PlateRecApp

车牌识别系统 PlateRecApp

基于 HyperLPR3 / MNN 的嵌入式 C++ 车牌识别平台，运行于树莓派5 + Ubuntu 24.04
版本: fix27 v44 | 最后更新: 2026-08-30
Gogs 仓库: https://git.zhonjin.com:40717/steven_roc/PlateRecApp

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系统概述

PlateRecApp 是一套面向工业园区/物流场站的全功能车牌识别与称重管理系统。支持多路 RTSP 视频流实时识别、飞书消息推送、MQTT 数据上报、Web 管理后台、登录认证、frpc 内网穿透管理等核心功能。

核心能力

模块	功能说明
车牌识别	HyperLPR3 + MNN 推理引擎，支持低位/高位摄像头 ROI 裁剪推理
视频流	4路独立 RTSP 视频流 (前/侧 × 进/出) + Web 端 ROI 手动调整
飞书推送	进出站消息推送，支持携带重量信息，独立开关控制 (g_feishu_enabled)
MQTT	数据上报到 MQTT Broker，独立开关控制 (g_mqtt_enabled)，v43 并行模式支持
称重系统	TCP 连接称重仪表，重量调度器 (promise/future 异步机制)，预检测锁定 (fix27 v44)
Web 管理	登录认证、系统监控、日志管理、frpc 管理、SSH 密钥管理、ROI 调整
站点锁	交替锁定机制 (AlternatingMerge)，防止重复抓拍竞态，2小时超时清零
时间窗口	TIME_WINDOW 工单配额管理，支持 SQLite 持久化缓存
并行同步	fix24 v43 并行同步引擎，API创建工单+照片上传+飞书通知并行执行
日志管理	logrotate 自动清理，内存缓冲区+定时刷盘，系统指标历史记录
安全认证	bcrypt 密码哈希 + Session + CSRF 防护 + 速率限制 + 三级角色控制

系统架构

┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                       PlateRecApp                             │
├───────────┬───────────┬───────────┬──────────────────────────┤
│ 车牌识别   │ 重量调度   │ Web服务    │ 消息推送                 │
│ HyperLPR3 │ 异步引擎   │ 认证+监控  │ 飞书 / MQTT (独立开关)   │
│ +MNN推理  │ promise/  │ cpp-httplib│                         │
│           │ future    │ +SSL/HTTPS │                         │
├───────────┴───────────┴───────────┴──────────────────────────┤
│              统一配置管理 (config.ini)                         │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  SQLite DB  │  MQTT Client  │  RTSP Capture (FFmpeg/DRM硬解) │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
         │                    │                    │
    ┌────┴────┐         ┌────┴────┐         ┌────┴────┐
    │ 飞书API  │         │MQTT Brkr│         │ RTSP摄像头│
    └─────────┘         └─────────┘         └─────────┘

数据流

RTSP视频流 → 帧抓取(rtsp_capture) → ROI裁剪 → HyperLPR3推理
    ↓
车牌识别结果 → 去重检查 → 交替锁定检查 → 创建工单(API)
    ↓                                                    ↓
照片保存(SQLite记录) ← 联单编号(tb_num) ← API返回
    ↓
并行同步引擎(v43):
  ├── 照片上传 → API
  ├── 飞书通知 → 飞书Bot
  └── MQTT上报 → MQTT Broker

运行环境

项目	要求
硬件	树莓派5 8G（兼容 Ubuntu-24.04 / Raspberry Pi OS）
编译器	GCC 11+, C++17
核心依赖	OpenCV 4.x, MNN, HyperLPR3 SDK
其他依赖	cJSON, cpp-httplib, bcrypt, ini-parser, FFmpeg (DRM硬解)
数据库	SQLite3
网络	飞书 API, MQTT Broker, RTSP 视频流, 称重仪表 (TCP)

项目结构

PlateRecApp/
├── src/                          # 源代码
│   ├── main.cpp                  # 主程序入口 (信号处理+主循环+清理)
│   ├── common.cpp/h              # 公共定义与全局变量 (枚举/结构体/常量)
│   ├── config.cpp/h              # 配置文件解析 (config.ini, 大小写不敏感)
│   ├── plate_recognizer.cpp/h    # 车牌识别核心 (HyperLPR3+MNN推理)
│   ├── rtsp_capture.cpp/h        # RTSP 视频流采集 (FFmpeg+DRM硬解)
│   ├── web_server.cpp/h          # Web 管理服务器 (cpp-httplib+SSL)
│   ├── database.cpp/h            # SQLite 数据库操作 (上传记录/时间窗口缓存)
│   ├── feishu_client.cpp/h       # 飞书消息推送客户端 (curl)
│   ├── mqtt_client.cpp/h         # MQTT 客户端 (mosquitto)
│   ├── weight_dispatcher.cpp/h   # 重量调度器 (promise/future异步)
│   ├── weight_scale.cpp/h        # 称重模块 (TCP连接仪表)
│   ├── station_lock.cpp/h        # 站点交替锁定机制 (内存+SQLite持久化)
│   ├── system_monitor.cpp/h      # 系统监控 (CPU/内存/温度/磁盘)
│   ├── system_metrics_manager.cpp/h  # 系统指标管理+历史记录
│   ├── log_manager.cpp/h         # 日志管理+logrotate (内存缓冲+定时刷盘)
│   ├── frpc_manager.cpp/h        # frpc 内网穿透管理 (配置热更新+自动回滚)
│   ├── ssh_manager.cpp/h         # SSH 密钥管理 (authorized_keys读写)
│   ├── network_client.cpp/h      # 网络客户端 (API创建工单+照片上传)
│   ├── utils.cpp/h               # 工具函数 (帧去重/时间窗口/重试策略)
│   ├── auth_api.cpp/h            # 认证 API (登录/登出/状态)
│   ├── auth_db.cpp/h             # 认证数据库 (用户表+审计日志)
│   ├── auth_session.cpp/h        # 会话管理 (Session ID + CSRF Token)
│   ├── auth_middleware.cpp/h     # 认证中间件 (路由守卫+角色控制)
│   ├── auth_crypto.cpp/h         # 加密工具 (bcrypt 哈希+验证)
│   ├── auth_rate_limiter.h       # 速率限制 (防暴力破解)
│   └── bcrypt/                   # bcrypt 密码哈希库
├── config/                       # 配置示例
│   ├── config一号门.ini           # 一号门配置模板
│   └── config二号门.ini           # 二号门配置模板
├── scripts/                      # 部署脚本
│   ├── deploy.sh                 # 一键部署脚本 (systemd service)
│   ├── reset_passwords.py        # Web 管理密码重置工具
│   └── setup_frpc_sudoers.sh     # frpc sudoers 配置
├── third_party/                  # 第三方依赖源码
│   ├── cJSON.c/h                 # JSON 解析
│   ├── cvxFont.cpp/h             # OpenCV 中文字体
│   ├── httplib.h                 # cpp-httplib 头文件库
│   ├── hyper_lpr_sdk.h           # HyperLPR3 SDK 头文件
│   ├── ini.c/h                   # INI 配置解析
│   └── md5ex1.c/h                # MD5 工具
├── assets/web/                   # Web 前端资源 (HTML/CSS/JS)
│   ├── index.html                # 首页仪表盘
│   ├── login.html                # 登录页面
│   ├── monitor.html              # 系统监控
│   ├── frpc.html                 # frpc 管理
│   ├── ssh.html                  # SSH 密钥管理
│   ├── logs.html                 # 日志查看
│   ├── video.html                # 视频预览
│   ├── weight.html               # 称重记录
│   └── config.html               # 配置管理
├── sync_to_gogs.sh               # Gogs 自动同步脚本
├── CMakeLists.txt                # CMake 构建配置
├── CHANGELOG.md                  # 详细变更日志
└── README.md                     # 本文件

快速开始

1. 克隆仓库

git clone https://git.zhonjin.com:40717/steven_roc/PlateRecApp.git
cd PlateRecApp

2. 编译

mkdir build && cd build
cmake ..
make -j4

编译产物: build/PlateRecApp 可执行文件

3. 配置

# 复制配置模板并修改
cp config/config一号门.ini /opt/openAI/project/003.PlateRecAPP/config.ini
# 编辑 config.ini 填入实际参数（见下方配置说明）

4. 部署

sudo bash scripts/deploy.sh

deploy.sh 会自动:

• 复制可执行文件到 /opt/openAI/project/003.PlateRecAPP/
• 安装 systemd service 文件
• 设置文件权限
• 启动服务

5. 验证

# 检查服务状态
sudo systemctl status PlateRecApp

# 查看运行日志
sudo journalctl -u PlateRecApp -f

# 访问 Web 管理
# http://<设备IP>:8080 (HTTP) 或 https://<设备IP>:8443 (HTTPS)

配置文件详细说明

核心配置通过 config.ini 管理，支持以下配置段：

[config] 主配置段

[config]
project_name = 一号门站              # 项目名称（日志标识）
point_number = P001                  # 站点编号（API上报）
throughway = 1                       # 通道号

# RTSP 视频流地址（4路：前/侧 × 进/出）
rtsp_url_front_in = rtsp://admin:xxx@192.168.1.101:554/stream1
rtsp_url_front_out = rtsp://admin:xxx@192.168.1.102:554/stream1
rtsp_url_side_in = rtsp://admin:xxx@192.168.1.103:554/stream1
rtsp_url_side_out = rtsp://admin:xxx@192.168.1.104:554/stream1

# API 配置
app_api = https://api.example.com/v1
app_key = your_app_key
app_secret = your_app_secret

# 运行模式
DEBUG_LOG = 0                        # 0=正式运行, 1=调试模式(详细日志)
TestFlag = 0                         # 0=正式环境, 1=测试环境
wType = 1                            # 称重类型 (1=类型A, 3=类型B)

# 时间窗口与配额
TIME_WINDOW = 5                      # 时间窗口(分钟)，同一车牌5分钟内仅处理1次
MAX_PHOTO_GROUPS = 3                 # 每侧最多保存照片组数
in_out_interval = 5                  # 进出站间隔(分钟)，交替锁定等待时间

# 车牌识别
PLATE_CONFIDENCE_THRESHOLD = 0.5     # 识别置信度阈值
PLATE_LOG_THRESHOLD = 0.3            # 日志记录阈值

# 交替锁定
AlternatingMerge = 1                 # 1=启用交替锁定(推荐)

# ROI 区域 (像素坐标)
roi_in_x = 100    roi_in_y = 200
roi_in_w = 800    roi_in_h = 600    roi_in_enabled = 1
roi_out_x = 100   roi_out_y = 200
roi_out_w = 800   roi_out_h = 600   roi_out_enabled = 1
roi_debug_enabled = 0                # 1=显示ROI调试框

# 硬件解码
hw_decode_mode = drm                 # auto/drm/soft
hw_decode_device = /dev/dri/card0    # DRM设备路径
rtsp_transport = tcp                 # rtsp传输协议

# 文件清理
PhotoMaxCapacityMB = 2048            # 照片目录最大容量(MB)，超出自动清理旧文件
LogRetentionDays = 30                # 日志保留天数

[feishu] 飞书推送

[feishu]
ENABLED = 1                          # 1=启用飞书消息推送
APP_ID = cli_xxx                     # 飞书应用 App ID
APP_SECRET = xxx                     # 飞书应用 App Secret
CHAT_ID = oc_xxx                     # 目标群聊 Chat ID
TIMEOUT_SECOND = 10                  # HTTP 请求超时(秒)
WarningSigns = 0                     # 1=抑制紧急告警

[mqtt] MQTT 推送

[mqtt]
MQTT_ENABLED = 1                     # 1=启用MQTT消息推送
MQTT_HOST = broker.example.com       # MQTT Broker 地址
MQTT_PORT = 1883                     # MQTT Broker 端口
MQTT_USER = user                     # 用户名
MQTT_PASS = password                 # 密码
MQTT_TOPIC = plate_rec/data          # 发布主题
MQTT_CLIENT_ID = PlateRecApp_01      # 客户端ID
PLATE_COLOR = 绿色                   # 车牌颜色
VEHICLE_TYPE = 渣土车                # 车辆类型

[weight] 称重系统

[weight]
flagWeight = 1                       # 飞书消息是否携带重量信息
weight_threshold_in = 500            # 进站重量阈值(kg)，低于此值不触发称重
weight_threshold_out = 300           # 出站重量阈值(kg)
default_entry_weight = 15000         # 默认进站重量(kg)
default_exit_weight = 5000           # 默认出站空车重量(kg)
weight_detection_time = 15           # 称重检测等待时间(秒)
tcp_connect_timeout = 5              # TCP连接超时(秒)
weight_server_ip = 192.168.1.200     # 称重仪表IP
weight_server_port = 502             # 称重仪表端口
MAX_WEIGHT = 60000                   # 最大有效重量(kg)
STABLE_SAMPLE_COUNT = 5              # 稳定采样次数
STABLE_THRESHOLD_KG = 50             # 稳定判定阈值(kg)
CANDIDATE_DATA_COUNT = 10            # 候选数据计数
MAX_UPLOAD_RETRIES = 3               # 最大上传重试次数
RETRY_DELAY_MS = 2000                # 重试间隔(毫秒)

# 预检测锁定 (fix27 v44 P0)
PRELOCK_THRESHOLD_KG = 5000          # 预检测阈值(kg)，超过此值启动预锁定
                                     # 设为0则禁用预检测
PRELOCK_STABLE_SAMPLES = 3           # 预检测稳定采样次数 (2-20)

[sync] 并行同步

[sync]
enabled = 1                          # 1=并行同步(v43), 0=串行同步(v41)
reporter_timeout_sec = 30            # 上报超时(秒)
weight_retry_max = 2                 # 重量获取最大重试次数
weight_retry_interval_sec = 3        # 重量重试间隔(秒)
tb_num_dedup_sec = 60                # 联单编号去重窗口(秒)
weight_snapshot_max_age_sec = 60     # 重量快照最大年龄(秒)

[server] / [ssl] Web 服务

[server]
ip = http://0.0.0.0:8080             # Web服务监听地址（自动解析端口）

[ssl]
enabled = 1                          # 1=启用HTTPS
cert_path = /path/to/cert.pem        # SSL证书路径
key_path = /path/to/key.pem          # SSL私钥路径

[auth] 认证系统

[auth]
enabled = 1                          # 1=启用登录认证
db_path = data/auth.db               # 认证数据库路径

[system] 系统监控

[system]
monitor_interval = 30                # 监控采样间隔(秒)
temp_alert_threshold = 75            # 温度告警阈值(℃)
cpu_alert_threshold = 85             # CPU使用率告警阈值(%)
db_path = data/system_metrics.db     # 指标数据库路径
history_retention_days = 30          # 历史记录保留天数
aggregation_retention_days = 365     # 聚合数据保留天数
flush_time = 02:00                   # 每日刷盘时间

[frpc] 内网穿透管理

[frpc]
config_path = /etc/frpc/frpc.ini     # frpc配置文件路径
backup_path = /opt/frpc_backup/      # 配置备份目录
protected_tunnels = web,ssh          # 受保护的隧道(不可删除)
restart_check_timeout = 5            # 重启后检查超时(秒)
auto_rollback = 1                    # 配置失败自动回滚
web_enabled = 1                      # 启用frpc Web管理
admin_addr = 127.0.0.1               # admin API监听地址(仅本机)
admin_port = 7400                    # admin API端口
admin_user = admin                   # admin用户名
admin_password = xxx                 # admin密码

[terminal] / [log]

[terminal]
ttyd_port = 7681                     # ttyd Web终端端口
ttyd_credential = admin:admin        # ttyd认证凭据
ttyd_max_clients = 3                 # 最大连接数
ssh_keys_path = /root/.ssh/authorized_keys

[log]
enabled = 1                          # 1=启用内存缓冲日志
log_file = /var/log/PlateRecApp.log  # 日志文件路径
buffer_size_mb = 20                  # 内存缓冲区大小(MB)
flush_time = 02:00                   # 每日刷盘时间
retention_days = 30                  # 日志保留天数
redirect_stdout = 1                  # 1=重定向stdout到日志
auto_flush_on_exit = 1               # 1=退出时自动刷盘

Web 管理功能

功能	路径	权限	说明
首页仪表盘	/	所有用户	系统概览、最新抓拍、统计信息
登录认证	/login	公开	超级管理员/管理员/普通用户三角色
系统监控	/monitor	超级管理员	CPU/内存/磁盘/温度实时监控
frpc 管理	/frpc	超级管理员	内网穿透服务配置+热更新
SSH 密钥	/ssh	超级管理员	Web 端 SSH 公钥管理
日志管理	/logs	超级管理员	在线查看 + logrotate
ROI 调整	/roi	所有用户	Web 端 4 路视频 ROI 手动调整
视频预览	/video	公开	实时视频流预览 (MJPEG)
称重记录	/weight	公开	称重数据查询
配置管理	/config	管理员	在线修改配置参数
锁定管理	/locks	管理员	查看/清除交替锁定状态

账号与角色

角色	级别	用户名	密码	权限
普通用户	role=0	zhonjin	zhonjin	首页/视频/称重等基础页面
管理员	role=1	-	-	基础页面 + 配置/锁定管理
超级管理员	role=2	admin	zhonjin188A	所有页面（含系统/frpc/SSH/日志）

⚠️ 首次部署后务必通过 scripts/reset_passwords.py 修改默认密码

安全规则

• ✅ 所有管理操作必须经过超级管理员登录认证
• ✅ bcrypt 密码哈希 + Session 管理 + CSRF Token 防护
• ✅ 速率限制 (Rate Limiter) 防暴力破解
• ✅ frpc admin API 仅允许本机 127.0.0.1 调用，禁止通过 frp 隧道暴露到公网
• ✅ HTTPS/SSL 支持 (可选)
• ✅ 安全响应头: X-Frame-Options, X-Content-Type-Options, CSP 等
• ✅ 永久失败告警受飞书开关 (g_feishu_enabled) 控制

自动同步到 Gogs

项目包含 sync_to_gogs.sh 脚本，支持自动同步代码到 Gogs 仓库。

配置 Access Token

为安全起见，建议通过环境变量传递 Access Token：

# 方式1: 导出环境变量（推荐）
export GOGS_ACCESS_TOKEN="your_access_token_here"

# 方式2: 直接在命令中指定
GOGS_ACCESS_TOKEN="xxx" bash sync_to_gogs.sh

# 方式3: 使用默认值（脚本内已内置，但不推荐）
bash sync_to_gogs.sh

手动同步

bash sync_to_gogs.sh "commit message here"

Git 本地开发推送

# 配置 remote（已配置则跳过）
git remote set-url origin "https://steven_roc:YOUR_TOKEN@git.zhonjin.com:40717/steven_roc/PlateRecApp.git"

# 推送代码
git add -A
git commit -m "your commit message"
git push origin master

版本历史

版本	日期	主要内容
fix27 v44	2026-08-30	飞书消息携带重量、水印居中修复、MQTT修复、内存泄漏修复、共享摄像头方向修复、空指针保护
fix26 v44	2026-08-30	飞书/MQTT独立开关控制
fix25 v44	2026-08-30	P0 预检测锁定优化 (prelock)
fix24 v43	2026-08-30	并行同步引擎、系统指标历史、日志管理
fix24 v32-v41	2026-07~08	Web管理、认证系统、frpc管理、SSH密钥
fix24 v21	2026-07-03	P0 时间对齐 bug 修复 (fix24-v21)
fix18	2026-07-06	重复抓拍竞态修复、4路视频流+Web ROI、MQTT合并主进程
fix17	2026-07-06	交替锁定2小时超时清零
V5 fix19	2026-06-25	基础版本

详细变更记录请查看 CHANGELOG.md

许可证

本项目为内部使用项目，未经授权不得外部分发。

联系方式

• 作者: steven_roc
• 邮箱: steven_roc@126.com
• Gogs: https://git.zhonjin.com:40717/steven_roc/PlateRecApp