基于信息融合的矿用地磅车牌识别研究
为了实现矿用地磅车辆称重管理的规范化、现代化和智能化等需求，有必要在地磅管理系统中引入车牌识 别技术。针对单一特征提取方法识别车牌效果不理想的现状，将信息融合用于车牌字符的识别，实现不同信息源的 优势互补。利用互补的信息以降低矿用地磅车牌识别系统的错误率，提高系统的稳定性，对提高出入煤矿地磅车辆 的自动化管理都具有现实意义。
1.引言
随着采煤技术的不断改进、采煤设备的曰趋先进以及对 能源需求的不断增长，煤矿产量得到很大的提高，地磅车辆 的称重工作也随之变得曰常繁重，对出入碚车辆进行规范、 高效、现代化管理显得更加迫切。在以往的称重管理方式中， 完全靠人工记录车辆信息、称重信息、资金情况以及信息的 统计汇总等，并由人工指挥车辆出入碚。这种靠人工来记录 的方法不仅工作强度高、作业效率低、容易出现安全事故， 而且漏收、误收现象比较严重，出错概率较高；其次，由于 缺乏有效的监督，人为可作弊行为可能性极大，都将可能导 致企业的资产流失；并且获取的数据不能通过网络传输实现 实时共享，而是凭借手工填写单据，送交财务、销售、仓库 等其他相关部门，难以及时了解矿内车辆的作业动态，也不 方便进行及时有效的管理。
因此，有必要在地碚管理系统中引入车牌识别技术，自 动识别出入碚车辆，对车辆身份进行唯一性认证、自动登记 并验放车辆，实现过碚车辆监控和管理自动化。车牌识别一 般可分为车牌定位、字符分割和字符识别3大部分。为了更 有效地构造一个高性能的车牌识别系统，在对车牌字符轮廓、 投影和网格编码特征提取的基础上，利用SVM在解决小样 本、高维数和非线性模式识别问题中良好的分类能力以及D- S证据理论具有直接表达不确定、不完全信息的优势，利用 D-S证据理论融合单特征的SVM字符识别信息，构建信息融 合的矿用地碚车牌识别系统，充分运用了各特征的冗余互补 信息，大大提高了识别的准确性和可信度，为提高企业经营 运作的高效率和高效益有十分重要的意义。
2.信息融合理论基础
在人类辨识外界事物的过程中，通常根据来自不同感觉 器官获得的关于目标的多种特征信息，并利用各种已有不确 定的知识来判断目标种类。在工程实践中也存在类似的情 况，经常要求根据一些经验知识以及多种特征对事物的种类 进行判断。信息融合（Information Fusion)就是指采集并集 成各种信息源、多种媒体和多种格式信息，从而生成完整、 准确、及时和有效的综合信息的过程。信息融合的方法很 多，包括：加权平均法、数理统计法、神经网络法、Kalman 滤波、Bayes推理方法和证据决策推理方法。信息融合方法 中，D-S证据理论在不完全、不确定、不清晰信息的表示、 组合、决策方面具有明显的优势，是决策级信息融合的经典 理论。
D-S证据理论是基于“证据”和“组合”来处理不确定 性推理问题的决策级融合方法。D-S证据理论定义待识别的
3.字符特征提取
不同的特征提取方法对识別韦有肴不同的影响，单一特 征只能反映宇符的某一《性，并不能提供宇符的完整信息。 为了弥补单一特征提供的信息馕不足的缺点，对宇符轮靡特 征、投影特征和网格编砑特征分别进行提取.
轮廓特征提取方法是从上、下、左、右4个方向依次扫 描图像，记录第一次遇到宇符像素时离边界的距离，然后将 上、下、左、右4个方向的特征合并就能得到宇符的轮廓特 征。字符轮廓特征提取示意如图1所示；投影特征提取方法 是沿水平和垂直方向依次扫描图像，统计宇符白像索数和边 缘跳变次数，将水平、垂直方向统计的宇符分布向量组合成 宇符的投影特征。投影特征提取如2所示；网格编码特征 提取方法是将阌像均匀划分为闻定的网格，以规定的网格编 码规则绐各网格分配编码值，然后将所冇网格的编码值组合 在一起形成维数为网格数目的特征向讨..网格编码特征提取 如闬3所示。
4.多特征融合识别
对于每个类中要识别的宇符，进行多特征提取方法以用于 信息融合,，对预处理后的车牌字符围像分别进行轮廓、投影 和网格编码特征的提取，得到不同特征的目标信息，将目标 信息分别进行SVM多分类识别，产生待识别目标的初步分类 结论和基本概率赋值，经D-S证据理论融合来自不同特征的 识别信息，根据决策规则得到最后的识别结果。基于信总融 合的车牌识别模型如图4所示。
6结语
实际的矿用地磅应用环境中有很多因素会对车牌宇符识 別产生影响，如天气、光照强度、雨雾、粉尘等自然因素； 拍摄角度、镜头聚焦、机械抖动、图像分辨率、图像失真 机器视觉因素：车辆运动.车牌污损、车牌形态变化等车牌 因素和图像处理的误差积祺等技术因素等。以上因素导致在 矿用地磅车牌识别时，很难仅仅依铒轮廓特征、投影特征和 网格编码特征等单一特征做出确定性判断，致使基于单特征 的识別方法准确率低、可铒性和稳定性差，《至同一对象采 用不同特征判别式结果会出现冲突。因此，融介车牌字符的 多种特征信息.通过决策判决得到?终推断结果是提高矿用 地磅午牌识别准确肀和可帒性的冇效途径。
基于倍息融合的矿用地磅车牌识别系统可以改辩和提高 出人磅车辆的自动化管理水平；实现物资有序流通和保证企 业财产安全；为矿用地磅忏理系统的升级和改造提供依据； 辅助企业达到快捷、效、安全、实用、规范等忏理目标。
