專利名稱：成像控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通控制系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種車輛監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)的成像 控制方法和裝置。
背景技術(shù)：
車輛監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)在交通監(jiān)控、交通管理、社會(huì)治安中扮演著重要的角 色，在打擊超速行為和違法行為、威懾犯罪分子方面起著重要作用，還能對(duì) 逃逸車輛、被盜搶車輛和其他協(xié)查車輛進(jìn)行布控，大大改善安全行車環(huán)境， 同時(shí)服務(wù)于社會(huì)治安管理。
一般，市場(chǎng)上的車輛監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)采用安裝在車道上的攝像機(jī)實(shí)時(shí)攝取 視頻圖像，在視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)有車輛通過時(shí)觸發(fā)攝像機(jī)抓拍圖像，獲 得包括有車輛的視頻圖像，然后系統(tǒng)會(huì)從包括有車輛的視頻圖像中自動(dòng)識(shí)別 出車輛牌照，要獲得高質(zhì)量的視頻圖像并能準(zhǔn)確識(shí)別車輛牌照，攝像機(jī)的成 像控制起著至關(guān)重要的作用。
目前，市場(chǎng)上一般的攝像機(jī)的成像控制多是根據(jù)圖像的背景亮度來調(diào)整 攝像機(jī)的成像控制參數(shù)，以獲得高質(zhì)量的視頻圖像。而對(duì)于車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中 的攝像機(jī)，為了能夠提高車牌的識(shí)別率，則可以根據(jù)車牌亮度來控制成像，
例如，申請(qǐng)?zhí)枮?00710050920.4的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開的"一種基于車牌
亮度對(duì)比度的攝像機(jī)快門與增益綜合控制方法"。
根據(jù)車牌亮度來控制成像，在長(zhǎng)時(shí)間沒有車輛經(jīng)過且環(huán)境光發(fā)生較大變
化時(shí)會(huì)造成成像失控。舉例來說，在多云天氣，在陽(yáng)光被云擋住時(shí)成像控制 正常，當(dāng)陽(yáng)光出來時(shí)，成像會(huì)變亮，而由于一直沒有車輛經(jīng)過，因而不會(huì)對(duì) 成像進(jìn)行控制，等有車輛到來時(shí)，可能車牌成像過亮而無法定位車牌區(qū)域，
10因此就無法根據(jù)車牌亮度控制成像，此時(shí)成像控制就失控。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是，提供一種成像控制方法和裝置，以適應(yīng)環(huán)境光的 變化，從而使得視頻圖像中的車牌區(qū)域成像清晰。
為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施方式提供一種成像控制方法，包括下述步
驟在視頻圖像的背景亮度超出背景亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)； 在車輛觸發(fā)后抓拍視頻圖像，在所述抓拍的視頻圖像的車牌亮度超出車牌亮 度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)；在所述車牌亮度大于車牌亮度上界閾值 且實(shí)時(shí)背景亮度接近背景亮度下界閾值時(shí)，減小所述背景亮度上下界閾值； 在所述車牌亮度小于車牌亮度下界闊值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背景亮度上界閾 值時(shí)，增大所述背景亮度上下界閾值。
可選的，所述成像控制參數(shù)包括快門。所述在視頻圖像的背景亮度超出 背景亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)包括計(jì)算視頻圖像的背景亮度； 在所述背景亮度大于背景亮度上界閾值時(shí)減小快門；在所述背景亮度小于背 景亮度下界閾值時(shí)增大快門。
可選的，所述成像控制參數(shù)包括快門和增益。所述在視頻圖像的背景亮 度超出背景亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)包括計(jì)算視頻圖像的背景 亮度；在所述背景亮度大于背景亮度上界閾值且增益不為0時(shí)，減小增益； 在所述背景亮度大于背景亮度上界閾值且增益為0時(shí)，減小快門；在所述背 景亮度小于背景亮度下界闊值且快門小于快門上界閾值時(shí)，增大快門；在所 述背景亮度小于背景亮度下界闊值、快門達(dá)到快門上界閾值且增益小于增益 上界閾值時(shí)，增大增益。
可選的，所述計(jì)算視頻圖像的背景亮度包括根據(jù)幀差檢測(cè)視頻圖像的 檢測(cè)區(qū)域的路面背景，計(jì)算所述檢測(cè)到的路面背景的亮度。
可選的，所述根據(jù)幀差檢測(cè)視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的路面背景包括比較當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身特征的行，得到第一 統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其中，所述具有車身特征的行是指在兩場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中， 若有超過預(yù)定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變化，且變化幅度都大于預(yù)
定幅度，則判定該行為具有車身特征的行；比較當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的視頻圖像， 統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身特征的行，得到第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果；在第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果或 第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，若連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身 特征，則將背景更新計(jì)數(shù)值清O;在第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果和第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，若連續(xù) 預(yù)定行數(shù)的行中有小于或等于預(yù)定行數(shù)闊值的行具有車身特征，則將背景更 新計(jì)數(shù)值加l;在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值時(shí)，將背景更新計(jì)數(shù)值為 預(yù)定計(jì)數(shù)值時(shí)那一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
可選的，所述計(jì)算所述檢測(cè)到的路面背景的亮度包括通過灰度直方圖計(jì) 算像素點(diǎn)的灰度平均值。
可選的，所述在所述抓拍的視頻圖像的車牌亮度超出車牌亮度上下界閾 值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)包括在所述抓拍的視頻圖像中分割出車牌；計(jì)算車 牌亮度；在所述車牌亮度大于車牌亮度上界闊值時(shí)，減小快門；在所述車牌 亮度小于車牌亮度下界閾值時(shí)，增大快門。
可選的，所述車牌亮度通過中值濾波計(jì)算。
可選的，所述車輛觸發(fā)包括硬件觸發(fā)或視頻觸發(fā)。
為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施方式還提供一種成像控制裝置，包括第 一調(diào)整單元，用于在視頻圖像的背景亮度超出背景亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成 像控制參數(shù)；第二調(diào)整單元，用于在車輛觸發(fā)后抓拍的視頻圖像的車牌亮度 超出車牌亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)；閾值調(diào)整單元，用于在所述 車牌亮度大于車牌亮度上界閾值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背景亮度下界閾值時(shí)， 減小所述背景亮度上下界閾值；在所述車牌亮度小于車牌亮度下界閾值且實(shí) 時(shí)背景亮度接近背景亮度上界閾值時(shí)，增大所述背景亮度上下界閾值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案結(jié)合背景亮度和車牌亮度控制成像，其 中，根據(jù)背景亮度調(diào)整成像控制參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)隨環(huán)境光的突變實(shí)時(shí)控制成像， 即確保全天候的高清晰成像，從而使得每幀視頻圖像具有較高的成像質(zhì)量， 并且圖像中的車牌不會(huì)因?yàn)槌上襁^亮或過暗而無法定位；根據(jù)車牌亮度調(diào)整
成像控制參數(shù)可以獲得具有穩(wěn)定清晰的車牌區(qū)域的視頻圖像；在根據(jù)車牌亮
度調(diào)整成像控制參數(shù)后，根據(jù)實(shí)時(shí)背景亮度更新背景亮度上下界閾值可以使 獲得的視頻圖像中車牌區(qū)域和背景區(qū)域分隔明顯，從而使得視頻圖像中的車 牌區(qū)域更清晰地顯示出來。因此，上述成像控制方法和裝置可以適應(yīng)環(huán)境光 的變化，并且使得車牌區(qū)域成像清晰。
車牌區(qū)域的成像清晰有利于對(duì)抓拍的視頻圖像進(jìn)行車牌的定位和識(shí)別， 提高車牌號(hào)碼和顏色識(shí)別的準(zhǔn)確性。并且，在車輛觸發(fā)采用的是^見頻觸發(fā)時(shí)，
全天候的高清晰成像有利于檢測(cè)視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有車輛通過，因 此可以獲得高觸發(fā)率和低誤觸發(fā)率。


圖l是本發(fā)明實(shí)施方式的成像控制方法的流程圖2是圖1所示步驟S1的一個(gè)實(shí)施例流程圖3是圖2所示步驟Sll的一個(gè)實(shí)施例流程圖4是圖1所示步驟S1的另一個(gè)實(shí)施例流程圖5是圖1所示步驟S2的實(shí)施例流程圖6是圖1所示步驟S3的實(shí)施例流程圖7是圖1所示步驟S4的實(shí)施例流程圖8是本發(fā)明實(shí)施方式的成像控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖9是圖8所示的第一調(diào)整單元的一個(gè)實(shí)施例示意圖IO是圖8所示的第一調(diào)整單元的另一個(gè)實(shí)施例示意圖11是圖9和圖IO所示的第一計(jì)算單元的實(shí)施例示意圖；圖12是圖11所示的背景檢測(cè)單元的一個(gè)實(shí)施例示意圖； 圖13是圖11所示的背景檢測(cè)單元的另一個(gè)實(shí)施例示意圖； 圖14是圖8所示的第二調(diào)整單元的實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施方式結(jié)合背景亮度和車牌亮度控制成像，以適應(yīng)環(huán)境光的變
化，并且使得車牌區(qū)域成像清晰。
圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的成像控制方法的流程圖，包括
步驟Sl,在視頻圖像的背景亮度超出背景亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控
制參數(shù)；
步驟S2,在車輛觸發(fā)后抓拍視頻圖像，在所述抓拍的視頻圖像的車牌亮 度超出車牌亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)；
步驟S3，在所述車牌亮度大于車牌亮度上界閾值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背 景亮度下界閾值時(shí)，減小所述背景亮度上下界閣值；
步驟S4,在所述車牌亮度小于車牌亮度下界閾值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背 景亮度上界閾值時(shí)，增大所述背景亮度上下界閾值。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)上述各步驟做詳細(xì)的說明。首先，如圖1步驟 S10所示，攝像機(jī)根據(jù)成像控制參數(shù)攝取視頻圖像，產(chǎn)生視頻流。攝像機(jī)的成 像控制參數(shù)可以包括快門、增益、光圈等，成像控制參數(shù)可以根據(jù)背景亮度 (如步驟Sl所述)和車牌亮度(如步驟S2所述)來調(diào)整。 一般，攝像機(jī)產(chǎn) 生的視頻流為模擬視頻流，可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將攝像機(jī)產(chǎn)生的模擬視頻流轉(zhuǎn) 換成#1字一見頻流。
步驟Sl所述的視頻圖像的背景亮度可以根據(jù)步驟S10所產(chǎn)生的視頻流， 分析每幀視頻圖像，計(jì)算得到的視頻圖像的背景亮度。
請(qǐng)參考圖2，其是步驟S1的一個(gè)實(shí)施例流程圖，本實(shí)施例中，所述成像 控制參數(shù)包括快門，如圖2所示，步驟S1包括
14步驟Sll,計(jì)算視頻圖像的背景亮度。本實(shí)施例中，所述視頻圖像的背景 可以定義為視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)無車輛通過的路面背景，計(jì)算背景亮度是 計(jì)算所述檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的路面背景的所有像素點(diǎn)的灰度平均值，像素點(diǎn)的灰度
值隨機(jī)分布在0到255的區(qū)間中，最黑(即最暗)的像素點(diǎn)的灰度值為0,最 白(即最亮)的像素的灰度值為255,越暗的像素點(diǎn)，其灰度值越接近于O, 越亮的像素點(diǎn)，其灰度值越接近于255。
步驟S12,判斷所述背景亮度是否大于背景亮度上界閾值，若是則進(jìn)行步 驟S13，若否則進(jìn)行步驟S14。本實(shí)施例中，背景亮度上界閾值初始設(shè)定為180, 背景亮度上界閾值可以根據(jù)車牌亮度(如圖1的步驟S3或S4所述)更新。
步驟S13,減小快門，返回圖1中的步驟SIO。減小快門相當(dāng)于減少曝光 時(shí)間，當(dāng)計(jì)算所得的背景亮度大于背景亮度上界闊值說明成像太亮，因此需 要通過減小快門來降低成像亮度?？扉T減小的幅度可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)預(yù)先設(shè) 定，舉例來說，可以預(yù)先將快門范圍分成若干個(gè)檔位，最低的檔位對(duì)應(yīng)最大 的快門(即快門上界闊值，例如設(shè)定為lms),最高的檔位對(duì)應(yīng)最小的快門(即 快門下界閾值，例如"i殳定為64|as),相鄰檔位之間快門相差64)is,當(dāng)計(jì)算所得 的背景亮度大于背景亮度上界閾值時(shí)就增大一個(gè)檔位，即將快門減小64ps, 當(dāng)快門已經(jīng)達(dá)到快門下界閾值則不改變快門。
步驟S14，判斷所述背景亮度是否小于背景亮度下界閾值，若是則進(jìn)行步 驟S15,若否則返回步驟Sll。本實(shí)施例中，背景亮度下界閾值初始設(shè)定為140, 背景亮度下界閾值可以根據(jù)車牌亮度(如圖1的步驟S3或S4所述)更新。
步驟S14中，若計(jì)算所得的背景亮度不小于背景亮度下界閾值，即計(jì)算 所得的背景亮度在背景亮度上界閣值和下界閾值的范圍內(nèi)，說明成像的亮度 在可接受范圍內(nèi)，因此不需要改變快門，返回步驟Sll。
步驟S15,增大快門，返回圖1中的步驟SIO。增大快門相當(dāng)于增加曝光 時(shí)間，當(dāng)計(jì)算所得的背景亮度小于背景亮度下界閾值說明成像太暗，因此需要通過增大快門來提高成像亮度?？扉T增大的幅度可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)預(yù)先設(shè) 定，舉例來說，可以預(yù)先將快門范圍分成若干個(gè)檔位，最低的檔位對(duì)應(yīng)最大 的快門(即快門上界閾值，例如設(shè)定為lms),最高的檔位對(duì)應(yīng)最小的快門(即 快門下界閾值，例如設(shè)定為64ps),相鄰檔位之間快門相差64^s,當(dāng)計(jì)算所得 的背景亮度小于背景亮度下界閾值時(shí)就減小一個(gè)檔位，即將快門增大64pS， 當(dāng)快門已經(jīng)達(dá)到快門上界閾值則不改變快門。
圖3是上述步驟S11的一個(gè)實(shí)施例流程圖，在步驟Sll中，計(jì)算視頻圖 像的背景亮度首先要在視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到無車輛通過的路面背 景，所述路面背景是根據(jù)幀差(前后幀或場(chǎng)圖像的像素點(diǎn)的灰度值變化，其 中，1幀包括奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng))檢測(cè)的，通常，車身特征的幀差在水平方向會(huì) 出現(xiàn)連續(xù)的相同性質(zhì)的變化(即都變大或都變小)，因此才艮據(jù)幀差可以將車身 特征排除，從而檢測(cè)到路面背景特征，具體來說，根據(jù)幀差檢測(cè)視頻圖像的 檢測(cè)區(qū)域的路面背景包括
比較當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身特征的行， 得到第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果；比較當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有 車身特征的行，得到第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果；其中，所述具有車身特征的行是指在兩
場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中，若有超過預(yù)定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變 化，且變化幅度都大于預(yù)定幅度，則判定該行為具有車身特征的行；
在第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果或第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，若連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定 行數(shù)閾值的行具有車身特征，則將背景更新計(jì)數(shù)值清0;
在第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果和第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，若連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有小于或等 于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征，則將背景更新計(jì)數(shù)值加1;
在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值時(shí)，將背景更新計(jì)數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù) 值時(shí)那一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
上述根據(jù)幀差檢測(cè)視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的路面背景的方法不受環(huán)境光線變化及路面本身結(jié)構(gòu)變化的影響，魯棒性(穩(wěn)定性)強(qiáng)，其一種具體的實(shí)現(xiàn)
過程可以如圖3的步驟S110至S117所示
步驟S110,統(tǒng)計(jì)當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的每一行的各個(gè)像 素點(diǎn)的灰度值變化在當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中，若有超過預(yù)定 個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變化，且變化幅度都大于預(yù)定幅度，則判 定該行具有車身特征。舉例來說，設(shè)定預(yù)定個(gè)數(shù)為15、預(yù)定幅度為25,如果 當(dāng)前場(chǎng)的第3行中的第20個(gè)至40個(gè)像素點(diǎn)的灰度值對(duì)應(yīng)地比上一場(chǎng)的第3 行中第20個(gè)至40個(gè)像素點(diǎn)的灰度值都增大，并且增大的幅度都超過了 25， 則當(dāng)前場(chǎng)的第3行具有車身特征。
步驟Sill,判斷檢測(cè)區(qū)域中，是否連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù) 閾值的行具有車身特征，若是則進(jìn)行步驟S112，若否則進(jìn)行步驟S113。本實(shí) 施例中，設(shè)定預(yù)定行數(shù)為5，設(shè)定預(yù)定行數(shù)闊值為2，若檢測(cè)區(qū)域的連續(xù)5行 中有3至5行(大于2行)具有車身特征，則進(jìn)行步驟S112;若檢測(cè)區(qū)域的 連續(xù)5行中有0至2行具有車身特征，則進(jìn)行步驟S113。
步驟S112,將背景更新計(jì)數(shù)值清O,返回步驟SllO。
步驟S113,統(tǒng)計(jì)當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的每一行的各個(gè)像 素點(diǎn)的灰度值變化在當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中，若有超過預(yù)定 個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變化，且變化幅度都大于預(yù)定幅度，則判 定該行具有車身特征。
步驟S114，判斷檢測(cè)區(qū)域中，是否連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù) 閾值的行具有車身特征，若是則進(jìn)行步驟S112,若否則進(jìn)行步驟S115。
步驟S115，將背景更新計(jì)數(shù)值加l。
步驟S116,判斷背景更新計(jì)數(shù)值是否大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值，若是則進(jìn)行步 驟S117,若否則返回步驟SllO。
步驟S117,判定檢測(cè)到路面背景，將背景更新計(jì)數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù)值時(shí)那一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景，然后將背景更新計(jì)數(shù)值 清O,返回步驟SllO。本實(shí)施例中，設(shè)定預(yù)定計(jì)數(shù)閾值為40、預(yù)定計(jì)數(shù)值為
20,在背景更新計(jì)數(shù)值大于40，將背景更新計(jì)數(shù)值為20時(shí)那一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域 的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景，即將背景更新計(jì)數(shù)值為20時(shí)那一場(chǎng)的檢 測(cè)區(qū)域數(shù)據(jù)(例如像素點(diǎn)的灰度值)作為用于計(jì)算路面背景的亮度的數(shù)據(jù)。
上述路面背景檢測(cè)是結(jié)合當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果以及當(dāng)前場(chǎng)和 上上場(chǎng)的第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果更新背景更新計(jì)數(shù)值，在其它實(shí)施例中，也可以是僅 根據(jù)當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，或者當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果更新背景 更新計(jì)數(shù)值。結(jié)合當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果以及當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的第 二統(tǒng)計(jì)結(jié)果更新背景更新計(jì)數(shù)值，可以得到較好的背景檢測(cè)效果。
在步驟S117檢測(cè)到路面背景后，就可以計(jì)算所述檢測(cè)到的路面背景的亮 度，即如步驟S118所示，計(jì)算檢測(cè)到的路面背景的所有像素點(diǎn)的灰度平均值， 例如，可以通過灰度直方圖來計(jì)算像素點(diǎn)的灰度平均值。
請(qǐng)參考圖4，其是步驟S1的另一個(gè)實(shí)施例流程圖，本實(shí)施例中，所述成 像控制參數(shù)包括快門和增益。由于要抓拍高速運(yùn)動(dòng)的物體(如行駛的車輛)， 因此需要設(shè)定快門上界閾值(一般設(shè)定為lms)，當(dāng)快門達(dá)到快門上界閾值而 成像還是不夠亮?xí)r需要增大增益；由于增益大時(shí)噪聲會(huì)放大，因此需要設(shè)定 增益上界閾值(一般設(shè)定為20dB);當(dāng)快門達(dá)到快門上界閾值、增益達(dá)到增 益上界閾值時(shí)，就不再調(diào)整快門和增益，圖像不會(huì)再變亮，當(dāng)然此時(shí)也可以 通過調(diào)整其它成^f象控制參數(shù)(例如光圏)、增加或改進(jìn)輔助照明等方式來增加 圖像的亮度。
如圖4所示，步驟S1包括
步驟Sla,計(jì)算視頻圖像的背景亮度。步驟Sla與上述步驟Sll相同。 步驟Slb,判斷所述背景亮度是否大于背景亮度上界閾值，若是則進(jìn)行步 驟Slc,若否則進(jìn)行步驟Slf。步驟Slc,判斷增益是否為0,若是則進(jìn)行步驟Sld,若否則進(jìn)行步驟Sle。
步驟Sld，減小快門，返回圖1中的步驟SIO。在計(jì)算所得的背景亮度大 于背景亮度上界閾值且增益為0時(shí)，不改變?cè)鲆妫ㄟ^減小快門(即減少曝 光時(shí)間)來降低成像亮度，快門減小的幅度可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)設(shè)定。
步驟Sle，減小增益，返回圖1中的步驟SIO。在計(jì)算所得的背景亮度大 于背景亮度上界閾值且增益不為0時(shí)，不改變快門，通過減小增益來降低成 像亮度，增益減小的幅度可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)設(shè)定。
步驟Slf，判斷所述背景亮度是否小于背景亮度下界閾值，若是則進(jìn)行步 驟Slg,若否則返回步驟Sla。本步驟中，若計(jì)算所得的背景亮度不小于背景 亮度下界閾值，即計(jì)算所得的背景亮度在背景亮度上界闊值和下界閾值的范 圍內(nèi)，說明成像的亮度在可接受范圍內(nèi)，因此不需要改變快門和增益，返回 步驟Sla。
步驟Slg,判斷快門是否小于快門上界閾值，若是則進(jìn)行步驟Slh，若否 則進(jìn)行步驟Sli。
步驟Slh，增大快門，返回圖1中的步驟SIO。在計(jì)算所得的背景亮度小 于背景亮度下界閾值且快門小于快門上界閾值時(shí)，不改變?cè)鲆妫ㄟ^增大快 門(即增加曝光時(shí)間)來提高成像亮度，快門增大的幅度可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 設(shè)定。
步驟Sli，判斷增益是否小于增益上界閾值，若是則進(jìn)行Slj，若否則返 回步驟Sla。本步驟中，若增益不小于增益上界閾值，即計(jì)算所得的背景亮度 小于背景亮度下界閾值、快門達(dá)到快門上界閾值且增益達(dá)到增益上界閾值時(shí)， 不改變快門和增益，返回步驟Sla。
步驟Slj,增大增益，返回圖I中的步驟SIO。在計(jì)算所得的背景亮度小 于背景亮度下界閾值、快門達(dá)到快門上界閾值且增益小于增益上界閾值時(shí)， 不改變快門，通過增大增益來提高成像亮度，增益增大的幅度可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)設(shè)定。
在步驟S1改變成像控制參數(shù)后，例如圖2的改變快門(如步驟S13、 S15 所述)，圖4的改變快門(如步驟Sld、 Slh所述)或增益(如步驟Sle、 Slj 所述)，攝像機(jī)可以根據(jù)調(diào)整后的成像控制參數(shù)來控制攝像機(jī)攝取視頻圖像 (如圖1的步驟S10所述)。由于利用了背景亮度來控制成像，這樣就可以實(shí) 現(xiàn)隨環(huán)境光的突變實(shí)時(shí)控制成像，確保全天候的高清晰成像。應(yīng)用背景亮度 實(shí)時(shí)地調(diào)整攝像機(jī)的成像控制參數(shù)，可以控制攝像機(jī)產(chǎn)生較高質(zhì)量的視頻流， 從而使得每幀視頻圖像具有較高的成像質(zhì)量，并且圖像中的車牌不會(huì)因?yàn)槌?《象過亮或過暗而無法定位。
在步驟S2中，所述的在車輛觸發(fā)后抓拍視頻圖像是指在檢測(cè)到檢測(cè)區(qū)域 有車輛通過時(shí)，從步驟S10產(chǎn)生的視頻流中獲取當(dāng)前幀的視頻圖像。其中， 車輛觸發(fā)可以是硬件觸發(fā)，也可以是視頻觸發(fā)。硬件觸發(fā)是由線圈、紅外、 雷達(dá)或其它硬件車輛檢測(cè)器對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)；視頻觸發(fā)是分析視頻圖像 的檢測(cè)區(qū)域是否有車輛，屬于軟件觸發(fā)。如果車輛觸發(fā)采用的是視頻觸發(fā)， 如果視頻圖像的成像質(zhì)量高，則可以獲得高觸發(fā)率和低誤觸發(fā)率。
請(qǐng)繼續(xù)參考圖5，其是步驟S2的一個(gè)實(shí)施例流程圖，本實(shí)施例中，所述 成像控制參數(shù)包括快門，如圖所示，步驟S2包括
步驟S21，在車輛觸發(fā)后抓拍視頻圖像，即從視頻流中獲取當(dāng)前幀的視頻 圖像。
步驟S22，在所述抓拍的視頻圖像中分割出車牌。車輛觸發(fā)后，抓拍的視 頻圖像包含有車輛，如果抓拍的視頻圖像有車牌特征，則分割出車牌，繼續(xù) 進(jìn)行步驟S23?？梢詰?yīng)用車牌識(shí)別技術(shù)中的車牌分割來分割出車牌區(qū)域，車牌 識(shí)別技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此即不展開說明。如果抓拍的視頻圖 像沒有車牌特征，也就是說，視頻圖像中的車輛為無牌照車輛，則不再進(jìn)行 下面的步驟。
20步驟S23,計(jì)算車牌亮度。在本實(shí)施例中，計(jì)算所得的車牌亮度是通過中 值濾波得到的，即取當(dāng)前分割出的車牌區(qū)域的亮度和前面連續(xù)多個(gè)(例如4 個(gè))車牌區(qū)域的亮度的中間值。在其它實(shí)施例中，也可以直接將當(dāng)前分割出 的車牌區(qū)域的亮度作為計(jì)算所得的車牌亮度。車牌區(qū)域的亮度可以是車牌區(qū)
域內(nèi)所有像素點(diǎn)的灰度平均值；也可以是車牌區(qū)域內(nèi)某像素點(diǎn)的特定灰度值，
該特定灰度值使得在車牌區(qū)域內(nèi)小于該特定灰度值的像素點(diǎn)和大于該特定灰 度值的像素點(diǎn)成一定的比例。
步驟S24,判斷所述車牌亮度是否大于車牌亮度上界閾值，若是則進(jìn)行步 驟S25，若否則進(jìn)行步驟S26。本實(shí)施例中，車牌亮度上界閾值設(shè)定為160。
步驟S25，減小快門，返回圖1中的S10和進(jìn)行步驟S3。在計(jì)算所得的 車牌亮度大于車牌亮度上界閾值時(shí)，通過減小快門(即減少曝光時(shí)間)來降 低成像亮度，快門減小的幅度可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而設(shè)定。
步驟S26，判斷所述車牌亮度是否小于車牌亮度下界閾值，若是則進(jìn)行步 驟S27，若否則返回步驟S21。本實(shí)施例中，車牌亮度下界閾值設(shè)定為110。 本步驟中，若計(jì)算所得的車牌亮度不小于車牌亮度下界閾值，即計(jì)算所得的 車牌亮度在車牌亮度上界閾值和下界閾值的范圍內(nèi)，說明成像的亮度在可接 受范圍內(nèi)，因此不需要改變快門，返回步驟S21。
步驟S27，增大快門，返回圖1中的S10和進(jìn)行步驟S4。在所述車牌亮 度小于車牌亮度下界閾值時(shí)，通過增大快門(即增加曝光時(shí)間)來提高成像 亮度，快門增大的幅度可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而設(shè)定。
在步驟S2改變成像控制參數(shù)后，例如圖5的改變快門(如步驟S25、 S27 所述)，攝像機(jī)可以根據(jù)調(diào)整后的成像控制參數(shù)來控制攝像機(jī)攝取視頻圖像 (如圖1的步驟S10所述)。在抓拍的視頻圖像中有車牌特征時(shí)利用車牌亮度 來控制成像，可以獲得具有穩(wěn)定清晰的車牌區(qū)域的視頻圖像。
在步驟S2根據(jù)車牌亮度改變成像控制參數(shù)(如快門)后，步驟Sl可能
21會(huì)根據(jù)背景亮度再把成像控制參數(shù)(如快門)改變回去，因此需要進(jìn)行步驟 S3或S4,利用車牌亮度和實(shí)時(shí)背景亮度調(diào)整背景亮度上界閾值和下界閾值。
如圖6所示，步驟S3在步驟S25后進(jìn)行，步驟S3具體可以包括 步驟S31，判斷實(shí)時(shí)背景亮度是否接近背景亮度下界閾值，若是則進(jìn)行步 驟S32;若否則返回步驟S31,不更新背景亮度上下界閾值。實(shí)時(shí)背景亮度是 步驟S1中計(jì)算得到的當(dāng)前的背景亮度，參考圖2的步驟S11。本實(shí)施例中，
"接近"定義為實(shí)時(shí)背景亮度與背景亮度下界閾值的差值小于或等于預(yù)定差 值(例如10)，步驟S31就是判斷當(dāng)前的背景亮度與背景亮度下界閾值的差值 是否小于等于10。
步驟S32,以預(yù)定步長(zhǎng)減小所述背景亮度上下界閾值，返回圖l所示的步 驟Sl。在計(jì)算所得的車牌亮度大于車牌亮度上界閾值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背 景亮度下界閾值時(shí)，更新背景亮度上下界閾值，本實(shí)施例中，設(shè)定預(yù)定步長(zhǎng) 為10，則將背景亮度上界閾值減IO作為更新后的背景亮度上界閾值，將背景 亮度下界闊值減IO作為更新后的背景亮度下界閾值。
如圖7所示，步驟S4在步驟S27后進(jìn)行，步驟S4具體可以包括 步驟S41,判斷實(shí)時(shí)背景亮度是否接近背景亮度上界閾值，若是則進(jìn)行步 驟S42;若否則返回步驟S41,，不更新背景亮度上下界閾值。實(shí)時(shí)背景亮度 是步驟S1中計(jì)算得到的當(dāng)前的背景亮度，參考圖2的步驟S11。本實(shí)施例中， "接近"定義為實(shí)時(shí)背景亮度與背景亮度上界閾值的差值小于等于預(yù)定差值 (例如10)，步驟S41就是當(dāng)前的背景亮度與背景亮度上界閾值的差值是否小 于等于10。
步驟S42，以預(yù)定步長(zhǎng)增大所述背景亮度上下界閾值，返回圖l所示的步 驟Sl。在計(jì)算所得的車牌亮度小于車牌亮度上界闊值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背 景亮度上界閾值時(shí)，更新背景亮度上下界閾值，本實(shí)施例中，設(shè)定預(yù)定步長(zhǎng) 為10，則將背景亮度上界閾值加IO作為更新后的背景亮度上界閾值，將背景亮度下界閾值加IO作為更新后的背景亮度下界閾值。
通過步驟S3和S4,即結(jié)合車牌亮度和背景亮度更新步驟Sl中的背景亮 度上界閾值和下界閾值，再通過步驟Sl,即根據(jù)更新后的背景亮度上界閾值 和下界閾值調(diào)整步驟S10中的成像控制參數(shù)，可以使獲得的視頻圖像中車牌 區(qū)域和背景區(qū)域分隔明顯，即圖像中的車牌區(qū)域的成像清晰，從而有利于提 高車牌識(shí)別的準(zhǔn)確性。
需要說明的是，上述所設(shè)定的各個(gè)數(shù)值(例如，閾值、步長(zhǎng)等)都是經(jīng) 驗(yàn)值，但并非用于限定，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這些數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際 情況設(shè)定或改變。
上述步驟S32、 S42是以預(yù)定步長(zhǎng)來減小或增大背景亮度上下界閾值，在 其它實(shí)施例中，背景亮度上下界閾值減小或增大的幅度也可以不是固定的， 例如可以根據(jù)實(shí)時(shí)背景亮度與背景亮度上下界閾值的差值進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。
下面通過一個(gè)實(shí)例來更清楚地說明上述成像控制方法的效果。以多云天 氣為例
假設(shè)陽(yáng)光沒出來時(shí)背景亮度上下界閾值分別為100和140，當(dāng)陽(yáng)光出來， 背景亮度會(huì)超過140，此時(shí)，基于背景亮度的成像控制起作用(如圖2的步驟 S12、 S13所述)，會(huì)將路面的亮度控制到140 (如果此時(shí)沒有成像控制，路面 的亮度有可能超過200)。
由于陽(yáng)光沒出來時(shí)路面的亮度至少是100,而現(xiàn)在是140，差別不是太大， 所以車輛通過時(shí)車牌會(huì)亮一些，但還能識(shí)別，此時(shí)過一輛車就會(huì)減d、一次快
門，即基于車牌亮度的成像控制起作用(如圖5的步驟S24、 S25所述)，而 路面的亮度也逐步下降。
當(dāng)路面的亮度下降到110以下(接近背景亮度下界闊值)又減小快門后， 背景亮度上下界閾值就會(huì)變?yōu)?0和130 (如圖6的步驟S31、 S32所述)，這 樣，路面的亮度仍在背景亮度上下界閾值的范圍，不會(huì)因?yàn)槁访嫣刀龃罂扉T，從而又將快門改回去。
通過上述的步驟，路面會(huì)漸漸變暗，直到車牌亮度回到正常的范圍(車 牌亮度上下界閾值的范圍)，這樣可以獲得路面背景區(qū)域較暗而車牌區(qū)域較亮 的視頻圖像，因此使得圖像中的車牌清晰可見，有利于車牌的定位和識(shí)別。
對(duì)應(yīng)上述成像控制方法，本發(fā)明實(shí)施方式的成像控制裝置如圖8所示，
包括第一調(diào)整單元l、第二調(diào)整單元2和閾值調(diào)整單元3。
第一調(diào)整單元1,用于在視頻圖像的背景亮度超出背景亮度上下界閾值時(shí)
調(diào)整成像控制參數(shù)。背景亮度上下界閾值可以由閾值調(diào)整單元3更新。
第二調(diào)整單元2，用于在車輛觸發(fā)后抓拍的視頻圖像的車牌亮度超出車牌
亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)。
成像控制參數(shù)用于控制攝像機(jī)攝取的視頻圖像的成像質(zhì)量。 閾值調(diào)整單元3，用于在所述車牌亮度大于車牌亮度上界閾值且實(shí)時(shí)背景
亮度接近背景亮度下界閾值時(shí)，減小所述背景亮度上下界閾值；在所述車牌
亮度小于車牌亮度下界闊值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背景亮度上界闊值時(shí)，增大
所述背景亮度上下界閾值。
圖9是圖8所示第一調(diào)整單元1的一個(gè)實(shí)施例示意圖，本實(shí)施例中，所
述成像控制參數(shù)包括快門，第一調(diào)整單元l包括第一計(jì)算單元ll、第一背
景亮度判斷單元12、第二背景亮度判斷單元14和第一快門調(diào)整單元17。 第一計(jì)算單元ll，用于計(jì)算視頻圖像的背景亮度。
第一背景亮度判斷單元12，用于判斷第一計(jì)算單元11計(jì)算所得的背景亮 度是否大于背景亮度上界閾值。
第二背景亮度判斷單元14，用于在第一背景亮度判斷單元12的判斷結(jié)果 為否時(shí)，即計(jì)算所得的背景亮度不大于背景亮度上界閾值時(shí)，判斷第一計(jì)算 單元11計(jì)算所得的背景亮度是否小于背景亮度下界閾值。
第一快門調(diào)整單元17,用于在第一背景亮度判斷單元12的判斷結(jié)果為是時(shí)，即計(jì)算所得的背景亮度大于背景亮度上界闊值時(shí)，減小快門；在第二背 景亮度判斷單元14的判斷結(jié)果為是時(shí)，即計(jì)算所得的背景亮度小于背景亮度 下界閾值時(shí)，增大快門。
圖IO是圖8所示第一調(diào)整單元1的另一個(gè)實(shí)施例示意圖，本實(shí)施例中， 所述成像控制參數(shù)包括快門和增益，第一調(diào)整單元l包括第一計(jì)算單元ll、 第一背景亮度判斷單元12、第一增益判斷單元13、第二背景亮度判斷單元14、 快門判斷單元15、第二增益判斷單元16、第一快門調(diào)整單元17，和增益調(diào)整 單元18。
第一計(jì)算單元ll，用于計(jì)算視頻圖像的背景亮度。
第一背景亮度判斷單元12,用于判斷第一計(jì)算單元11計(jì)算所得的背景亮 度是否大于背景亮度上界閾值。
第一增益判斷單元13,用于在第一背景亮度判斷單元12的判斷結(jié)果為是 時(shí)，即計(jì)算所得的背景亮度大于背景亮度上界閾值時(shí)，判斷增益是否為0。
第二背景亮度判斷單元14,用于在第一背景亮度判斷單元12的判斷結(jié)果 為否時(shí)，即計(jì)算所得的背景亮度不大于背景亮度上界閾值時(shí)，判斷第一計(jì)算 單元11計(jì)算所得的背景亮度是否小于背景亮度下界閾值。
快門判斷單元15，用于在第二背景亮度判斷單元14的判斷結(jié)果為是時(shí)， 即計(jì)算所得的背景亮度小于背景亮度上界閾值時(shí)，判斷快門是否小于快門上
界閾值。
第二增益判斷單元16,用于在快門判斷單元15的判斷結(jié)果為否時(shí)，即背 景亮度小于背景亮度下界閾值且快門不小于快門上界閾值時(shí)，判斷增益是否 小于增益上界閾值。
第一快門調(diào)整單元17，，用于在第一增益判斷單元13的判斷結(jié)果為是時(shí)， 即背景亮度大于背景亮度上界閾值且增益為0時(shí)，減小快門；在所述快門判 斷單元15的判斷結(jié)果為是時(shí)，即背景亮度小于背景亮度下界閾值且快門小于
25快門上界閾值時(shí)，增大快門。
增益調(diào)整單元18,用于在第一增益判斷單元13的判斷結(jié)果為否時(shí)，即背
景亮度大于背景亮度上界閾值且增益不為0時(shí)，減小增益；在第二增益判斷 單元16的判斷結(jié)果為是時(shí)，即背景亮度小于背景亮度下界閾值、快門達(dá)到快 門上界閾值且增益小于增益上界閾值時(shí)，增大增益。
圖11是圖9和圖IO所示的第一計(jì)算單元11的一個(gè)實(shí)施例示意圖，第一 計(jì)算單元11包括背景一全測(cè)單元111和亮度計(jì)算單元112。
背景檢測(cè)單元111，用于根據(jù)幀差來檢測(cè)視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的路面背 景；亮度計(jì)算單元112,用于計(jì)算背景檢測(cè)單元111檢測(cè)到的路面背景的亮度。
背景檢測(cè)單元111的一個(gè)實(shí)施例示意圖如圖12所示，包括第一統(tǒng)計(jì)單 元lla、第二統(tǒng)計(jì)單元llb、第一車身特征判斷單元llc、第二車身特征判斷 單元lld、計(jì)數(shù)值更新單元lle和背景輸出單元llf。
第一統(tǒng)計(jì)單元lla,比較當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具 有車身特征的行，得到第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其中，所述具有車身特征的行是指在 兩場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中，若有超過預(yù)定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的 變化，且變化幅度都大于預(yù)定幅度，則判定該行為具有車身特征的行。
第二統(tǒng)計(jì)單元llb，比較當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具 有車身特征的行，得到第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
第一車身特征判斷單元He,判斷第一統(tǒng)計(jì)單元lla得到的第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果 中，是否連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征。
第二車身特征判斷單元lld,判斷第二統(tǒng)計(jì)單元llb得到的第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果 中，是否連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征。
計(jì)數(shù)值更新單元lie,在第一車身特征判斷單元llc的判斷結(jié)果為是或第 二車身特征判斷單元lid的判斷結(jié)果為是時(shí)，即在第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，連續(xù)預(yù) 定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征，或者在第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征時(shí)，將背景 更新計(jì)數(shù)值清O;在第一車身特征判斷單元llc的判斷結(jié)果為否，并且第二車 身特征判斷單元lid的判斷結(jié)果為否時(shí)，即在第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，連續(xù)預(yù)定行 數(shù)的行中有小于或等于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征，并且在第二統(tǒng)計(jì)結(jié) 果中，連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有小于或等于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征時(shí)， 將背景更新計(jì)數(shù)值加1。
背景輸出單元llf，在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值，將背景更新計(jì) 數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù)值時(shí)的場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
背景檢測(cè)單元111的另一個(gè)實(shí)施例示意圖如圖13所示，包括統(tǒng)計(jì)單元 lla'、車身特征判斷單元llc'、計(jì)數(shù)值更新單元lle，和背景輸出單元llf。
統(tǒng)計(jì)單元lla，，比較當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的^見頻圖^f象，統(tǒng)計(jì)4全測(cè)區(qū)域中具有 車身特征的行，其中，所述具有車身特征的行是指在兩場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行 中，若有超過預(yù)定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變化，且變化幅度都大 于預(yù)定幅度，則判定該行為具有車身特征的行。
車身特征判斷單元llc'，根據(jù)統(tǒng)計(jì)單元lla，的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，判斷是否連續(xù) 預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征。
計(jì)數(shù)值更新單元lle，，在車身特征判斷單元llc，的判斷結(jié)果為是時(shí)，即 連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征，將背景更新計(jì) 數(shù)值清0;在車身判斷單元llc，的判斷結(jié)果為否，即連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有小 于或等于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征，將背景更新計(jì)數(shù)值加1。
背景輸出單元llf，在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值，將背景更新計(jì) 數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù)值時(shí)的場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
另外，上述統(tǒng)計(jì)單元lla，也可以是比較當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng) 計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身特征的行。
圖14是圖8所示第二調(diào)整單元2的一個(gè)實(shí)施例示意圖，第二調(diào)整單元2包括分割單元21、第二計(jì)算單元22、第一車牌亮度判斷單元23、第二車牌
亮度判斷單元24和第二快門調(diào)整單元25。
分割單元21,用于在所述抓拍的視頻圖像中分割出車牌。 第二計(jì)算單元22,用于計(jì)算分割單元21分割出的車牌的亮度。 第一車牌亮度判斷單元23，用于判斷第二計(jì)算單元22計(jì)算所得的車牌亮
度是否大于車牌亮度上界閾值。
第二車牌亮度判斷單元24,用于在第一車牌亮度判斷單元23的判斷結(jié)果
為否時(shí)，即計(jì)算所得的車牌亮度不大于車牌亮度上界閾值時(shí)，判斷第二計(jì)算
單元22計(jì)算所得的車牌亮度是否小于車牌亮度下界閾值。
第二快門調(diào)整單元25，用于在所述第一車牌亮度判斷單元的判斷結(jié)果為
是時(shí)，即計(jì)算所得的車牌亮度大于車牌亮度上界闊值時(shí)，減小快門；在第二
車牌亮度判斷單元24的判斷結(jié)果為是時(shí)，即計(jì)算所得的車牌亮度小于車牌亮
度下界閾值時(shí)，增大快門。
綜上所述，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)
根據(jù)背景亮度調(diào)整成像控制參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)隨環(huán)境光的突變實(shí)時(shí)控制成 像，即確保全天候的高清晰成像，從而使得每幀視頻圖像具有較高的成像質(zhì) 量，并且圖像中的車牌不會(huì)因?yàn)槌上襁^亮或過暗而無法定位。
根據(jù)車牌亮度調(diào)整成像控制參數(shù)可以獲得具有穩(wěn)定清晰的車牌區(qū)域的視
頻圖像。
在根據(jù)車牌亮度調(diào)整成像控制參數(shù)后，根據(jù)實(shí)時(shí)背景亮度更新背景亮度 上下界閾值可以使獲得的視頻圖像中車牌區(qū)域和背景區(qū)域分隔明顯，從而使 得視頻圖像中的車牌區(qū)域更清晰地顯示出來。
車牌區(qū)域的成像清晰有利于對(duì)抓拍的視頻圖像進(jìn)行車牌的定位和識(shí)別， 提高車牌號(hào)碼和顏色識(shí)別的準(zhǔn)確性。
在車輛觸發(fā)采用的是視頻觸發(fā)時(shí)，全天候的高清晰成像有利于檢測(cè)視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有車輛通過，因此可以獲得高觸發(fā)率和低誤觸發(fā)率。
本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和 修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種成像控制方法，其特征在于，包括下述步驟在視頻圖像的背景亮度超出背景亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)；在車輛觸發(fā)后抓拍視頻圖像，在所述抓拍的視頻圖像的車牌亮度超出車牌亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)；在所述車牌亮度大于車牌亮度上界閾值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背景亮度下界閾值時(shí)，減小所述背景亮度上下界閾值；在所述車牌亮度小于車牌亮度下界閾值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背景亮度上界閾值時(shí)，增大所述背景亮度上下界閾值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像控制方法，其特征在于，所述成像控制參數(shù) 包括快門。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像控制方法，其特征在于，所述在視頻圖像的 背景亮度超出背景亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)包括計(jì)算視頻圖像的背景亮度；在所述背景亮度大于背景亮度上界閾值時(shí)減小快門； 在所述背景亮度小于背景亮度下界閾值時(shí)增大快門。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像控制方法，其特征在于，所述成像控制參數(shù) 包括快門和增益。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像控制方法，其特征在于，所述在視頻圖像的 背景亮度超出背景亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)包括計(jì)算視頻圖像的背景亮度；在所述背景亮度大于背景亮度上界閾值且增益不為0時(shí)，減小增益； 在所述背景亮度大于背景亮度上界閾值且增益為0時(shí)，減小快門； 在所述背景亮度小于背景亮度下界閾值且快門小于快門上界閾值時(shí)，增 大快門；在所述背景亮度小于背景亮度下界閾值、快門達(dá)到快門上界閾值且增益小于增益上界閾值時(shí)，增大增益。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的成像控制方法，其特征在于，所述計(jì)算視頻 圖像的背景亮度包括根據(jù)幀差檢測(cè)視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的路面背景，計(jì)算 所述檢測(cè)到的路面背景的亮度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的成像控制方法，其特征在于，所述根據(jù)幀差纟全測(cè) 視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的路面背景包括比較當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身特征的行， 得到第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其中，所述具有車身特征的行是指在兩場(chǎng)視頻圖像的對(duì) 應(yīng)行中，若有超過預(yù)定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變化，且變化幅度 都大于預(yù)定幅度，則判定該行為具有車身特征的行；比較當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身特征的行， 得到第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果；在第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果或第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，若連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定 行數(shù)閾值的行具有車身特征，則將背景更新計(jì)數(shù)值清0;在第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果和第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，若連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有小于或等 于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征，則將背景更新計(jì)數(shù)值加1;在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值時(shí)，將背景更新計(jì)數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù) 值時(shí)那 一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的成像控制方法，其特征在于，所述根據(jù)幀差檢測(cè) 視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的路面背景包括比較當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身特征的行， 其中，所述具有車身特征的行是指在兩場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中，若有超過預(yù) 定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變化，且變化幅度都大于預(yù)定幅度，則 判定該行為具有車身特征的行；若連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征，則將背景更新計(jì)數(shù)值清0;若連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有小于或等于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征，則將背景更新計(jì)數(shù)值加1;在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值時(shí)，將背景更新計(jì)數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù) 值時(shí)那 一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的成像控制方法，其特征在于，所述根據(jù)幀差檢測(cè) 視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的路面背景包括比較當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身特征的行， 其中，所述具有車身特征的行是指在兩場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中，若有超過預(yù) 定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變化，且變化幅度都大于預(yù)定幅度，則 判定該行為具有車身特征的行；若連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征，則將背 景更新計(jì)數(shù)值清0;若連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有小于或等于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征， 則將背景更新計(jì)IK直加1;在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值時(shí)，將背景更新計(jì)數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù) 值時(shí)那一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的成像控制方法，其特征在于，所述計(jì)算所述檢測(cè) 到的路面背景的亮度包括通過灰度直方圖計(jì)算像素點(diǎn)的灰度平均值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的成像控制方法，其特征在于，所述在所述抓 拍的視頻圖像的車牌亮度超出車牌亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)包 括在所述抓拍的視頻圖像中分割出車牌； 計(jì)算車牌亮度；在所述車牌亮度大于車牌亮度上界闊值時(shí)，減小快門；在所述車牌亮度小于車牌亮度下界閾值時(shí)，增大快門。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像控制方法，其特征在于，所述車牌亮度通過 中值濾波計(jì)算。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像控制方法，其特征在于，所述車輛觸發(fā)包括 石更件觸發(fā)或纟見頻觸發(fā)。
14. 一種成像控制裝置，其特征在于，包括第一調(diào)整單元，用于在視頻圖像的背景亮度超出背景亮度上下界閾值時(shí) 調(diào)整成像控制參數(shù)；第二調(diào)整單元，用于在車輛觸發(fā)后抓拍的視頻圖像的車牌亮度超出車牌 亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)；閾值調(diào)整單元，用于在所述車牌亮度大于車牌亮度上界閾值且實(shí)時(shí)背景 亮度接近背景亮度下界閾值時(shí)，減小所述背景亮度上下界闊值；在所述車牌 亮度小于車牌亮度下界閾值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背景亮度上界閾值時(shí)，增大 所述背景亮度上下界閾值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的成像控制裝置，其特征在于，所述成像控制參數(shù) 包括快門。 .
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的成像控制裝置，其特征在于，所述第一調(diào)整單元 包括第一計(jì)算單元，用于計(jì)算視頻圖像的背景亮度；第一背景亮度判斷單元，用于判斷所述第一計(jì)算單元計(jì)算所得的背景亮 度是否大于背景亮度上界閾值；第二背景亮度判斷單元，用于在所述第一背景亮度判斷單元的判斷結(jié)果 為否時(shí)，判斷所述第一計(jì)算單元計(jì)算所得的背景亮度是否小于背景亮度下界 閾值；第一快門調(diào)整單元，用于在所述第一背景亮度判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)減小快門，在所述第二背景亮度判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)增大快門。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的成像控制裝置，其特征在于，所述成像控制參數(shù) 包括快門和增益。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的成像控制裝置，其特征在于，所述第一調(diào)整單元 包括第一計(jì)算單元，用于計(jì)算視頻圖像的背景亮度；第一背景亮度判斷單元，用于判斷所述第一計(jì)算單元計(jì)算所得的背景亮 度是否大于背景亮度上界閾值；第一增益判斷單元，用于在所述第一背景亮度判斷單元的判斷結(jié)果為是 時(shí)，判斷增益是否為0;第二背景亮度判斷單元，用于在所述第一背景亮度判斷單元的判斷結(jié)果 為否時(shí)，判斷所述第一計(jì)算單元計(jì)算所得的背景亮度是否小于背景亮度下界 閾值；快門判斷單元，用于在所述第二背景亮度判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)， 判斷快門是否小于快門上界閾值；第二增益判斷單元，用于在所述快門判斷單元的判斷結(jié)果為否時(shí)，判斷 增益是否小于增益上界閾值；第一快門調(diào)整單元，用于在所述第一增益判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)減 小快門，在所述快門判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)增大快門；增益調(diào)整單元，用于在所述第一增益判斷單元的判斷結(jié)果為否時(shí)減小增 益，在所述第二增益判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)增大增益。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16或18所述的成像控制裝置，其特征在于，所述第一計(jì) 算單元包括背景檢測(cè)單元，用于根據(jù)幀差來檢測(cè)視頻圖像的檢測(cè)區(qū)域的路面背景； 亮度計(jì)算單元，用于計(jì)算所述背景檢測(cè)單元檢測(cè)到的路面背景的亮度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的成像控制裝置，其特征在于，所述背景檢測(cè)單元包括第一統(tǒng)計(jì)單元，比較當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有 車身特征的行，得到第一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其中，所述具有車身特征的行是指在兩 場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中，若有超過預(yù)定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變 化，且變化幅度都大于預(yù)定幅度，則判定該行為具有車身特征的行；第二統(tǒng)計(jì)單元，比較當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有 車身特征的行，得到第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果；第 一車身特征判斷單元，判斷所述第 一統(tǒng)計(jì)單元得到的第 一統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，是否連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征；第二車身特征判斷單元，判斷所述第二統(tǒng)計(jì)單元得到的第二統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，是否連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征；計(jì)數(shù)值更新單元，在所述第一車身特征判斷單元的判斷結(jié)果為是或所述第二車身特征判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)，將背景更新計(jì)數(shù)值清0;在所述第一車身特征判斷單元的判斷結(jié)果為否，并且所述第二車身特征判斷單元的判斷結(jié)果為否時(shí)，將背景更新計(jì)數(shù)值加l;背景輸出單元，在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值時(shí)，將背景更新計(jì)數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù)值時(shí)那一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的成像控制裝置，其特征在于，所述背景檢測(cè)單元 包括統(tǒng)計(jì)單元，比較當(dāng)前場(chǎng)和上一場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身 特征的行，其中，所述具有車身特征的行是指在兩場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中， 若有超過預(yù)定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變化，且變化幅度都大于預(yù) 定幅度，則判定該行為具有車身特征的行；車身特征判斷單元，判斷是否連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值的行具有車身特征；計(jì)數(shù)值更新單元，在所述車身特征判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)，將背景更新計(jì)數(shù)值清0;在所述車身判斷特征單元的判斷結(jié)果為否時(shí)，將背景更新計(jì) 數(shù)值加1;背景輸出單元，在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值時(shí)，將背景更新計(jì) 數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù)值時(shí)那一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的成像控制裝置，其特征在于，所述背景^r測(cè)單元 包括統(tǒng)計(jì)單元，比較當(dāng)前場(chǎng)和上上場(chǎng)的視頻圖像，統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中具有車身 特征的行，其中，所述具有車身特征的行是指在兩場(chǎng)視頻圖像的對(duì)應(yīng)行中， 若有超過預(yù)定個(gè)數(shù)的連續(xù)像素點(diǎn)具有相同性質(zhì)的變化，且變化幅度都大于預(yù) 定幅度，則判定該行為具有車身特征的行；車身特征判斷單元，判斷是否連續(xù)預(yù)定行數(shù)的行中有大于預(yù)定行數(shù)閾值 的行具有車身特征；計(jì)數(shù)值更新單元，在所述車身特征判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)，將背景 更新計(jì)數(shù)值清0;在所述車身特征判斷單元的判斷結(jié)果為否時(shí)，將背景更新計(jì) 數(shù)值加1;背景輸出單元，在背景更新計(jì)數(shù)值大于預(yù)定計(jì)數(shù)閾值時(shí)，將背景更新計(jì) 數(shù)值為預(yù)定計(jì)數(shù)值時(shí)那一場(chǎng)的檢測(cè)區(qū)域的路面背景作為檢測(cè)到的路面背景。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15或17所述的成像控制裝置，其特征在于，所述第二調(diào) 整單元包括分割單元，用于在所述抓拍的視頻圖像中分割出車牌； 第二計(jì)算單元，用于計(jì)算所述分割單元分割出的車牌的亮度；第一車牌亮度判斷單元，用于判斷所述第二計(jì)算單元計(jì)算所得的車牌亮 度是否大于車牌亮度上界闊值；第二車牌亮度判斷單元，用于在所述第一車牌亮度判斷單元的判斷結(jié)果 為否時(shí)，判斷所述第二計(jì)算單元計(jì)算所得的車牌亮度是否小于車牌亮度下界 閾值；第二快門調(diào)整單元，用于在所述第一車牌亮度判斷單元的判斷結(jié)果為是 時(shí)減小快門，在所述第二車牌亮度判斷單元的判斷結(jié)果為是時(shí)增大快門。
全文摘要
一種成像控制方法和裝置，所述方法包括在視頻圖像的背景亮度超出背景亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)；在車輛觸發(fā)后抓拍視頻圖像，在所述抓拍的視頻圖像的車牌亮度超出車牌亮度上下界閾值時(shí)調(diào)整成像控制參數(shù)；在所述車牌亮度大于車牌亮度上界閾值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背景亮度下界閾值時(shí)，減小所述背景亮度上下界閾值；在所述車牌亮度小于車牌亮度下界閾值且實(shí)時(shí)背景亮度接近背景亮度上界閾值時(shí)，增大所述背景亮度上下界閾值。所述成像控制方法和裝置可以適應(yīng)環(huán)境光的變化，從而使得視頻圖像中的車牌區(qū)域成像清晰。
文檔編號(hào)G08G1/01GK101430830SQ20081020058
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者江 朱 申請(qǐng)人:上海高德威智能交通系統(tǒng)有限公司