智能交通系统是一个综合研究体系，对我国建立高效的交通运输管理系统、保障交通安全，改善环境质量和提高能源利用率具有极其重大的意义。车牌辨识是基于OCR的一种智能化技术，将其运用在智能交通系统中，将有利于提高交通管理的智能化、自动化水平，是智能交通研究的一个重要内容。由于交通设备的应用环境的特殊性，运用于交通系统的产品对环境适应性、系统稳定性、工作可靠性都有很高的要求。本文针对这些具体的应用要求,根据车牌辨识系统的模块组成和基本工作流程，比较了车牌辨识系统分别采用传统结构方式和嵌入式一体化结构方式时的特点，在实验数据的对比下，说明了系统体系结构对系统性能和实用化能力的影响，提出了在ITS中采用嵌入式一体化结构方式的优势。
关键词 智能交通系统(ITS)；系统基本技术流程；传统结构方式；车牌辨识系统；嵌入式一体化结构方式；识别核心
1：概述
智能交通系统(IntelligentTransportationSystem：简称ITS)是指将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术及计算机技术、网络技术等高新技术有效地运用于整个运输管理体系，使人、车、路密切配合、和谐统一的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合运输管理系统，保障交通安全，改善环境质量和提高能源利用率。
现代化的城市包括现代化的管理，现代化的交通，现代化的生活水平，智能交通系统是实现现代化的交通的必然要求。
ITS是近20年来新兴起的一个跨学科的、系统化的综合研究体系，是以解决交通拥挤问题和高速公路多发事故问题而产生的。其目的是在不扩张路网规模的前提下，通过综合运用现代信息技术与通信技术等，来提高交通路网的通行能力和交通运输能力。
2：车牌识别技术
2.1车牌识别系统
车牌识别是指不依赖于电子信号，利用光学特性，基于光学字符识别(简称OCR，即Optical Character Recognition)技术对车辆牌照进行识别从而辨识车辆身份的一种技术。这一技术在国外早有研究，国内也同样有多家研究单位一直研究这一课题，力图将其应用于实际系统。
图像采集指从实际环境中或者交通视频中获取图像。可通过照像设备直接获取，也可使用图像采集卡采集。车牌识别技术均基于对图像进行分析识别，这一步骤是为了提供识别的对象。
识别核心为整个系统的工作核心。通过OCR字符识别技术，获得车牌号码识别结果(有时包括如车牌颜色，牌照位置等其他重要信息)。
计算机应用指可以运用车牌识别技术的一切管理模块或软件，如公路收费系统、车场管理系统、门禁系统、交通监控和疏导系统等。
车牌识别技术是集光学、电子、软件、人工智能等多领域的一项实用技术，由于其完全采用光学图像，避免了以往采取微波、雷达等电子设备进行交通监控造成的电子污染，同时使一些反监控电子装置(如“电子狗”，它能探测到道路上是否安装雷达等电子监控装置，便于不法驾驶人员逃避监控)无用武之地，增加了ITS系统对在交通监控领域的有效性和威慑力。
2.2传统结构模式的应用
我国研究人员对车牌识别技术的研究已有多年，目前有些地区也已将车牌识别的技术运用于实际系统。从模块结构来说，主要采用了软件识别方式，即传统结构方式，其基本结构如下图所示：
图2： 传统结构方式基本结构
(Fig.2 the Traditional Structure of System)
该结构方式的特点是：
A：摄像头独立于工控机之外，仅负责取得视频的作用
B：采用单独的图像采集卡采集图像
C：识别核心与管理系统同属于一个整体，即一套管理软件系统(在某些系统中，识别核心以动态库的形式出现，从软件模块上与管理系统分离)。
2.3传统结构方式的缺陷
对于以上介绍的传统结构方式的车牌识别系统，具有一些难以克服的弱点，仅能使用在一些环境比较特殊的场合或停留在实验室阶段，不能在交通领域内全面铺开，分析其原因，主要有以下几个方面：
(鉴于各产品厂商所使用的的识别核心或有自主版权，或为二次开发，其算法均各有特点，本文仅对系统结构进行分析，不评价识别核心的识别率)
A：实际图像由于光照、车辆运动、气候、摄头精度等影响，与实验室环境差距很大，造成识别率大幅降低，这些问题包括：
①光源直射问题：阳光、灯光直射等，由于很多车辆牌照采用反光漆，直射将造成严重反光。
②采集速度问题：图像采集卡采用软件采集方式在视频信号中获得图像均有一定时间(一般大于40ms)，在车辆高速运动条件下采集到的图像一般均带有“拖尾”现象，造成图像模糊，系统对车辆运动速度的适应性较低。且此问题属于板卡性能限制，无法克服，如果采用高速图像采集板卡，产品成本将会大幅上升。
③夜间照度不够问题：实际应用均在室外，不可能有实验室的良好光照，有些地区甚至没有路灯照明。
④夜间车辆大灯眩光问题：夜间拍摄识别车头牌照时，往往受车头大灯眩光，普通摄像头拍摄时光圈自动调小，已无法拍摄车牌。
⑤由于视频传输的速率限制和衰减等因素，真正采集到并用于识别的图片其分辨率比较低，如果采用高分辨率镜头和高速视频传输线路，成本将直线上升。
B：ITS系统的产品需求量大，且绝大部分系统要求在野外进行工作，必须解决在低成本的条件下对环境适应性要求高这一矛盾。野外环境温度湿度变化很大，但在很多地区不可能设置专用机房，一般中低档工控机无法适应这些环境，故障率高，限制了这一技术的应用。
C：ITS系统往往要求在不间断，无人值守情况下工作，必须考虑到系统工作的稳定性。对传统结构，包括采集卡，识别核心在内所有工作均在微机操作系统下运行，必须考虑操作系统稳定性，微机硬件兼容性等问题。
D：识别核心由于必须与管理软件在一台计算机上运行，如果对目前已有的车辆管理系统加入、维护、升级车牌识别核心时容易牵一发而动全局，或埋下系统安全隐患，或须重新进行整个系统测试检测，风险性和工作量都大大增加。
3：嵌入式一体化结构
3.1结构方式
嵌入式系统是指由微处理器芯片为核心实现的小型专门化的数字信号处理系统，主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”，这个器件不同于普通的模拟信号系统，其以软件运行的方式对数字信号进行灵活处理，具有智能化的特征，比较类似于微机，但又不依赖于微机软件操作系统，可以独立地完成一定的功能，制造成一个独立的箱体或器件，与外界的联系仅通过预先规定的数据传输协议连接。目前使用得最广的嵌入式系统产品即为数字手机。