[发明专利]一种基于掌纹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，尤其是基于掌纹识别技术的高速公路收费系统。

背景技术： 

掌纹识别是近几年提出的一种较新的生物特征识别技术。掌纹是指手指末端到手腕部分的手掌图像。其中很多特征可以用来进行身份识别：如主线、皱纹、细小的纹理、脊末梢、分叉点等。掌纹识别也是一种非侵犯性的识别方法，用户比较容易接受，对采集设备要求不高。掌纹中最重要的特征是纹线特征，而且这些纹线特征中最清晰的几条纹线基本上是伴随人的一生不发生变化的。并且在低分辨率和低质量的图像中仍能够清晰的辨认。点特征主要是指手掌上所具有的和指纹类似的皮肤表面特征，如掌纹乳突纹在局部形成的奇异点及纹形。点特征需要在高分辨率和高质量的图像中获取，因此对图像的质量要求较高。纹理特征，主要是指比纹线更短、更细的一些纹线，但其在手掌上分布是毫无规律的。掌纹的特征还包括几何特征：如手掌的宽度、长度和几何形状，以及手掌不同区域的分布。掌纹中所包含的信息远比一枚指纹包含的信息丰富，利用掌纹的纹线特征、点特征、纹理特征、几何特征完全可以确定一个人的身份。因此，从理论上讲，掌纹具有比指纹更好的分辨能力和更高的鉴别能力。

与指纹相似，掌纹图像上也含有脊线和细节点。Funada J提出了一种通过消除掌纹的褶皱提取乳突纹的方法，然而这种方法仅限于提取掌纹图像的脊线，并没有成功用于掌纹识别。Duta提出了一种基于掌纹图像特征点的掌纹识别方法。Chen等尝试通过产生局部灰度方向场图像来估计掌纹的褶皱点，将这些点连接起来组成直线段的形式用于后续的匹配。手掌上的纹线是最直观的特征，很多文献都研究了掌纹的线特征，提取纹线特征实际上是低对比度、高噪声背景条件下的边缘检测。文献最早使用了掌纹的线特征用于掌纹识别，这种方法只提取手掌上的短直线。Han等人则采用形态学和Sobel边缘特征描述掌纹，并训练一个神经网络分类器用于验证。基于堆栈滤波的金字塔边缘检测算法和依据灰度形态学中的腐蚀、膨胀等概念构造的算子也被用于提取掌纹线特征。基于点、线特征的识别算法是掌纹识别中最直接的方法。点特征可以精确的描述掌纹图像，且鲁棒性较强、鉴别能力高。但是点特征需要在高分辨率的图像中提取。若点的数量较多，则匹配时需要大量的计算消耗。线特征明显稳定，表示方法简单，特征空间小。但是，点特征和线特征无法表示掌纹纹线的深浅和力度，并且受噪声的干扰较大。 

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。 

  

发明内容：

本发明为一种基于掌纹识别技术的高速公路收费系统，其技术方案为由触发输入器记录并识别特定个人的掌纹，然后经集成电路微处理器进行分析，从而实现当车辆经过收费系统时可以自动进行缴费。

掌纹识别系统存储了一个或多个人掌纹的数据信息，可以识别一个或多个有使用权限的人。 

车辆收费感应器、集成电路微处理器和触发输入器由交流电源进行持续供电，缴费信息由另外的电脑记录。