基于Android平台的警用车辆管理系统

基于Android的警用社区车辆管理系统 解 决 方 案 深圳天勤科技有限公司 2011年8月 目录 TOC \o "1-3" \h \z \u 第1章 简述 4 第2章 概述 4 2.1 项目背景 4 2.2 项目建设目标 4 2.3 系统原则 5 2.3.1 效率： 5 2.3.2 易用性： 5 2.3.3 可移植性： 5 2.3.4 可维护性： 6 第3章 适用对象 6 第4章 功能描述 6 4.1 车牌识别功能 7 4.2 信息管理功能 8 4.3 信息比对功能 8 4.4 信息上传功能 8 第5章 主要功能界面 9 5.1 拍摄界面 9 5.2 信息管理界面 11 5.2.1 信息查看界面 11 5.2.2 信息修改界面 12 第6章 方案配置 13 第7章 方案优势 14 第8章 技术支持和售后服务 14 第9章 公司简介 15 附录一 Android平台简介 16 第1章​  方案简述 本方案是由深圳市公安局宝安分局网警大队与深圳市天勤科技有限公司共同推出的，方案主要介绍基于Android平台实现的具有车牌识别功能的警用社区车辆管理系统，从项目建设目标、设计原则、功能概述等方面对项目系统进行描述。 第2章​  概述 2.1​ 项目背景 车牌识别(Vehicle License Plate Recognition，VLPR) 是现代智能交通系统中的重要组成部分之一，应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础，对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析，得到每一辆汽车唯一的车牌号码，从而完成识别过程。通过一些后续处理手段可以实现停车场收费管理，交通流量控制指标测量，车辆定位，汽车防盗，高速公路超速自动化监管等等功能。对于维护交通安全和城市治安，防止交通堵塞，实现交通自动化管理有着现实的意义。 本项目是基于Android平台的具有车牌识别功能的警用社区车辆管理系统，即可以在手机上使用的车牌识别系统，与传统的车牌识别应用实施案例有着明显的区别：传统的车牌识别摄像机是固定的，对经过的车辆进行自动抓拍识别，而基于Android平台的车牌识别是可移动的，使用上具有很强的灵活性。理论上两者在识别率及识别效果上是一样的，可以满足不同的需求。 2.2​ 项目建设目标 深圳作为沿海城市，是改革开放的窗口，经济发达，市民的购买力比较强，因此深圳市的小汽车保有量本来就很高，每天奔驰在深圳路面上的汽车已超过120万辆。机动车总量大必定会产生许多问，其中对治安产生的主要影响有：车辆记录难度大，治安卡口车辆监测记录系统只安装在交通要道上、高速公路出入口等，设备相对比较少，机动车的记录肯定会有遗漏；停车场、小区等停车位置紧缺，造成很大一部分车辆停靠在街路两侧，这部分车辆管理困难、停车没有进行任何登记。 机动车记录遗漏、停车没有登记势必给治安管理、破案排查带来许多麻烦，在以往的经验中，民警所采用的解决方法是使用DV对这些车辆进行拍摄，回到公安局后将拍摄所得的DV进行回放，再通过人手将车辆信息记录下来，这种方法效率低，工作量大。 本项目的建设目标就是通过拍摄自动识别车牌、保存信息的功能，减少工作量、提高工作效率，最大程度上地避免车辆记录登记遗漏，减少治安隐患。 2.3​ 系统设计原则 车辆记录登记工作量非常大，需要系统能高效稳定的工作；操作人员，即用户主要是巡逻人员、保安或民警，需要系统易用性高，其中包括易理解性、易学习性、易操作性；根据实际情况，系统可能在不同型号的手机或设备上运行，需要系统具可移植性，包括适应性和易安装性；可维护性，在发现问题后能及时解决问题，包括易分析性、易改变性、易测试性。 2.3.1​ 效率： a。时间特性：快速识别车牌，识别时间约300ms b。资源特性：占用资源少，每条记录约100kb 2.3.2​ 易用性： a。易理解性：系统业务逻辑简单清晰，容易理解 b。易学习性：符合用户日常工作流程，用户可以轻松上手 c。易操作性：功能界面简洁美观，操作简单 2.3.3​ 可移植性： a。适应性： 适应大部分平台 b。易安装性：安装简单方便，对安装环境要求较少 2.3.4​ 可维护性： a。易分析性：日志记录，便于跟踪、诊断缺陷或失效原因 b。易改变性：容易排除错误或适应环境变化 c。易测试性：只要在有车牌的地方，便可随时随地进行测试 第3章​ 适用对象 本系统适合需要经常对无序停放车辆进行登记、排查，且工作地点较为不确定的工作人员，主要用户是巡逻人员、保安或执勤民警。 巡逻人员、保安或执勤民警在巡逻、工作的时候，可以对停放在街道两侧或社区里的车辆进行拍摄，系统会自动识别所拍摄图像中的车牌并得到识别结果，在用户确认后会得到一条信息，该条信息包括车牌号、车牌颜色、时间、图片、车辆所在位置的经纬度等数据，并将信息在手机中保存起来，其过程耗时短并且实现自动化，大大减少了用户的工作量及工作时间，达到提高效率、节省时间的目的。 第4章​ 功能描述 本系统的核心功能仍是车牌识别功能，但相对于传统车牌识别系统创新突破点是将基于Windows或Linux操作系统的车牌识别模块，移植到Android平台，首次实现了可以在手机上使用的车辆管理系统。用户可以在随时随地拍摄车辆，在每次抓拍后自动识别车牌，并得到一条信息，包括车牌号、车牌颜色、时间、图片、车辆所在位置的经纬度等数据，这些信息会全部保存在手机里面，并通过缩略图列表方式显示出来，方便用户查看和管理，巡逻等工作结束后，用户可以把所得到的一切信息上传到公安数据库进行存档。 4.1​ 车牌识别功能 汽车车牌自动识别技术是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行车牌号码、车牌颜色自动识别的模式识别技术。运用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术，通过对图像的采集和处理，能从一幅图像中自动提取车牌图像，自动分割字符，能够实时准确地自动识别出车牌的数字、字母及汉字字符，完成车牌自动识别功能。其硬件基础一般包括触发设备(监测车辆是否进入视野)、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机(如计算机)等，在本项目中只需一台Android平台的手机即可；其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。当用手机对车牌进行拍摄，系统采集到拍摄的图像，车牌识别单元对图像进行处理，定位出车牌位置，并对车牌进行处理，再将牌照中的字符分割出来进行识别，然后组成车牌号码输出。 天勤车牌识别核心汲取了国外及目前车牌识别算法的精华，并在此在基础上作了优化和改进，使得定位及识别的速度及准确性得到了很大的提升，特别是对光照的要求，因为过多地依赖环境无疑对应用形成了障碍。由于拍摄地点的不固定性，车牌的反光、逆光、背光等因素将直接影响车牌的识别，改进过的算法对以上车牌的识别得到了很大提升，识别率大大提高。 图1 车牌识别基本原理、流程 4.2​ 信息管理功能 每次抓拍识别车牌后，都会得到一组数据，包括车牌号、车牌颜色、时间、图片、车辆所在位置的经纬度，这些信息保存在手机里面，并通过缩略图列表方式显示出来，用户可以对这些信息进行查询、修改、删除等操作：用户可以通过输入完整的或不完整的车牌号进行查询，系统会自动快速地将查询到的结果显示出来；若保存的信息中存在错误的车牌识别结果，用户可以点击该条信息，在弹出的界面中进行修改（只可修改车牌号）；同时用户也可以对无效或者过期的信息进行删除操作，并可以一次性删除多条信息。 4.3​ 信息比对功能 本地比对：系统会预先导入公安网车辆信息库，在保存了识别得到车牌号后，会将车牌与本地车辆名单记录进行比对，获取车辆是否有违规、违法记录，再从界面上反应出来。 远程比对：系统在获取了识别得到的车牌号后，会通过3G网络将车牌号发送到公安内部数据服务器进行比对，再将比对结果返回，系统将得到结果从界面上反应出来。 4.4​ 信息上传功能 本系统具有信息上传功能，用户可以在巡逻等工作结束后，回到所在部门通过无线网络WiFi将得到的所有信息（每条信息包括的数据有车牌号、经纬度、日期、图片）上传到公安数据库进行存档。 第5章​ 主要功能界面 5.1​ 拍摄界面 图2 拍摄界面 – 拍摄前 图3 拍摄界面 – 拍摄后 拍摄的最佳位置为距离车牌3到4米之间的正前方；拍摄时保证车牌在画面中处于水平位置可以达到最佳识别效果；若识别的结果不正确可进行“重照”操作，识别正确则点击右下方的车牌按扭但可进行保存。 图3 相机设置界面 – 闪光灯选项 在拍摄界面（拍摄前）中，长按拍摄画面，便会弹出相机设置界面，可对相机闪光灯进行“打开/关闭”操作。解决在环境光线不足的情况下拍摄问题，能适应户外使用车辆管理系统的各种环境状况。 5.2​ 信息管理界面 5.2.1​ 信息查看界面 图4 信息管理界面 本系统的信息管理主要界面如上图所示，每一组信息通过缩略图列表方式显示出来，保存在手机内存中的所有信息均可以从这个界面中找到，用户可以通过滚动列表的操作对信息进行查看。缩略图是对图片进行缩小后显示，帮助用户更直观、方便地解读信息；缩略图的右方有三个数据，分别是车牌号（识别得到的结果）、时间（图像拍摄的时间）、经纬度（图像中车辆所在的地理位置），因此每辆车辆的基本信息就能很清楚、容易地从手中界面上看到。 界面底部有一个标签及两个按扭：当程序初始化的时候标签所显示的内容是手机的IMEI标识码，在GPS搜星成功之后便显示手机所在地位置的经纬度信息；点击“拍照”按扭便能进入拍摄界面，进行抓拍识别操作；进行删除操作时，先点击要所要删除信息右方的选定框（一个或多个），再点击“删除”按扭。 5.2.2​ 信息修改界面 图5 信息修改界面 图6 信息修改界面 – 图片放大后 图片查看支持多点触控操作，可轻松放大、缩小、拖动图片；界面下方有一个文本框及“确认修改”、“放弃返回”两个按扭，可对车牌号进行相关修改操作。 第6章​ 方案配置 第7章​ 方案优势 一、车牌识别核心算法优化 天勤车牌识别核心汲取了国外及目前车牌识别算法的精华，并在此在基础上作了优化和改进，使得定位及识别的速度及准确性得到了很大的提升，特别是对光照的要求，因为过多地依赖环境无疑对应用形成了障碍。由于拍摄地点的不固定性，车牌的反光、逆光、背光等因素将直接影响车牌的识别，改进过的算法对以上车牌的识别得到了很大提升，识别率大大提高。 二、基于Android平台车辆管理系统适用地点灵活性更高 采用手机或PAD作为程序载体，设备小巧、耗电少、连续工作时间长。应用在手机上的警用车辆管理系统，相对于传统的车辆管理系统，在硬件设备上更为简单，只需一部支持Android系统的手机即可，不需要进行任何施工（安装摄像机、安装地感或光电触发装置、场地规划等），只需操作便可达到相同的识别率。由于没有了场地、定点拍摄等因素的限制，系统适用的地点灵活性更高，适合对无序停放的车辆进行管理。 三、500万像素摄像头成像更清晰 手机自带500万像素的摄像头，拍摄分辨率为1024*768，高清图片显示，成像更加清晰，方便日后取证。拍照时可使用闪光灯，解决在环境光线不足的情况下拍摄问题，能适应户外使用车辆管理系统的各种环境状况。 四、全触屏操作更为方便、简洁、高效 基于Android平台的警用车辆管理系统支持多点触控操作，简化了用户的操作，用户使用车辆管理系统将会变得更为方便、简洁、高效。 第8章​ 技术支持和售后服务 本公司承诺免费提供培训、系统安装等技术支持，保证用户短期内熟练使用本系统，并能达到最佳的识别效果；免费提供系统升级、故障排查、设备维护等售后服务，但证系统长期有效稳定地工作。 第9章​ 公司简介 深圳市天勤科技有限公司成立于2003年，是一家专业从事车牌识别、集装箱号识别研发和系统集成的高科技民营企业，主要产品为智能交通产品，机器视觉产品，以及相关的集成产品。是全国智能交通领域及机器视觉领域崛起的新星。 公司自成立以来，曾与多家国内外知名品牌合作，为全球各地的提供稳定高效的产品，这其中包括核心产品：车牌识别模块、嵌入式智能平台、集装箱号识别模块；集成产品：智能停车场管理系统、移动电子警察系统、车流量监控系统、治安卡口监控系统、口岸码头智能化通关系统。产品覆盖全国乃至全世界各地，以稳定高效的质量获得了各地区用户的一致好评。   公司拥有一流的图像识别专业人才和优秀的管理队伍，在全国同类型的产品中处于领先地位，我们力求打造高质量产品来服务社会。 公司最新研制的嵌入式智能平台(EIP)，是一款利用最新的嵌入式技术及芯片技术研制的综合智能平台，它将图像采集，识别，数据库技术，通信技术高效地结合在一起，解决了传统的业务模式功能分散，实时性差的技术难题。我们相信，随着EIP的普及与推广，将掀起一场智能交通的技术变革。 自2003年至今， 公司着手于视频图像识别软件研究与编写工作，并在这方面取得了成功，已成功开发出车牌识别与箱号识别系统核心模块，且在这两方面基础上集成开发出多种已成型产品。现可以成型系列产品有： ​ 车牌识别 - 车牌识别模块 -​ 外触发抓拍单元 -​ 视频触发抓拍单元 ​ 电子警察 -​ 红绿灯电子警察 -​ 移动电子稽查监控 ​ 集装箱号码识别 -​ 海关无人监管闸口系统 -​ 集装箱号自动识别系统 附录一 Android平台简介 系统简介    HYPERLINK "http://baike.baidu.com/image/e865a699197b145a6f068c6a" \t "_blank" Android 中文名：安卓（非官方） 安致 （官方）。注：Google 2005年8月17日收购美国Android公司得到手机巨头摩托罗拉的支持，摩托罗拉2010年放弃其他的操作系统（包括自家的Linux和UIQ）只支持Android。Android的特色业务是手机软件，之后Google在其基础上发展了Android业务。在Android发展的过程中，摩托罗拉付出的是核心代码，Google付出的是公关和品牌效应，当然还有它的google app，但是Google掌握了Android Market以及通过android google apps获得的大量用户。Android一词最早出现于法国作家利尔亚当在1886年发表的科幻小说《未来夏娃》中。他将外表像人的机器起名为Android。 Android是基于Linux开放性内核的操作系统，是Google公司在2007年11月5日公布的手机操作系统。早期由原名为"Android"的公司开发，谷歌在2005年收购"Android.Inc"后，继续对Android系统开发运营，它采用了软件堆层（software stack，又名软件叠层）的架构，主要分为三部分。底层Linux内核只提供基本功能，其他的应用软件则由各公司自行开发，部分程序以Java编写。 2011年初数据显示，仅正式上市两年的操作系统Android已经超越称霸十年的塞班系统，使之跃居全球最受欢迎的智能手机平台。现在，Android系统不但应用于智能手机，也在平板电脑市场急速扩张，在智能MP4方面也有较大发展。采用Android系统主要厂商包括中国台湾的HTC(第一台谷歌的手机G1由HTC生产代工）、韩国三星、美国摩托罗拉、索尼爱立信等，中国大陆厂商如：首派(A101、A100、A80、A60S及未上市的A70)，魅族（M9），华为、联想、中兴、蓝魔等。 系统历史 2008年9月22日，美国运营商德国T-Mobile在纽约正式发布第一款Android手机——T-Mobile G1。该款手机为台湾宏达电(HTC)代工制造，是世界上第一部使用Android操作系统的手机，支持WCDMA/HSPA网络，理论下载速率7.2Mbps，并支持Wi-Fi。 2009年10月28日正式发布了Android 2.0 智能手机操作系统。 2010年1月索尼爱立信首款Android机型X10上市 。 2010年1月7日，Google在其美国总部正式向外界发布了旗下首款合作品牌手机Nexus One（HTC G5），并同时开始对外发售。 2010年7月9日，美国NDP集团调查显示，Android系统已占据了美国移动系统市场28%的份额。 北京时间2011年3月25日，据国外媒体报道，谷歌周四表示，谷歌暂停开源Android3.0，并将暂时阻止小型手机生产商使用其Android 3.0“Honeycomb”系统，期限未定。 谷歌一位发言人通过电子邮件声明称，Honeycomb是专为平板电脑而非手机设计的，在该系统以开源形式发布前，还有很多工作要做。谷歌向《商业周刊》表示，推迟发布可能达数月之久。 谷歌称：“代号为Honeycomb的Android 3.0系统，是针对大屏幕设备和改进小软件、多任务、浏览、通知和客户化等功能而设计。虽然我们很高兴为平板电脑提供这些新功能，但交付给其他设备包括手机前我们有更多的工作要做。我们决定暂不开放源代码。我们致力于将Android作为跨多设备类型的开放式平台来提供，并在准备好时公布源代码”。 这意味着小型手造商要使用Honeycomb将不得不等待一段时间。不过大型设备商如HTC和摩托罗拉，已经可以使用。这些设备制造商一般安装在平板电脑中。 对此，谷歌工程副总裁和Android主管安迪·鲁宾（Andy Rubin）表示：“为了制定平板电脑出货的时间表， 我们进行了一些折衷设计。我们不想思考如何在手机上运行同一个软件”。 鲁宾还表示，谷歌不想冒险“带来非常糟糕的用户体验”。今年2月在发布Honeycomb时，谷歌发言人称，目前是专为平板电脑设计，“以后这些功能将推广到手机上。手机版的新Android，可能不会被叫做“Honeycomb ”，也可能是与3.0不同的版本。” 北京时间2011年8月15日，谷歌和摩托罗拉移动宣布，两家公司已经达成一致协议，谷歌将以40美元现金每股的价格收购摩托罗拉移动，总价值达到125亿美元。 系统优势 开放性 在优势方面，Android平台首先就是其开放性，开发的平台允许任何移动终端厂商加入到Android联盟中来。显著的开放性可以使其拥有更多的开发者，随着用户和应用的日益丰富，一个崭新的平台也将很快走向成熟。 开放性对于Android的发展而言，有利于积累人气，这里的人气包括消费者和厂商，而对于消费者来讲，最大的受益正是丰富的软件资源。开放的平台也会带来更大竞争，如此一来，消费者将可以用更低的价位购得心仪的手机。 挣脱束缚 在过去很长的一段时间，特别是在欧美地区，手机应用往往受到运营商制约，使用什么功能接入什么网络，几乎都受到运营商的控制。自从iPhone上市，用户可以更加方便地连接网络，运营商的制约减少。随着EDGE、HSDPA这些2G至3G移动网络的逐步过渡和提升，手机随意接入网络已不是运营商口中的笑谈。 丰富的硬件 这一点还是与Android平台的开放性相关，由于Android的开放性，众多的厂商会推出千奇百怪，功能特色各具的多种产品。功能上的差异和特色，却不会影响到数据同步、甚至软件的兼容。好比你从诺基亚Symbian风格手机一下改用苹果iPhone，同时还可将Symbian中优秀的软件带到iPhone上使用、联系人等资料更是可以方便地转移。 开发商 Android平台提供给第三方开发商一个十分宽泛、自由的环境。因此不会受到各种条条框框的阻挠，可想而知，会有多少新颖别致的软件会诞生。但也有其两面性，血腥、暴力、情色方面的程序和游戏如何控制正是留给Android难题之一。 Google应用 如今叱咤互联网的Google已经走过10年度历史。从搜索巨人到全面的互联网渗透，Google服务如地图、邮件、搜索等已经成为连接用户和互联网的重要纽带，而Android平台手机将无缝结合这些优秀的Google服务。