Công nghệ nhận dạng biển số xe tự động ANPR

Từ camera phạt nguội đến thu phí không dừng - tất cả đều bắt đầu từ ANPR. Công nghệ nhận dạng biển số xe tự động đang âm thầm vận hành sau hàng nghìn camera trên khắp Việt Nam, giúp ghi lại vi phạm, tối ưu luồng giao thông và nâng cao hiệu quả quản lý phương tiện. Nhưng liệu bạn có biết, đằng sau hệ thống này là cả một mạng lưới AI và xử lý dữ liệu cực kỳ phức tạp? Vậy cách thức hoạt động của ANPR như thế nào? Hãy cùng KPS khám phá trong bài viết dưới đây!

ANPR là gì? Cách thức hoạt động thế nào?

ANPR là gì?

ANPR (Automatic Number Plate Recognition) hay còn gọi là Công nghệ nhận dạng biển số xe tự động, hệ thống sử dụng camera chuyên dụng kết hợp với trí tuệ nhân tạo (AI) để tự động phát hiện, chụp và phân tích hình ảnh biển số xe, cho phép máy tính đọc biển số xe từ hình ảnh được chụp bởi camera. Công nghệ này chuyển đổi thông tin quang học trên biển số thành dữ liệu văn bản, từ đó tạo ra dữ liệu vị trí xe.

Vai trò cốt lõi của ANPR nằm ở khả năng giám sát và quản lý. Bằng cách tích hợp dữ liệu biển số đã được nhận dạng với các cơ sở dữ liệu đăng ký phương tiện, hệ thống có thể nhanh chóng xác định các thông tin chi tiết về chủ sở hữu, vị trí đăng ký, và tình trạng tuân thủ pháp luật (như kiểm tra xe bị đánh cắp hoặc vi phạm).

Cách thức hoạt động của hệ thống ANPR

Công nghệ ANPR vận hành dựa trên sự kết hợp giữa camera chuyên dụng, xử lý hình ảnh bằng trí tuệ nhân tạo (AI) và thuật toán nhận dạng ký tự quang học (OCR). Toàn bộ quy trình được thực hiện hoàn toàn tự động - thời gian thực (real-time) chỉ trong vài phần nghìn giây, đảm bảo độ chính xác cao ngay cả trong điều kiện phức tạp như ánh sáng yếu, biển số bẩn hoặc xe di chuyển tốc độ cao.

Bước 1: Giai đoạn thu thập hình ảnh

• Thiết bị chính là các camera ANPR được lắp đặt tại những vị trí chiến lược như trạm thu phí, cổng kiểm soát, bãi giữ xe, hoặc giao lộ. Những camera này có độ phân giải cao và sử dụng ánh sáng hồng ngoại (Infrared - IR) để chụp ảnh biển số rõ nét trong mọi điều kiện - dù là ban ngày, ban đêm, hay thời tiết xấu. Một số hệ thống còn tích hợp bộ lọc phân cực để loại bỏ ánh chói và phản xạ từ mặt kim loại hoặc đèn pha xe.

Bước 2: Tiền xử lý hình ảnh (Image Pre-Processing): đây là giai đoạn lọc nhiễu và cải thiện chất lượng hình ảnh nhằm tăng độ chính xác khi nhận dạng ký tự. Các bước xử lý bao gồm:

• Chuyển đổi ảnh màu sang ảnh xám (Grayscale).
• Tăng tương phản, cân bằng sáng - tối.
• Loại bỏ nhiễu (Noise Filtering) bằng thuật toán Gaussian hoặc Median Filter.
• Xác định vùng chứa biển số (Plate Localization) thông qua AI Object Detection.

Bước 3: Phát hiện biển số (Plate Detection): 

• Sử dụng các phương pháp truyền thống:
  • Phát hiện cạnh (Edge Detection) - tìm các hình chữ nhật.
  • Phân vùng theo màu sắc, nếu biển số có nền màu đặc trưng.
• Hoặc dùng AI/Deep Learning:
  • Mạng CNN, YOLO, hoặc SSD để nhận diện vị trí biển số trực tiếp.
  • Ưu điểm: chính xác, không phụ thuộc vào màu sắc hay môi trường ánh sáng.

» Sau đó lọc kết quả, loại bỏ các vùng giả, chỉ giữ vùng khả nghi nhất có dạng chữ nhật, tỉ lệ chuẩn của biển số.

Bước 4: Trích xuất biển số

• Tiền xử lý vùng biển số:
  • Chuyển vùng biển số sang ảnh nhị phân (black & white) để ký tự nổi bật hơn so với nền.
  • Nâng cao độ tương phản và làm sắc nét ký tự, đảm bảo các chi tiết chữ số/ chữ cái rõ ràng.
• Cắt ký tự (Character Segmentation):
  • Phân tách các ký tự bằng kỹ thuật contour detection, connected component analysis hoặc projection profile.
  • Với các hệ thống AI, mô hình CNN/CRNN có thể segment ký tự tự động, đặc biệt hữu ích khi ký tự bị nghiêng, bị che hoặc kết nối với nhau.
• Nhận dạng ký tự (Character Recognition / OCR):
  • Sử dụng mô hình OCR hoặc mạng neural chuyên biệt cho biển số để nhận dạng ký tự.
  • Có thể kết hợp kiểm tra định dạng hợp lệ theo quy định biển số để loại bỏ lỗi nhận dạng.
• Ghép và xác thực kết quả:
  • Các ký tự đã nhận dạng được ghép theo thứ tự để tạo thành biển số hoàn chỉnh.
  • Kiểm tra định dạng, loại bỏ ký tự sai và đảm bảo tính chính xác cao.

Bước 5: Truy vấn Cơ sở dữ liệu (Database Query)

Dữ liệu biển số đã được nhận dạng sẽ được tích hợp với các cơ sở dữ liệu liên quan (danh sách phương tiện đã đăng ký, danh sách đen, thông tin vi phạm). Quá trình này cho phép hệ thống xác định chi tiết về phương tiện, chủ sở hữu, địa chỉ, và cung cấp thông tin cần thiết cho các ứng dụng như kiểm soát truy cập hoặc thực thi pháp luật.

Các công nghệ lõi trong ANPR hiện đại

Một hệ thống ANPR hiện đại không chỉ dựa vào phần cứng camera, mà còn là sự kết hợp tinh vi giữa AI, Computer Vision, Machine Learning, và Edge Computing. Những công nghệ lõi này giúp hệ thống hoạt động chính xác, nhanh chóng và ổn định trong nhiều điều kiện thực tế.

• Trí tuệ nhân tạo (AI) & Machine Learning: giúp hệ thống tự học từ hàng triệu hình ảnh, nhận dạng chính xác ký tự trong nhiều điều kiện khác nhau, đạt độ chính xác trên 98%.
• Thị giác máy tính (Computer Vision): giúp phân tích hình ảnh, định vị và nhận dạng biển số, đồng thời phát hiện hành vi vi phạm giao thông.
• Xử lý ảnh nâng cao: giúp tăng cường chất lượng ảnh, loại bỏ nhiễu, hiệu chỉnh góc chụp để đảm bảo ký tự biển số rõ nét.
• Xử lý biên (Edge Computing): Xử lý dữ liệu trực tiếp trên camera, giúp giảm độ trễ và tăng tốc độ phản hồi trong thời gian thực.
• Điện toán đám mây (Cloud Computing): Lưu trữ, phân tích và đồng bộ dữ liệu biển số trên quy mô lớn, hỗ trợ giám sát và quản lý tập trung.
• Bảo mật & tuân thủ chuẩn quốc tế: Mã hóa dữ liệu, xác thực truy cập và tuân thủ các tiêu chuẩn NDAA, FIPS 140-2 nhằm đảm bảo an toàn thông tin

Ứng dụng thực tế của ANPR

Công nghệ ANPR đã trở thành một công cụ không thể thiếu, giúp nâng cao hiệu quả quản lý giao thông, an ninh và giảm thiểu sự can thiệp của con người trong các quy trình vận hành.

Ứng dụng trong Giao thông Vận tải Thông minh (ITS)

Giám sát vi phạm giao thông

• ANPR giúp phát hiện các vi phạm như vượt tốc độ, vượt đèn đỏ ngay cả khi phương tiện đang di chuyển ở tốc độ cao.
• Dữ liệu vi phạm được ghi nhận tự động và tích hợp vào hệ thống xử lý, giúp tăng cường hiệu quả thực thi pháp luật và an ninh đường bộ.

Thu phí đường bộ tự động (ETC/Tolling)

• Hệ thống ANPR tự động chụp và nhận dạng biển số xe khi xe đi qua trạm thu phí hoặc camera giám sát tốc độ.
• Dữ liệu biển số được sử dụng để gửi vé hoặc hóa đơn tự động, thay thế việc thu phí thủ công.
• Giải pháp này đặc biệt hiệu quả trong việc giảm ùn tắc tại các tuyến cao tốc, nâng cao tốc độ lưu thông.

Phân tích thời gian hành trình

• Hệ thống ghi lại thời gian di chuyển từ điểm xuất phát đến điểm đích của phương tiện.
• Cung cấp dữ liệu quan trọng để phân tích lưu lượng giao thông và tối ưu hóa điều khiển tín hiệu, giúp quản lý ùn tắc hiệu quả trong thời gian thực.

Lĩnh vực An ninh, Giám sát và Kiểm soát Tiếp cận

Quản lý bãi đỗ xe thông minh (Smart Parking)

• Tự động hóa quy trình vào ra của phương tiện, hạn chế đỗ xe trái phép.
• Ghi lại hình ảnh và thông tin phương tiện để thu thập dữ liệu chi tiết phục vụ quản lý bãi xe.

Kiểm soát ra vào tích hợp (Hybrid Access Control)

• ANPR kết hợp với nhận dạng sinh trắc học để tạo ra hệ thống kiểm soát ra vào toàn diện.
• Phù hợp với nhà máy, trụ sở hoặc các khu vực cần mức bảo mật cao, giúp quản lý dễ dàng và giảm chi phí vận hành.

An ninh khu vực hạn chế

• Hệ thống được triển khai tại khu vực an ninh cao như cơ sở quân sự, khu vực thử nghiệm hoặc các tòa nhà chính phủ quan trọng.
• Tự động nhận diện và xác thực phương tiện được phép, tăng cường an ninh vòng ngoài.

Hỗ trợ thực thi pháp luật

• Hệ thống ghi nhận biển số, ký hiệu, màu sắc và các đặc điểm của phương tiện.
• Dữ liệu này hỗ trợ các cơ quan thực thi pháp luật trong điều tra, truy vết và kiểm soát phương tiện theo quy định.

Xu hướng phát triển ANPR tại Việt Nam

Công nghệ ANPR tại Việt Nam đang phát triển mạnh, tập trung vào các dự án giao thông thông minh, nâng cấp kỹ thuật bằng AI, và tuân thủ pháp lý nghiêm ngặt.

Nâng cấp kỹ thuật với Trí tuệ Nhân tạo (AI) và Edge Computing

Tăng cường độ chính xác bằng AI

• Thay thế các thuật toán truyền thống bằng mô hình Deep Learning (YOLO, CNN) để nhận dạng biển số trong điều kiện ánh sáng yếu, biển số nghiêng hoặc bị che khuất.
• Độ chính xác nhận dạng đạt 93 - 95%, cao hơn nhiều so với các hệ thống truyền thống.

Tối ưu hóa biển số Việt Nam

• Nghiên cứu và tinh chỉnh mô hình để nhận dạng các cấu trúc biển số đa dạng (ô tô, xe máy, nhiều loại ký tự).
• OCR cho chữ số đạt tới 99.5%, và hệ thống tổng thể hướng tới hiệu suất nhận dạng trên 90% trong điều kiện thực tế.

Xử lý Biên (Edge Computing)

• Tích hợp khả năng xử lý trực tiếp trên camera để ra quyết định tức thì.
• Giảm độ trễ mạng và giảm băng thông cần thiết cho các hệ thống giám sát quy mô lớn.

Tập trung trọng tâm vào Giao thông Thông minh (ITS) và Thu phí Tự động

Thu phí Đường bộ Tự động (ETC)

• ANPR là công nghệ nền tảng cho thu phí không dừng trên cao tốc và cầu đường.
• Hệ thống tự động chụp và nhận dạng biển số xe, lập hóa đơn hoặc vé tương ứng, giúp giảm ùn tắc tại các trạm thu phí truyền thống.

Quản lý Lưu lượng và Vi phạm giao thông

• ANPR triển khai tại các nút giao thông trọng điểm để giám sát vi phạm như vượt tốc độ, vượt đèn đỏ, và thu thập dữ liệu phương tiện thời gian thực.

Quản lý Bãi đỗ xe Thông minh

• Tự động hóa quy trình vào ra bãi đỗ xe và kiểm soát phương tiện.
• Nâng cao an ninh, giảm vấn đề đỗ xe trái phép và hỗ trợ thu thập dữ liệu phương tiện.

Tuân thủ Pháp lý và Bảo vệ Quyền riêng tư

Dữ liệu Nhạy cảm

• Dữ liệu ANPR (hình ảnh, thời gian, vị trí) được coi là Dữ liệu Cá nhân Nhạy cảm.
• Việc thu thập, lưu trữ và xử lý dữ liệu phải tuân thủ các quy định nghiêm ngặt để bảo vệ quyền riêng tư.

Luật Bảo vệ Dữ liệu Cá nhân (Luật BVDLCN 2025)

• Hiệu lực từ 01/01/2026, yêu cầu các tổ chức triển khai ANPR phải xin đồng ý rõ ràng từ chủ phương tiện và tuân thủ quy định bảo mật dữ liệu.

Minh bạch hóa thông tin

• Các dự án ANPR cần thông báo rõ ràng về mục đích, phạm vi và cách thức xử lý dữ liệu.
• Thực hiện Đánh giá Tác động Quyền riêng tư trước khi triển khai hệ thống để đảm bảo tuân thủ pháp luật và quyền lợi của người dân.

KPS - Đơn vị cung cấp giải pháp an ninh và giám sát giao thông thông minh tại Việt Nam

KPS là đơn vị tiên phong trong lĩnh vực cung cấp giải pháp an ninh, và hệ thống giao thông thông minh tại Việt Nam. Với 15 năm kinh nghiệm triển khai các dự án quy mô lớn trong các lĩnh vực trọng yếu như giao thông, chính phủ, công nghiệp, tòa nhà thông minh và cơ sở hạ tầng đô thị, KPS không chỉ mang đến thiết bị chất lượng mà còn là đối tác công nghệ chiến lược giúp tối ưu hiệu quả vận hành và quản lý an toàn.

Là nhà phân phối chính thức của các thương hiệu giám sát hàng đầu thế giới như i-PRO (Panasonic), BOSCH, CNB, KPS cung cấp giải pháp toàn diện từ thiết kế, tư vấn kỹ thuật, tích hợp hệ thống đến bảo trì và vận hành dài hạn.

KPS đặc biệt chú trọng đến ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), thị giác máy tính và điện toán biên (Edge Computing) trong các hệ thống giám sát - giúp tăng cường khả năng nhận dạng biển số, phân tích hành vi phương tiện, kiểm soát giao thông và đảm bảo an ninh đô thị thông minh.

Chúng tôi có đội ngũ kỹ sư chuyên sâu, quy trình quản lý chất lượng đạt chuẩn quốc tế. Với triết lý hoạt động “An toàn - Chính xác - Hiệu quả - Bền vững”, KPS cam kết đồng hành cùng đối tác trong việc xây dựng hạ tầng an ninh và giao thông thông minh hiện đại, đáng tin cậy và phù hợp với xu hướng chuyển đổi số quốc gia.

Liên hệ KPS để được tư vấn giải pháp ANPR và camera giao thông thông minh toàn diện.

Hotline: 0933 933 018

Email: info@kps.com.vn