在電子卡口，智能交通，停車場管理等系統(tǒng)中，車牌識別是個很常見的功能。從早期的模擬攝像機(jī)+視頻采集卡+PC電腦軟件識別，到后來的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)+后端智能管理平臺識別，以及將車牌識別智能功能前移到攝像機(jī)內(nèi)部（所謂軟件定義攝像機(jī)SDC）的云邊結(jié)合的智能識別。車牌識別攝像機(jī)的成本逐漸降低，靈活性越來越高，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。

車牌識別系統(tǒng)的偵測率和準(zhǔn)確度在很大程度上取決于所抓拍的車牌圖像的質(zhì)量。沒有哪種算法（無論它多么先進(jìn)）能夠從不清晰的車牌圖像中讀取車牌信息。

作為識別中的第一個環(huán)節(jié)，車牌抓拍識別攝像機(jī)應(yīng)在24小時晝夜不停且不受天氣條件影響的情況下，以非常高的清晰度和對比度抓拍提供車牌圖像。這里分析下影響攝像機(jī)抓拍車牌圖片質(zhì)量的因素。

像素密度

在 從像素密度考慮攝像機(jī)選型 一文中介紹了通過像素密度這一概念來進(jìn)行攝像機(jī)選型，同樣的，也可以通過像素密度來進(jìn)行車牌識別攝像機(jī)的選型和安裝。公安部GA/T 893安防生物特征識別應(yīng)用術(shù)語建議，字母辨識度15像素（200像素/米，大約80像素/車牌）。標(biāo)準(zhǔn)歐洲牌照的要成像的字母應(yīng)覆蓋至少75個像素，大多數(shù)LPR軟件要求在車牌的整個寬度上有大約100-150個像素。

從攝像機(jī)角度講，車牌所覆蓋的像素數(shù)量取決于攝像機(jī)的分辨率（主要是水平分辨率）和攝像機(jī)視野。

分辨率越高，所能覆蓋的車道和范圍就越大。但是分辨率越高，車牌識別系統(tǒng)分析每個圖像所需的時間就越長。這就增大了在車流密集時遺漏某些車牌的風(fēng)險。覆蓋單個車道時建議所使用的分辨率不超過200萬像素，考慮使用多臺攝像機(jī)來覆蓋更多車道。

而視野取決于攝像機(jī)傳感器規(guī)格以及攝像機(jī)鏡頭的焦距。嚴(yán)格來說還應(yīng)包括鏡頭的靶面，但對于一個成品攝像機(jī)來說，一般我們默認(rèn)鏡頭靶面與傳感器靶面尺寸是一致的。通過傳感器規(guī)格，能計算出這個攝像機(jī)的視角，簡單的三角幾何公式，參見 安防攝像機(jī)里的鏡頭 一文。

而不同焦距鏡頭下，車牌所覆蓋的像素數(shù)量也不一樣。顯然的，車牌位置不變，焦距越大，車牌所覆蓋的像素就越多。上面提到的 從像素密度考慮攝像機(jī)選型 一文中有介紹很多在線的像素密度計算工具，可以參考使用。

補光燈

車牌抓拍識別攝像機(jī)要在夜間工作，需要補光燈，這樣才能保證抓拍到清晰的圖片。國內(nèi)常用的補光燈分為常亮的白光燈，閃光燈，頻閃燈這三種。從本質(zhì)上說這三種燈都是屬于白光燈，使攝像機(jī)能像白天一樣在可見光下工作，抓拍出清晰的圖片。

常亮的白光燈對抓拍效果最好，但是晚上燈一直亮著，光污染嚴(yán)重，對司機(jī)干擾很大，有安全隱患。而閃光燈和頻閃燈一定程度減少了光污染，對司機(jī)的影響，當(dāng)然抓拍圖片的效果會比常亮的白光燈差。 閃光燈能看清楚卡口的所有要素，而頻閃燈主要側(cè)重于主要目標(biāo)（比如車輛，車牌等）。

這里引申出一個問題，能不能像普通安防攝像機(jī)一樣，使用940nm和850nm的紅外光作為車牌抓拍攝像機(jī)的補光光源。940nm和850nm的紅外光對人眼是不可見的（參見 安防攝像機(jī)紅外（補光）技術(shù)的發(fā)展 一文），這樣就能杜絕對司機(jī)的光污染。

答案是否定的。經(jīng)驗告訴我們，晚上紅外燈照射車牌時，看見的是白茫茫的一片，完全看不清楚車牌。一次瀏覽國外安防品牌安訊士的產(chǎn)品時，發(fā)現(xiàn)它的車牌抓拍識別攝像機(jī)使用的都是紅外光，很是納罕。直到不久，偶然看見Twitter上巴塞羅那足球俱樂部的官方賬號上一張照片時，頓時豁然開朗。照片顯示的是巴薩羅那俱樂部的球隊大巴車尾部分，此時大巴正行駛在某個高速路上。

車牌是白底黑字！這樣晚上經(jīng)過紅外燈照射，攝像機(jī)成像的黑白圖片里黑色的字體反而能更加清晰可見。而國內(nèi)車牌是藍(lán)底白字，紅外燈照射后整個車牌都是白色的，肯定看不清。

上圖的這個車牌是歐盟的標(biāo)準(zhǔn)車牌，白底黑字，所以要想完全解決國內(nèi)目前電子警察抓拍光污染問題，更換車牌樣式是最好的辦法了。

無論白光燈還是紅外燈，作為額外的光源給車牌抓拍攝像機(jī)補光時需要注意安裝位置，盡量靠近攝像機(jī)，并與攝像機(jī)平行，這樣能確保補光燈正好投射到位于攝像機(jī)視野范圍內(nèi)的道路部分。

安裝角度和位置 攝像機(jī)位置

應(yīng)該盡可能減小攝像機(jī)與汽車行進(jìn)方向之間的夾角（這個角度包括攝像機(jī)與行進(jìn)中的汽車的垂直夾角和水平夾角），以便更好地查看或多或少地位于正面的車牌。因此攝像機(jī)不宜安裝過高，但也不要低于汽車前大燈，以免攝像機(jī)受到車燈的強(qiáng)光影響。建議總角度保持在30°以下。

景深

要清晰地讀取牌照，攝像機(jī)需要合理對焦。但圖像不僅在某個特定的距離處是清晰的，而且在焦平面周圍的一定距離范圍內(nèi)，也都是清晰的，這個范圍的大小被稱為景深 (DOF)。（參見 景深 一文。）

景深與鏡頭的光圈、焦距、拍攝距離以及容許彌散圓的大小有關(guān)。彌散圓的大小是由sensor尺寸決定的，所以當(dāng)一個確定方案（已知sensor尺寸）的攝像機(jī)，其景深大小主要受鏡頭的光圈，焦距以及拍攝距離這三個因素影響。

可以通過減小光圈的方式，增大景深，但光圈的減小應(yīng)謹(jǐn)慎，因為它會限制攝像機(jī)在低光條件下的性能。

車速

車速會影響攝像機(jī)能抓拍車牌圖片的距離，應(yīng)根據(jù)車速，車牌識別系統(tǒng)識別時間間隔，規(guī)劃好攝像機(jī)覆蓋距離和安裝位置。

攝像機(jī)設(shè)置

攝像機(jī)設(shè)置方面屬于很常規(guī)的，一般專業(yè)的車牌抓拍識別攝像機(jī)都有推薦的最優(yōu)設(shè)置，除此還應(yīng)該注意以下幾點：

最大快門時間

迎面駛近攝像機(jī)的汽車不會在圖像中橫向運動，而是隨著距離靠近，圖像變得越來越大。這種效果通?？珊雎浴５坏z像機(jī)與運動方向之間存在夾角，汽車便會以取決于這個角度的速度，在圖像中橫向運動。在大約1/30 s的正?？扉T時間下，橫向運行速度將導(dǎo)致產(chǎn)生運動模糊，因此需要限制最大快門時間。

最大增益

車牌由反光材料制成，在受到高強(qiáng)度光照射時，牌照圖像會呈高亮顯示，周圍物體將暗得多，因為它們反射的光要少得多。這可能導(dǎo)致，牌照曝光過度，無法被讀取。

避免車牌曝光過度的較簡單的辦法是，限制攝像機(jī)的最大增益。最大增益的設(shè)置取決于可用的補光光強(qiáng)度、與車輛相距的距離以及攝像機(jī)的感光度。

WDR

寬動態(tài)范圍 (WDR) 涉及圖像動態(tài)范圍的不同增強(qiáng)技術(shù)。WDR非常適合用于突顯原本會被陰影遮擋的細(xì)節(jié)，或者防止攝像機(jī)受到強(qiáng)光影響。WDR可能導(dǎo)致行駛車輛的圖像中產(chǎn)生運動偽影，這具體取決于WDR在特定攝像機(jī)中的實現(xiàn)方式。如果攝像機(jī)規(guī)格沒有相關(guān)要求，建議在抓拍車牌時，關(guān)閉WDR功能。（關(guān)于WDR功能，WDR的實現(xiàn)方式可以參考閱讀 攝像機(jī)的寬動態(tài)功能 一文）