[发明专利]一种基于手形识别技术的高速公路收费系统

说明书

技术领域：                                                                  

本发明涉及一种高速公路收费系统，尤其是基于手形识别技术的高速公路收费系统。

背景技术： 

手形识别系统(手形仪)采集手指的三维立体形状进行身份识别，由于手形特征稳定性高，不易随外在环境或生理变化而改变，使用方便，在过去的几十年中获得了广泛的应用。1996年奥运会上手形仪在奥运村使用，接受了6万5千多人注册，处理了一百多万次进出记录。手形识别在生物特征识别领域中占有重要的地位,目前最常用的手形匹配方法是点匹配的方法,手形提取的好坏直接影响着识别的准确性,这就要求手形的轮廓提取必须准确,否则会引入大量的伪特征点从而带来错误率的激增。在手形采集过程中,周围环境的光照和噪声对手形的准确提取会造成很大的影响。该文提出了一种光照补偿和由基于分类搜索的局部域值手形提取方法解决以上问题,该方法能有效地克服传统方法难以提取手形边缘信息的现象,实验表明,该方法能准确有效地对手形进行提取,为识别提供了保障。手形识别技术根据用于获取指形特征所扫描的手指数量的多少发展了三种技术，一种是扫描整个手的手形的技术，第二种是仅扫描单个手指的技术，还有一种是结合这两种技术的扫描食指和中指两个手指的技术(指形识别技术)。通常我们称扫描整个手形的手形仪为掌形机或掌形仪，扫描两个手指的手形仪称为指形机。指形机与掌形仪采用同样的原理与技术，使用掌形仪时必须将整个手掌放在其定位装置上，其定位需要五个定位柱。而使用指形机时只需要将左手或右手的食指和中指放在仅有两个定位柱的装置上。从使用角度上来讲，指形机定位点少，易于使用，而且对于习惯左手或右手的人均适用。而从技术上来讲又可以达到与掌形机相同的识别精度和各种性能指标;从生产和制造成本上讲，指形机体积可以减小，成本降低。

手形识别是成熟的生物识别技术，其最大的特点是其识别的唯一性，也就是说只有合法用户本人的手指才能被识别和允许通过。在现有的科技条件下，无法仿造出人的手指的三维特征，完全杜绝了钥匙和IC卡被盗用或密码被破解等导致他人非法进入的现象。指形机扫描系统采用红外光源，其原理与电视机的遥控器相同，能量也相当，不会对人体造成任何伤害。指形机系统采用12V直流电，属于安全电压。而手指与指形机的接触面积比掌形机更小，甚至小于公共场所的门把手，只要保证定期清洁，其细菌传播的可能性很小。指形识别技术是目前最为方便与安全的识别技术。指形机提供多种接口可与刷卡机、打印机、调制解调器、网络设备等相连接，极易扩充，还可以作为前端系统和各种应用系统集成综合的网络管理系统。全世界已有几十万台指形识别系统在工作，经过多年实践的检验，已证明指形识别的核心组件具有很高的可靠性。美国所有军事机构都采用该类产品，美国90%以上的核电厂以此类产品控制其出入口。另外指形机类产品还广泛应用于银行、大学、俱乐部、医院、度假村等场所。其考勤系统也在制造业、服务业、健康护理和零售业获得了广泛应用。 

 ETC( Electronic Toll Collection ) 不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站 ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。ETC 是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以 IC 卡、磁卡为介质 , 采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过（几十公里以至 100 多公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道 , 不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。