一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別方法以及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像分析處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè) 和識(shí)別方法W及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國內(nèi)的機(jī)動(dòng)車輛、高速公路、城市道路、停車場(chǎng) 等越來越多，對(duì)交通控制、安全管理的要求也日益增高，智能交通系統(tǒng)ITS(Intelligent TransportationSystem)已成為21世紀(jì)道路交通管理的發(fā)展趨勢(shì)，越來越受到人們的重 視。其中車牌識(shí)別系統(tǒng)作為智能交通管理的核屯、部分為自動(dòng)化的智能交通管理提供了高 效、實(shí)用的手段，可廣泛應(yīng)用于道路交通監(jiān)控、交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查、交通違章自動(dòng)記錄、刑事 追蹤、高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)、停車場(chǎng)自動(dòng)安全管理、智能園區(qū)管理等方面，對(duì)提高交通 領(lǐng)域的管理水平和自動(dòng)化程度具有重要意義。
[0003] 目前雖然已有了很多成熟的車牌識(shí)別產(chǎn)品，但在夜間光照不足的情況下，存在車 牌識(shí)別率普遍不高的現(xiàn)象。常用的解決方法是利用補(bǔ)光燈或閃光燈。但補(bǔ)光燈會(huì)打擾周圍 居民夜間休息，而閃光燈會(huì)使駕駛員炫目，尤其是夜晚，突遇強(qiáng)光可能會(huì)導(dǎo)致駕駛員受到驚 嚇從而出現(xiàn)安全問題。其次是是隱蔽性不好，不能很好的融入到公安實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用環(huán)境中。
[0004] 在專利《近紅外補(bǔ)光道路違章車輛抓拍系統(tǒng)》中也提到用紅外補(bǔ)光來實(shí)現(xiàn)夜間車 牌識(shí)別的方法，但文中既未提及如何處理車牌表現(xiàn)的特殊反光材料造成車牌過曝的問題， 也未提及識(shí)別車牌后如何采集明亮清晰的背景監(jiān)控區(qū)域的問題。正因?yàn)檐嚺频脑摲N特殊反 光特性，本裝置采用自適應(yīng)紅外光補(bǔ)償技術(shù)、長短曝光技術(shù)和圖片合成技術(shù)相結(jié)合的方法 來實(shí)現(xiàn)背景區(qū)域和車牌同時(shí)清晰可見的目的。自適應(yīng)紅外光補(bǔ)償技術(shù)重要的一點(diǎn)是使得曝 光光線=自然光+紅外光，W增加自然光在夜晚或者較暗的環(huán)境中的強(qiáng)度，尤其是對(duì)車牌 該種反光的材料，效果更佳。同時(shí)它具有很好的隱蔽性，能很好的應(yīng)用到公安實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中 去；長短曝光技術(shù)則控制sensor交替出現(xiàn)長短曝光圖像；短曝光圖像可W將曝光時(shí)間縮短 至IJ1/lOOOOs，抓拍到清晰的車牌號(hào)，能大大提高檢測(cè)效率和識(shí)別準(zhǔn)確率；圖像融合技術(shù)則 是將短曝光圖像中檢測(cè)到的車牌與長曝光圖像進(jìn)行融合，既能看清整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，同時(shí)也 能看清車牌特征信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別方法，W 解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例是該樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別方法，所 述方法包括W下步驟：
[0007] 通過控制senosr交替的長短曝光，并利用紅外補(bǔ)光的方式來采集包含車輛的圖 像；
[000引在通過短曝光所采集的圖像中檢測(cè)車牌，并根據(jù)車牌亮度逐漸調(diào)節(jié)快口值，直到 正確識(shí)別出車牌號(hào)，并w此時(shí)的快口值作為短曝光的快口值；在確定短曝光的快口值后，將 采集到的圖像做如下處理：
[0009] 對(duì)短曝光圖像做二值化處理，得到其二值化圖像；根據(jù)車牌的形狀特性，在二值化 圖像中提取出車牌所在的位置，并保存所述車牌對(duì)應(yīng)的位置信息；根據(jù)前后兩帖短曝光圖 像中車牌位置信息和快口值計(jì)算出車輛的移動(dòng)速度；根據(jù)所述移動(dòng)速度計(jì)算車牌在相鄰的 長曝光圖像中的位置，對(duì)長曝光圖像中的車牌區(qū)域和相應(yīng)二值化圖像中車牌區(qū)域做圖像合 成處理。
[0010] 優(yōu)選的，所述在通過短曝光所采集的圖像中檢測(cè)車牌，并根據(jù)車牌亮度逐漸調(diào)節(jié) 快口值，直到正確識(shí)別出車牌號(hào)，具體包括：
[0011] 對(duì)當(dāng)前帖圖像做二值化處理，得到其二值化圖像；采用縱向灰度投影的方式來分 割字符，并將分割出的字符和字符庫中的字符模板進(jìn)行匹配，匹配成功則表明當(dāng)前的快口 值能夠保證識(shí)別出車牌號(hào)。
[0012] 優(yōu)選的，所述字符庫具體包括；包含25個(gè)省市和甲、己、丙、了、警共30個(gè)漢字，26 個(gè)大寫英文字母及10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，共有66個(gè)字符模板。
[0013] 優(yōu)選的，所述將分割出的字符和字符庫中的字符模板進(jìn)行匹配，具體包括；將分割 出來的字符進(jìn)行歸一化，與模板大小相匹配；計(jì)算分割出的字符和字符模板特征量之間的 最小距離，通過最小距離法識(shí)別字符。
[0014] 優(yōu)選的，在進(jìn)行分割字符之前，還包括將所述二值化圖像分別在水平和垂直方向 進(jìn)行投影，具體包括：
[0015] 垂直方向投影取兩個(gè)段；（startX，startX+10) ; (endX-10,end幻將亮度統(tǒng)計(jì)值大 于預(yù)設(shè)闊值的列賦值為0,W便去掉豎直方向車牌邊框；水平方向投影取兩個(gè)段；（startY， startY+10) ;(endY-10,endY)將亮度統(tǒng)計(jì)值大于預(yù)設(shè)闊值的列賦值為0,W便去掉水平方 向車牌邊框；其中，startX和startY是車牌坐標(biāo)的起始點(diǎn)坐標(biāo)，endX，endY是車牌坐標(biāo)的 終點(diǎn)坐標(biāo)。
[0016] 優(yōu)選的，短曝光的快口值的初始值為1/lOOOOs。
[0017] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別裝置，所述 裝置包括光敏檢測(cè)模塊、控制模塊、圖像采集模塊、智能分析模塊和圖像合成模塊，具體 的：
[0018] 所述光敏檢測(cè)模塊，用于根據(jù)光敏檢測(cè)器檢測(cè)外界光線，并確定當(dāng)前是否處于夜 晚；所述控制模塊，用于接收光敏檢測(cè)模塊的檢測(cè)結(jié)果，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制紅外燈開啟和 關(guān)閉；所述控制模塊還用于控制圖像采集模塊開始圖像的采集；圖像采集模塊，用于通過 控制senosr交替的長短曝光，并利用紅外補(bǔ)光的方式來采集包含車輛的圖像；智能分析模 塊，用于在通過短曝光所采集的圖像中檢測(cè)車牌，并根據(jù)車牌亮度逐漸調(diào)節(jié)快口值，直到正 確識(shí)別出車牌號(hào)，并W此時(shí)的快口值作為短曝光的快口值；在確定短曝光的快口值后，將采 集到的圖像做如下處理；對(duì)短曝光圖像做二值化處理，得到其二值化圖像；根據(jù)車牌的形 狀特性，在二值化圖像中提取出車牌所在的位置，并保存所述車牌對(duì)應(yīng)的位置信息；根據(jù)前 后兩帖短曝光圖像中車牌位置信息和快口值計(jì)算出車輛的移動(dòng)速度；圖像合成模塊，用于 根據(jù)所述移動(dòng)速度計(jì)算車牌在相鄰的長曝光圖像中的位置，對(duì)長曝光圖像中的車牌區(qū)域和 相應(yīng)二值化圖像中車牌區(qū)域做圖像合成處理。
[0019] 優(yōu)選的，所述智能分析模塊，還用于：采用縱向灰度投影的方式來分割字符，并將 分割出的字符和字符庫中的字符模板進(jìn)行匹配，匹配成功則表明當(dāng)前的快口值能夠保證識(shí) 別出車牌號(hào)。
[0020] 優(yōu)選的，所述智能分析模塊，還用于：將分割出來的字符進(jìn)行歸一化，與模板大小 相匹配；計(jì)算分割出的字符和字符模板特征量之間的最小距離，通過最小距離法識(shí)別字符。
[0021] 優(yōu)選的，所述智能分析模塊，還用于對(duì)當(dāng)前帖圖像做二值化處理，得到其二值化圖 像；將所述二值化圖像分別在水平和垂直方向進(jìn)行投影，具體的：將二值化圖像，W垂直方 向投影取兩個(gè)段；（startx，startx+io) ;(endx-10,end)〇將亮度統(tǒng)計(jì)值大于預(yù)設(shè)闊值的列 賦值為0,W便去掉豎直方向車牌邊框；W水平方向投影取兩個(gè)段；（startY，startY+10); (endY-10,end巧將亮度統(tǒng)計(jì)值大于預(yù)設(shè)闊值的列賦值為0，W便去掉水平方向車牌邊框； 其中，startX和startY是車牌坐標(biāo)的起始點(diǎn)坐標(biāo)，endX，endY是車牌坐標(biāo)的終點(diǎn)坐標(biāo)。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別方法的有益效果 包括；通過短曝光圖像抓拍到清晰的車牌號(hào)，能大大提高檢測(cè)效率和識(shí)別準(zhǔn)確率；并通過 將短曝光圖像中檢測(cè)到的車牌與長曝光圖像進(jìn)行融合，既能看清整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，同時(shí)也能 看清車牌特征信息。
【附圖說明】
[0023] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)該些附 圖獲得其他的附圖。
[0024] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別方法的流 程圖；
[0025] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別方法的流 程圖；
[0026] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0027] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別方法的流 程圖；
[002引圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別方法的流 程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0030] 為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。
[0031] 實(shí)施例一
[0032] 如圖1所示為本發(fā)明提供的一種基于紅外補(bǔ)光的夜間車牌檢測(cè)和識(shí)別方法，如圖 1所示，所述方法包括w下步驟：
[0033] 在步驟201中，通過控制senosr交替的長短曝光，并利用紅外補(bǔ)光的方式來采集 包