機動車號牌序列標識鑒別裝置及鑒定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種機動車號牌序列標識鑒別裝置及鑒定方法，其裝置包括外殼及外殼內(nèi)的嵌入式計算機主板、攝像機、多倍焦距可變鏡頭、多波段多角度光源和光源控制電路板。外殼的底部具有一個進料口供放置待鑒定號牌；多倍焦距可變鏡頭安裝在攝像機上，向下正對號牌的生產(chǎn)序列標識區(qū)域。所述的多波段多角度光源由白光、藍光、紅外光等組成，其角度包括30°、15°、5°。其鑒定方法通過建立圖像特征樣本庫，按固定的流程采集鑒定對象的多波段多角度光源下的圖像，與樣本庫進行圖像比對分析，對多次識別的置信度進行分析，形成初步鑒定結(jié)論。本發(fā)明對在用的白底、藍底、黃底號牌都能適應，通過自動化的手段進行比對，有效的減少了人員因素的干擾。
【專利說明】機動車號牌序列標識鑒別裝置及鑒定方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及機動車號牌序列標識的鑒別，具體是一種機動車號牌序列標識生產(chǎn)序列號字符的鑒別裝置及真?zhèn)舞b定方法。

【背景技術(shù)】
[0002]機動車號牌序列標識由生產(chǎn)序列號、校驗碼和二維碼條碼組成，使用激光的方式制作在機動車號牌用反光膜的內(nèi)層，字體為專用字體。
[0003]為了鑒定機動車號牌的真?zhèn)?，常用的鑒定方法是利用機動車號牌的兩大特征:
1.基材特征:真實的機動車號牌所使用的基材是鋁板，其抗彎曲性、強度等在《中華人民共和國機動車號牌》(GA36-2014)中有明確的規(guī)定。通過其材質(zhì)特征差異來辨別真假號牌。
[0004]2.反光膜特征:機動車號牌用反光膜均應符合《機動車號牌用反光膜》(GA666-2007)的要求，即對反射性能、色度性能等有嚴格的要求。偽造的機動車號牌為了降低成本，所使用的反光膜通常達不到行業(yè)標準所要求的性能指標。
[0005]3.加工特征:機動車號牌制作工藝有顯著的特點，包括沖壓特征、字符特征、著色特征等。
[0006]4.字符特征:全國使用的模具都為標準字模，因此，字體形態(tài)都一致。
[0007]在以上這些特征的基礎上，常用的鑒定方法有觀察檢驗法、比較檢驗法，對檢材的反光膜、加工特征進行觀察，對特征的符合點和差異點進行綜合分析，鑒定其真假。這些鑒定方法能鑒定號牌的真假，但還存在一定的缺陷，現(xiàn)在的仿制水平越來越高，鑒定真假難度增高。
[0008]在《中華人民共和國機動車號牌》中，增加了機動車號牌序列標識，機動車號牌序列標識為激光加工，激光加工光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性的特點，因此激光加工的號牌序列標識在不同的觀察角度不同的光照環(huán)境其圖像存在區(qū)別。由于機動車號牌序列標識的序列號由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這10個阿拉伯數(shù)字組合組成，因此可以快速建立每個字符的多角度樣本庫?；阼b定的物質(zhì)轉(zhuǎn)移、同一認定、種屬認定等原理，設計機動車號牌序列標識的鑒別裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的對現(xiàn)有號牌鑒定技術(shù)中存在的不足進行的一種補充，特別是對機動車號牌序列標識的鑒定，提供一種機動車號牌序列標識的鑒別裝置及應用此裝置的鑒定方法，解決現(xiàn)有號牌偽造水平高導致鑒定難的問題。
[0010]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述的機動車號牌序列標識鑒別裝置包括外殼，以及設置在外殼內(nèi)部的嵌入式計算機主板、攝像機、多倍焦距可變鏡頭、多波段多角度光源和光源控制電路板，外殼的底部具有一個進料口供待鑒別號牌插入；所述多倍焦距可變鏡頭安裝在攝像機上，向下正對號牌的生產(chǎn)序列標識區(qū)域，多倍焦距可變鏡頭的變焦倍數(shù)受攝像機控制；嵌入式計算機主板通過通訊線路連接攝像機以及光源控制電路板，控制攝像機抓拍各種光源條件下不同焦距倍數(shù)的號牌生產(chǎn)序列標識圖像；光源控制電路板通過通訊線路連接多波段多角度光源，驅(qū)動光源依次發(fā)出各波段各角度的光。
[0011]具體的，所述多波段多角度光源為環(huán)形同軸光源，每一角度有多波段的光源，每一種波段的光源有多個角度。
[0012]具體的，所述多波段多角度光源發(fā)光面朝下。
[0013]具體的，所述多波段多角度光源能單獨發(fā)出白光、藍光、紅外光。每個波段的光的角度分別有30°、15°、5°。
[0014]具體的，在所述進料口標明各種輪廓尺寸的號牌的進料位置。
[0015]所述機動車號牌序列標識鑒定方法包括以下步驟:
步驟1:對號牌施以指定波段和角度的光源照射；
步驟2:攝像頭抓拍不同焦距倍數(shù)的多張?zhí)柵粕a(chǎn)序列標識圖像；
步驟3:對每張圖像進行特征分析，分別與圖像特征樣本庫進行比對；
步驟4:重復步驟1-3，抓拍多波段多角度光源下的號牌生產(chǎn)序列標識圖像并比對樣本，綜合比對結(jié)果輸出初步鑒定結(jié)果。
[0016]具體的，步驟3將每張?zhí)囟úǘ?、特定角度、特定焦距倍?shù)的圖像與圖像特征樣本庫中對應的樣本進行比對，輸出該次識別的置信度，步驟4最后對多次識別的置信度進行分析，確定初步鑒定結(jié)果。
[0017]所述圖像特征樣本庫的建立方法為:選擇序列標識號的前面兩位包含0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這10個阿拉伯數(shù)字的任意I個或者2個的號牌，按指定位置放置到鑒定裝置中，對一個號牌分別依次啟動指定角度指定波段的光源，在每種光源條件下對號牌拍攝多個指定焦距倍數(shù)的圖像，通過軟件建立圖像特征樣本。
[0018]具體的，對每個號牌依次啟動30°、15°、5°白光光源，每個角度光源下分別采集2倍、6倍、10倍的圖像，建立圖像特征樣本；依次啟動30°、15°、5°藍光光源，每個角度光源下分別采集2倍、6倍、10倍的圖像，建立圖像特征樣本；依次啟動30°、15°、5°紅外光光源，每個角度光源下分別采集2倍、6倍、10倍的圖像，建立圖像特征樣本。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點是:使用了多波段、多角度光源，對在用的白底、藍底、黃底號牌都能適應。同時通過多個光照角度，充分利用激光簽注單向性，即不同角度的光照號牌序列標識在攝像機內(nèi)呈現(xiàn)的圖像不同，對不同波段光、不同底色號牌，不同的焦距，均建立了統(tǒng)一的樣本特征庫，通過自動化的手段進行比對，有效的減少了人員因素的干擾。此鑒定裝置和方法具有規(guī)范、高效的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的機動車序列標識鑒別裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的機動車號牌序列標識鑒別裝置包括:外殼I及內(nèi)部的嵌入式計算機主板2、攝像機4、多倍焦距可變鏡頭5、多波段多角度光源6、光源控制電路板3，外殼I的底部具有一個長方形進料口 7供號牌插入，進料口 7的寬度略大于大型汽車后號牌的寬度，進料口 7的高度略高于號牌的厚度，進料口 7標明四種輪廓尺寸號牌的進料位置。所述多倍焦距可變鏡頭5安裝在攝像機4上，向下正對號牌的生產(chǎn)序列標識區(qū)域，多倍焦距可變鏡頭5的變焦距離受攝像機4控制；嵌入式計算機主板2通過通訊線路連接攝像機4以及光源控制電路板3，控制攝像機4抓拍各種光源條件下不同焦距倍數(shù)的號牌生產(chǎn)序列標識圖像；光源控制電路板3通過通訊線路連接多波段多角度光源6，驅(qū)動光源可以發(fā)出各波段各角度的光。
[0023]圖1的實施例中，所述嵌入式計算機主板2固定在外殼I頂部；攝像機4通過支架固定外殼I頂部中央。多波段多角度光源6發(fā)光面朝下，與攝像機4的下端在同一高度。多波段多角度光源6分別為白光光源、藍光光源、紅外光源，多波段多角度光源6為環(huán)形布置，環(huán)形分布在多倍焦距可變鏡頭周圍。光源的白光、藍光、紅外等受光源控制電路板3控制，能單獨發(fā)白光、發(fā)藍光、發(fā)紅外光等，每組光角度分別為30°、15°、5°。
[0024]具體的，所述多波段多角度光源6為環(huán)形同軸光源，分別為I組30°白光二極管、I組15°白光二極管、I組5°藍光二極管、I組30°藍光二極管、I組15°藍光二極管、I組5°藍光二極管、I組30°紅外二極管、I組15°紅外二極管、I組5°紅外二極管。多波段多角度光源6的環(huán)形同軸光源的開環(huán)滿足多倍焦距可變鏡頭5穿過。
[0025]本發(fā)明所述的機動車號牌序列標識的鑒定方法，適用于鑒定小型汽車號牌、大型汽車號牌、摩托車號牌、低速車號牌等機動車號牌上的序列標識。以下對應實施例所述鑒別裝置的光源設置進行鑒定方法的闡述。
[0026]圖像特征樣本庫的建立:選擇序列標識號的前面兩位包含0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這10個阿拉伯數(shù)字的任意I個或者2個的號牌，按指定位置放置到鑒定裝置中，分別對每個號牌依次啟動30°、15°、5°白光光源，每個角度光源下分別采集2倍、6倍、10倍的圖像，建立圖像特征樣本；依次啟動30°、15°、5°藍光光源，每個角度光源下分別采集2倍、6倍、10倍的圖像，建立圖像特征樣本；依次啟動30°、15°、5°紅外光光源，每個角度光源下分別采集2倍、6倍、10倍的圖像，建立圖像特征樣本。
[0027]應用號牌序列標識鑒別裝置的鑒定過程，具體包含如下步驟:
步驟I，通過進料口 7放入待鑒定號牌；
步驟2，安裝在嵌入式計算機主板2的控制程序發(fā)送指令給光源控制電路板3，啟動30°白光光源；控制程序控制攝像機4通過多倍焦距可變鏡頭5分別抓拍2倍、6倍、10倍的圖像，與控制程序內(nèi)已經(jīng)建立的圖像特征樣本庫進行比對，分別輸出3次識別的置信度。
[0028]步驟3，安裝在嵌入式計算機主板2的控制程序發(fā)送指令給光源控制電路板3，啟動15°白光光源；控制程序控制攝像機4通過多倍焦距可變鏡頭5分別抓拍2倍、6倍、10倍的圖像，與控制程序內(nèi)已經(jīng)建立的圖像特征樣本庫進行比對，分別輸出3次識別的置信度。
[0029]步驟4，安裝在嵌入式計算機主板2的控制程序發(fā)送指令給光源控制電路板3，啟動5°白光光源；控制程序控制攝像機4通過多倍焦距可變鏡頭5分別抓拍2倍、6倍、10倍的圖像，與控制程序內(nèi)已經(jīng)建立的圖像特征樣本庫進行比對，分別輸出3次識別的置信度。
[0030]步驟5，安裝在嵌入式計算機主板2的控制程序發(fā)送指令給光源控制電路板3，啟動30°藍光光源；控制程序控制攝像機4通過多倍焦距可變鏡頭5分別抓拍2倍、6倍、10倍的圖像，與控制程序內(nèi)已經(jīng)建立的圖像特征樣本庫進行比對，分別輸出3次識別的置信度。
[0031]步驟6，安裝在嵌入式計算機主板2的控制程序發(fā)送指令給光源控制電路板3，啟動15°藍光光源；控制程序控制攝像機4通過多倍焦距可變鏡頭5分別抓拍2倍、6倍、10倍的圖像，與控制程序內(nèi)已經(jīng)建立的圖像特征樣本庫進行比對，分別輸出3次識別的置信度。
[0032]步驟7，安裝在嵌入式計算機主板2的控制程序發(fā)送指令給光源控制電路板3，啟動5°藍光光源；控制程序控制攝像機4通過多倍焦距可變鏡頭5分別抓拍2倍、6倍、10倍的圖像，與控制程序內(nèi)已經(jīng)建立的圖像特征樣本庫進行比對，分別輸出3次識別的置信度。
[0033]步驟8，安裝在嵌入式計算機主板2的控制程序發(fā)送指令給光源控制電路板3，啟動30°紅外光源；控制程序控制攝像機4通過多倍焦距可變鏡頭5分別抓拍2倍、6倍、10倍的圖像，與控制程序內(nèi)已經(jīng)建立的圖像特征樣本庫進行比對，分別輸出3次識別的置信度。
[0034]步驟9，安裝在嵌入式計算機主板2的控制程序發(fā)送指令給光源控制電路板3，啟動15°紅外光源；控制程序控制攝像機4通過多倍焦距可變鏡頭5分別抓拍2倍、6倍、10倍的圖像，與控制程序內(nèi)已經(jīng)建立的圖像特征樣本庫進行比對，分別輸出3次識別的置信度。
[0035]步驟10，安裝在嵌入式計算機主板2的控制程序發(fā)送指令給光源控制電路板3，啟動5°紅外光源；控制程序控制攝像機4通過多倍焦距可變鏡頭5分別抓拍2倍、6倍、10倍的圖像，與控制程序內(nèi)已經(jīng)建立的圖像特征樣本庫進行比對，分別輸出3次識別的置信度。
[0036]步驟11，對前面步驟2-10所識別結(jié)果的置信度進行分析，確定初步鑒定結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.機動車號牌序列標識鑒別裝置，包括外殼(1)，其特征是:還包括設置在外殼(1)內(nèi)部的嵌入式計算機主板(2)、攝像機(4)、多倍焦距可變鏡頭(5)、多波段多角度光源(6)和光源控制電路板(3)，外殼(1)的底部具有一個進料口(7)供待鑒別號牌插入；所述多倍焦距可變鏡頭(5)安裝在攝像機(4)上，向下正對號牌的生產(chǎn)序列標識區(qū)域，多倍焦距可變鏡頭(5)的變焦距離受攝像機(4)控制；嵌入式計算機主板(2)通過通訊線路連接攝像機(4)以及光源控制電路板(3)，控制攝像機(4)抓拍各種光源條件下不同焦距倍數(shù)的號牌生產(chǎn)序列標識圖像；光源控制電路板(3)通過通訊線路連接多波段多角度光源(6)，驅(qū)動光源依次發(fā)出各波段各角度的光。
2.如權(quán)利要求1所述的機動車號牌序列標識鑒別裝置，其特征是，所述多波段多角度光源(6)為環(huán)形同軸光源，每一角度有多波段的光源，每一種波段的光源有多個角度。
3.如權(quán)利要求1所述的機動車號牌序列標識鑒別裝置，其特征是，所述多波段多角度光源(6)發(fā)光面朝下。
4.如權(quán)利要求1所述的機動車號牌序列標識鑒別裝置，其特征是，所述多波段多角度光源(6)能單獨發(fā)出白光、藍光、紅外光。
5.如權(quán)利要求1所述的機動車號牌序列標識鑒別裝置，其特征是，所述多波段多角度光源(6)每個波段的光的角度分別有30°、15°、5°。
6.如權(quán)利要求1所述的機動車號牌序列標識鑒別裝置，其特征是，在所述進料口(7)標明各種輪廓尺寸的號牌的進料位置。
7.機動車號牌序列標識鑒定方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟1:對號牌施以指定波段和角度的光源照射； 步驟2:攝像頭抓拍不同焦距倍數(shù)的多張?zhí)柵粕a(chǎn)序列標識圖像； 步驟3:對每張圖像進行特征分析，分別與圖像特征樣本庫進行比對； 步驟4:重復步驟1-3，抓拍多波段多角度光源下的號牌生產(chǎn)序列標識圖像并比對樣本，綜合比對結(jié)果輸出初步鑒定結(jié)果。
8.如權(quán)利要求7所述的機動車號牌序列標識鑒定方法，其特征是，步驟3將每張?zhí)囟úǘ巍⑻囟ń嵌?、特定焦距倍?shù)的圖像與圖像特征樣本庫中對應的樣本進行比對，輸出該次識別的置信度，步驟4最后對多次識別的置信度進行分析，確定初步鑒定結(jié)果。
9.如權(quán)利要求7所述的機動車號牌序列標識鑒定方法，其特征是，所述圖像特征樣本庫的建立方法為:選擇序列標識號的前面兩位包含0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這10個阿拉伯數(shù)字的任意1個或者2個的號牌，按指定位置放置到鑒別裝置中，對一個號牌分別依次啟動指定角度指定波段的光源，在每種光源條件下對號牌拍攝多個指定焦距倍數(shù)的圖像，建立圖像特征樣本。
10.如權(quán)利要求9所述的機動車號牌序列標識鑒定方法，其特征是，對每個號牌依次啟動30°、15°、5°白光光源，每個角度光源下分別采集2倍、6倍、10倍的圖像，建立圖像特征樣本；依次啟動30°、15°、5°藍光光源，每個角度光源下分別采集2倍、6倍、10倍的圖像，建立圖像特征樣本；依次啟動30°、15°、5°紅外光光源，每個角度光源下分別采集2倍、6倍、10倍的圖像，建立圖像特征樣本。
【文檔編號】G01N21/84GK104502350SQ201410782158
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】張赟, 李小武, 李坤, 虞力英, 蔡崗, 江帆, 徐永森, 孫小鐵 申請人:公安部交通管理科學研究所