在電子卡口，智能交通，停車(chē)場(chǎng)管理等系統(tǒng)中，車(chē)牌識(shí)別是個(gè)很常見(jiàn)的功能。從早期的模擬攝像機(jī)+視頻采集卡+PC電腦軟件識(shí)別，到后來(lái)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)+后端智能管理平臺(tái)識(shí)別，以及將車(chē)牌識(shí)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(shí)別。車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)的成本逐漸降低，靈活性越來(lái)越高，應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。

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

作為識(shí)別中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，車(chē)牌抓拍識(shí)別攝像機(jī)應(yīng)在24小時(shí)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(duì)比度抓拍提供車(chē)牌圖像。這里分析下影響攝像機(jī)抓拍車(chē)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(guò)像素密度這一概念來(lái)進(jìn)行攝像機(jī)選型，同樣的，也可以通過(guò)像素密度來(lái)進(jìn)行車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)的選型和安裝。公安部GA/T 893安防生物特征識(shí)別應(yīng)用術(shù)語(yǔ)建議，字母辨識(shí)度15像素（200像素/米，大約80像素/車(chē)牌）。標(biāo)準(zhǔn)歐洲牌照的要成像的字母應(yīng)覆蓋至少75個(gè)像素，大多數(shù)LPR軟件要求在車(chē)牌的整個(gè)寬度上有大約100-150個(gè)像素。

從攝像機(jī)角度講，車(chē)牌所覆蓋的像素?cái)?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(chē)道和范圍就越大。但是分辨率越高，車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)分析每個(gè)圖像所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。這就增大了在車(chē)流密集時(shí)遺漏某些車(chē)牌的風(fēng)險(xiǎn)。覆蓋單個(gè)車(chē)道時(shí)建議所使用的分辨率不超過(guò)200萬(wàn)像素，考慮使用多臺(tái)攝像機(jī)來(lái)覆蓋更多車(chē)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(lái)說(shuō)還應(yīng)包括鏡頭的靶面，但對(duì)于一個(gè)成品攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，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(guò)傳感器規(guī)格，能計(jì)算出這個(gè)攝像機(jī)的視角，簡(jiǎn)單的三角幾何公式，參見(jiàn) 安防攝像機(jī)里的鏡頭 一文。

而不同焦距鏡頭下，車(chē)牌所覆蓋的像素?cái)?shù)量也不一樣。顯然的，車(chē)牌位置不變，焦距越大，車(chē)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(jì)算工具，可以參考使用。

補(bǔ)光燈

車(chē)牌抓拍識(shí)別攝像機(jī)要在夜間工作，需要補(bǔ)光燈，這樣才能保證抓拍到清晰的圖片。國(guó)內(nèi)常用的補(bǔ)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(shuō)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(jiàn)光下工作，抓拍出清晰的圖片。

常亮的白光燈對(duì)抓拍效果最好，但是晚上燈一直亮著，光污染嚴(yán)重，對(duì)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(duì)司機(jī)的影響，當(dāng)然抓拍圖片的效果會(huì)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(chē)輛，車(chē)牌等）。

這里引申出一個(gè)問(wèn)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(chē)牌抓拍攝像機(jī)的補(bǔ)光光源。940nm和850nm的紅外光對(duì)人眼是不可見(jiàn)的（參見(jiàn) 安防攝像機(jī)紅外（補(bǔ)光）技術(shù)的發(fā)展 一文），這樣就能杜絕對(duì)司機(jī)的光污染。

答案是否定的。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，晚上紅外燈照射車(chē)牌時(shí)，看見(jiàn)的是白茫茫的一片，完全看不清楚車(chē)牌。一次瀏覽國(guó)外安防品牌安訊士的產(chǎn)品時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的車(chē)牌抓拍識(shí)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(jiàn)Twitter上巴塞羅那足球俱樂(lè)部的官方賬號(hào)上一張照片時(shí)，頓時(shí)豁然開(kāi)朗。照片顯示的是巴薩羅那俱樂(lè)部的球隊(duì)大巴車(chē)尾部分，此時(shí)大巴正行駛在某個(gè)高速路上。

車(chē)牌是白底黑字！這樣晚上經(jīng)過(guò)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(jiàn)。而國(guó)內(nèi)車(chē)牌是藍(lán)底白字，紅外燈照射后整個(gè)車(chē)牌都是白色的，肯定看不清。

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

無(wú)論白光燈還是紅外燈，作為額外的光源給車(chē)牌抓拍攝像機(jī)補(bǔ)光時(shí)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(bǔ)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(chē)行進(jìn)方向之間的夾角（這個(gè)角度包括攝像機(jī)與行進(jìn)中的汽車(chē)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(chē)牌。因此攝像機(jī)不宜安裝過(guò)高，但也不要低于汽車(chē)前大燈，以免攝像機(jī)受到車(chē)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(duì)焦。但圖像不僅在某個(gè)特定的距離處是清晰的，而且在焦平面周?chē)囊欢ň嚯x范圍內(nèi)，也都是清晰的，這個(gè)范圍的大小被稱(chēng)為景深 (DOF)。（參見(jiàn) 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(gè)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(gè)因素影響。

可以通過(guò)減小光圈的方式，增大景深，但光圈的減小應(yīng)謹(jǐn)慎，因?yàn)樗鼤?huì)限制攝像機(jī)在低光條件下的性能。

車(chē)速

車(chē)速會(huì)影響攝像機(jī)能抓拍車(chē)牌圖片的距離，應(yīng)根據(jù)車(chē)速，車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別時(shí)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(zhuān)業(yè)的車(chē)牌抓拍識(shí)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(diǎn)：

最大快門(mén)時(shí)間

迎面駛近攝像機(jī)的汽車(chē)不會(huì)在圖像中橫向運(yùn)動(dòng)，而是隨著距離靠近，圖像變得越來(lái)越大。這種效果通?？珊雎?。但一旦攝像機(jī)與運(yùn)動(dòng)方向之間存在夾角，汽車(chē)便會(huì)以取決于這個(gè)角度的速度，在圖像中橫向運(yùn)動(dòng)。在大約1/30 s的正?？扉T(mén)時(shí)間下，橫向運(yùn)行速度將導(dǎo)致產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊，因此需要限制最大快門(mén)時(shí)間。

最大增益

車(chē)牌由反光材料制成，在受到高強(qiáng)度光照射時(shí)，牌照?qǐng)D像會(huì)呈高亮顯示，周?chē)矬w將暗得多，因?yàn)樗鼈兎瓷涞墓庖俚枚唷＿@可能導(dǎo)致，牌照曝光過(guò)度，無(wú)法被讀取。

避免車(chē)牌曝光過(guò)度的較簡(jiǎn)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(bǔ)光光強(qiáng)度、與車(chē)輛相距的距離以及攝像機(jī)的感光度。

WDR

寬動(dòng)態(tài)范圍 (WDR) 涉及圖像動(dòng)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(huì)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(chē)輛的圖像中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影，這具體取決于WDR在特定攝像機(jī)中的實(shí)現(xiàn)方式。如果攝像機(jī)規(guī)格沒(méi)有相關(guān)要求，建議在抓拍車(chē)牌時(shí)，關(guān)閉WDR功能。（關(guān)于WDR功能，WDR的實(shí)現(xiàn)方式可以參考閱讀 攝像機(jī)的寬動(dòng)態(tài)功能 一文）