本设计方案中不做详细设计。 前端总控制系统
前端总控制子系统主要控制、产生系统工作的时序动作，指挥、协调各硬件
设备进行工作，驱动控制各功能系统相互协调工作。当接收到车辆到来信号后，前端总控制系统需要控制图象拍摄、图象识别、电子车牌数据采集、电子地磅数据采集以及后台查验比对各系统进行相互协调、相互数据交换。最后引导车辆按指示方向前进。
第三章 集装箱箱号识别系统 3.1系统模块结构
集装箱自动识别子系统由图像拍摄模块、灯光控制模块和图像识别模块三个主要模块完成，分别负责集装箱多侧面图像的拍摄采集、拍摄补光灯灯光控制和集装箱图象识别校验的任务。其中图像拍摄模块作为系统中对集装箱图像数据的采集源，通过与总控制系统的配合工作，利用时序逻辑完成对集装箱的前后左右的四个侧面的图像的拍摄，并完成图像数据的压缩存储。灯光控制模块其主要采用射光灯技术，在环境光亮度达不到拍摄要求时采用泛光灯进行补光。集装箱图像识别模块即对多幅图像进行识别，生成正确的集装箱，为后续的数据比对核查做准备。集装箱自动识别子系统的框架如图所示：
时序控制模块 图像拍摄模块 灯光控制模块 图像识别模块 集装箱号码自动采集识别系统
图：箱号自动采集识别系统模块结构
3.2图像拍摄模块
3.2.1CCD摄像机
集装箱拍摄系统的前端采用工业级专用彩色CCD摄像机。CCD摄像机使用电
子耦合器件作为感光板，在电子快门（闸门）释放瞬间感光板点阵上的电荷积累经过芯片运算还原产生单帧图像。电子快门连续释放形成图像序列，图像序列经过模拟调制形成视频流。
我公司使用的专用彩色CCD摄像机采用DSP芯片处理技术，利用部评价电路控制光圈和快门的组合关系实现最佳的曝光控制。DSP处理增强了图像的锐度和清晰度，同时强化了中心域背光补偿，图像色彩还原较好、清晰度较高。DSP控制增加了远程控制的功能，可以利用远程通信协议实现对每个摄像机的运转参数的动态设定，达到更好的拍摄效果。
CCD技术的发展实现了高动态围的感光器件，结合光圈与快门的评价控制电路，可以在白天强烈的日光下（照度100,000 Lux）和夜晚温和的灯光下（照度200 Lux）都生成清晰锐丽的图像。
运动模糊是拍摄运动目标时容易出现的现象，是由于在电子闸门释放时间段目标物体运动而使成像点在感光板上产生了位置移动的结果。通过调整摄像机的电子快门速度到1/500秒以上，则运动物体的运动对图像的影响的计算公式为：
ΔS = V * T
由此可知一个以15公里/小时运动的物体在快门速度为1/500秒时的运动影响为 (15 * 1000) / (3600 * 500) = 0.0083米 < 10毫米，而集装箱通常字符的宽度在10毫米以上，则此运动模糊对物体成像影响极小。
3.2.2图像采集
本系统中采用的隔行扫描CCD摄像机输出PAL制式的彩色复合视频信号，每秒生成25帧即50场图像。该视频信号通过75Ω视频同轴电缆输送到图像采集卡，图像采集卡从图像视频流中采集合适的一帧。本系统中使用的图像采集卡允许同时接入4路彩色视频信号，通过软件切换视频数据源，完成对多个视频通道（集装箱4个侧面的摄像机）的图像采集。
PAL视频信号每秒图像为25帧，即帧间间隔时间为40ms，为了同时拍摄集装箱四个侧面的图像，要求在同一时刻采集从4路输入信号中每一通道均采集一幅图像，如果采用帧采集的话，则最后一路输入采集的时延为40 + 40*3 = 160ms；由于PAL电视信号使用的是隔行扫描输出的技术，即每一帧图像都是先传送偶数