專利名稱：一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種車牌識別系統(tǒng)，具體涉及一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)。
背景技術(shù)：
:車輛牌照自動(dòng)識別系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能化(ITS)交通的重要部分，其功能為采用雷達(dá)或地感線圈來測量車輛通過時(shí)的車速，用視頻攝像機(jī)抓拍車牌牌照信息，再通過專業(yè)軟件進(jìn)行信息合成后傳輸?shù)浇还苤行?。并通過車輛信息數(shù)據(jù)庫獲取車輛的各種信息如車型、車主等，是道路交通違法處罰的有力證據(jù)。現(xiàn)有的道路違章抓拍系統(tǒng)及方法主要采用固定式的雷達(dá)或地感線圈來檢測車輛行駛速度，固定式攝像機(jī)安裝于橫桿上抓拍車輛牌照信息，不能移動(dòng)；而駕駛員由于長期行駛非常清楚違章抓拍點(diǎn)的設(shè)置位置，或可以通過導(dǎo)航或電子狗等技術(shù)手段提前預(yù)告違章監(jiān)控點(diǎn)，這樣使得道路上交通違章情況無法從根本上得到監(jiān)控
發(fā)明內(nèi)容
:為了解決背景技術(shù)所存在的問題，填補(bǔ)固定式測速和車牌抓拍的不足，通過移動(dòng)式一體化視頻測速及車牌抓拍設(shè)備打消駕駛員違法的駕駛習(xí)慣，本發(fā)明提供了一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)，它主要用于移動(dòng)式違章抓拍或者用于車載車速監(jiān)控系統(tǒng)中，集牌照識別、車速檢測、車輛信息查詢、違章查詢、違章記錄儲(chǔ)存等功能于一體；具有環(huán)境適應(yīng)性好、抗振動(dòng)、自適應(yīng)性強(qiáng)、成本低廉、測量精度較高等諸多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)包括嵌入式DSP視頻測速控制器1、嵌入式DSP車牌識別控制器2、信號采集處理存儲(chǔ)設(shè)備3、移動(dòng)供電設(shè)備
4、攝像裝置5及補(bǔ)光燈6，嵌入式DSP視頻測速控制器I與嵌入式DSP車牌識別控制器2連接，信號采集處理存儲(chǔ)設(shè)備3與嵌入式DSP車牌識別控制器2連接，攝像裝置5與嵌入式DSP視頻測速控制器I連接，補(bǔ)光燈6與嵌入式DSP視頻測速控制器I連接，移動(dòng)供電設(shè)備4分別與嵌入式DSP視頻測速控制器1、嵌入式DSP車牌識別控制器2及攝像裝置5連接。所述的攝像裝置5包括導(dǎo)軌5-1、攝像機(jī)5-2及高清鏡頭5_3，攝像機(jī)5_2活動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)軌5-1上，攝像機(jī)5-2上設(shè)置有高清鏡頭5-3。所述的嵌入式DSP視頻測速控制器I采用優(yōu)化的光流方程(OFE)的Mask-KHnioa算法和基于塊運(yùn)動(dòng)模型的相位相關(guān)法。所述的嵌入式DSP視頻測速控制器I的誤差修正方式采用基于特征的在圖象中尋找角點(diǎn)(拐點(diǎn))的方法來實(shí)現(xiàn)對應(yīng)點(diǎn)匹配。所述的嵌入式DSP車牌識別控制器2在牌照分割時(shí)對牌照定位，為了提高效率，不取車輛中的其他水平特征信息，而就取牌照的上下邊緣作為2條水平特征向量進(jìn)行車輛實(shí)際位置的計(jì)算，在算法上增加了對異常情況的處理程序。所述的信號采集處理存儲(chǔ)設(shè)備3可以做成有線的TCPIP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，還能增加無線3G的移動(dòng)信號收發(fā)模塊。
本發(fā)明的工作過程分為五個(gè)步驟:
第一步:采用單個(gè)攝像機(jī)通過在導(dǎo)軌上的滑動(dòng)來模擬出兩個(gè)不同位置和角度的攝像機(jī)，標(biāo)定出攝像機(jī)的有效焦距，完成距離的測量工作；
第二步:通過攝像機(jī)和標(biāo)定板間自由的運(yùn)動(dòng)來得到從不同的角度拍攝標(biāo)定板到得多幅圖像，解決車輛定位的問題；
第三步:選用比較復(fù)雜的車牌作為標(biāo)定的對象，在標(biāo)定板上每個(gè)特征點(diǎn)與其圖像上相應(yīng)的像點(diǎn)之間采用一個(gè)映射矩陣，建立車輛測速的數(shù)學(xué)模型及誤差處理的智能算法；
第四步:通過圖像匹配建立起近景和遠(yuǎn)景不同的圖像模型；
第五步:是在測速系統(tǒng)中建立了智能誤差分析及自動(dòng)誤差處理的專有控制器來確保測速的精度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)車輛圖像被抓到以后，首先軟件對圖像進(jìn)行大范圍的相關(guān)搜索，查找與汽車牌照特征相符的域，并將這些區(qū)域利用軟件進(jìn)行判斷比較，選擇與車牌最相似的區(qū)域作為識別對象，系統(tǒng)再運(yùn)用視覺和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對分割的對象進(jìn)行字符邊緣提取、特提取、字符識別等，最后輸出車牌號碼的數(shù)字化信息。
本發(fā)明的有益效果是:通過對測量技術(shù)及數(shù)學(xué)模型方法的掌握，將視頻測速與車牌自動(dòng)識別進(jìn)行了系統(tǒng)集成，在結(jié)構(gòu)上采用了 DSP雙機(jī)高速運(yùn)算的工業(yè)化設(shè)計(jì)，使得我們的設(shè)備能做成可移動(dòng)式或便攜式的。能彌補(bǔ)目前采用固定式的雷達(dá)測速或地感線圈測速的不足，同時(shí)采用了智能控制算法對于減少測量的誤差非常有效，使我們的產(chǎn)品能成為低成本、可移動(dòng)、高精度的電子警察。


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圖1是本發(fā)明中一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)整體結(jié)構(gòu)。
圖2是本發(fā)明中雙目二維幾何模型圖。
圖3是本發(fā)明中攝像裝置的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)。
圖4是本發(fā)明中車牌定位的原理圖。
圖5是本發(fā)明中視頻測速的工作原理圖。
圖6是本發(fā)明中實(shí)際測量的幾何模型。
圖7是本發(fā)明中一體機(jī)的系統(tǒng)原理圖。
圖8是本發(fā)明中視頻測速的工作流程。
具體實(shí)施方式
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參照圖1，本具體實(shí)施方式
采用以下技術(shù)方案:它包括嵌入式DSP視頻測速控制器1、嵌入式DSP車牌識別控制器2、信號采集處理存儲(chǔ)設(shè)備3、移動(dòng)供電設(shè)備4、攝像裝置5及補(bǔ)光燈6，嵌入式DSP視頻測速控制器I與嵌入式DSP車牌識別控制器2連接，信號采集處理存儲(chǔ)設(shè)備3與嵌入式DSP車牌識別控制器2連接，攝像裝置5與嵌入式DSP視頻測速控制器I連接，補(bǔ)光燈6與嵌入式DSP視頻測速控制器I連接，移動(dòng)供電設(shè)備4分別與嵌入式DSP視頻測速控制器1、嵌入式DSP車牌識別控制器2及攝像裝置5連接。經(jīng)過處理的信號已經(jīng)在視頻圖像中自動(dòng)疊加了車牌號、違章地點(diǎn)、違章抓拍時(shí)速度、超速率、日期和時(shí)間等關(guān)鍵信息，在光照不足時(shí)補(bǔ)光燈自動(dòng)打開進(jìn)行補(bǔ)光，本移動(dòng)設(shè)備配備了移動(dòng)電源及備用電池，并對所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)行診斷和檢測。該信號自動(dòng)將違章車輛的圖片本地存儲(chǔ)及經(jīng)無線設(shè)備9上傳給道路管理部門的指揮中心控制室。參照圖2，提出了解決問題的理論依據(jù):雙目立體視覺測距是基于視差的原理，圖2所示為其成像幾何模型，0L、OR為攝像機(jī)光心位置，兩攝像機(jī)投影中心連線的距離為基線d，f是透鏡的有效焦距。目標(biāo)點(diǎn)P左右兩攝象機(jī)CXD成像面上的像點(diǎn)坐標(biāo)分別是Pleft = (xi, yi), Pright = (xr, yr)。則由三角關(guān)系得到P點(diǎn)距透鏡中心的距離Z為
權(quán)利要求
1.一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)，其特征在于它包括嵌入式DSP視頻測速控制器(I)、嵌入式DSP車牌識別控制器(2)、信號采集處理存儲(chǔ)設(shè)備(3)、移動(dòng)供電設(shè)備(4)、雙目三維攝像裝置(5)及補(bǔ)光燈￠)，嵌入式DSP視頻測速控制器(I)與嵌入式DSP車牌識別控制器(2)連接，信號采集處理存儲(chǔ)設(shè)備(3)與嵌入式DSP車牌識別控制器(2)連接，攝像裝置(5)與嵌入式DSP視頻測速控制器(I)連接，補(bǔ)光燈(6)與嵌入式DSP視頻測速控制器(I)連接，移動(dòng)供電設(shè)備⑷分別與嵌入式DSP視頻測速控制器(I)、嵌入式DSP車牌識別控制器(2)及攝像裝置(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)，其特征在于所述的雙目三維攝像裝置(5)包括導(dǎo)軌(5-1)、攝像機(jī)(5-2)及高清鏡頭(5-3)，攝像機(jī)(5-2)活動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)軌(5-1)上，攝像機(jī)(5-2)上設(shè)置有高清鏡頭(5-3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)，其特征在于所述的嵌入式DSP視頻測速控制器(I)采用光流方程(OFE)的Mask-KHnioa算法并進(jìn)行了必要的優(yōu)化，以及基于塊運(yùn)動(dòng)模型的相位相關(guān)法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)，其特征在于所述的的嵌入式DSP視頻測速控制器(I)的誤差修正方式采用基于特征的在圖象中尋找角點(diǎn)(拐點(diǎn))的方法來實(shí)現(xiàn)對應(yīng)點(diǎn)匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)，其特征在于所述的嵌入式DSP車牌識別控制器(2)在牌照分割時(shí)對牌照定位，為了提高效率，不取車輛中的其他水平特征信息，而就取牌照的上下邊緣作為2條水平特征向量進(jìn)行車輛實(shí)際位置的計(jì)算，在算法上增加了對異常情況的處理程序。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)，其特征在于所述信號采集處理存儲(chǔ)設(shè)備(3)可以做成有線的TCPIP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，還能增加無線3G的移動(dòng)信號收發(fā)模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)，其特征在于本發(fā)明的工作過程分為五個(gè)步驟: 第一步:采用單個(gè)攝像機(jī)通過在導(dǎo)軌上的滑動(dòng)來模擬出兩個(gè)不同位置和角度的攝像機(jī)，標(biāo)定出攝像機(jī)的有效焦距，完成距離的測量工作； 第二步:通過攝像機(jī)和標(biāo)定板間自由的運(yùn)動(dòng)來得到從不同的角度拍攝標(biāo)定板到得多幅圖像，解決車輛定位的問題； 第三步:選用比較復(fù)雜的車牌作為標(biāo)定的對象，在標(biāo)定板上每個(gè)特征點(diǎn)與其圖像上相應(yīng)的像點(diǎn)之間采用一個(gè)映射矩陣，建立車輛測速的數(shù)學(xué)模型及誤差處理的智能算法； 第四步:通過圖像匹配建立起近景和遠(yuǎn)景不同的圖像模型； 第五步:是在測速系統(tǒng)中建立了智能誤差分析及自動(dòng)誤差處理的專有控制器來確保測速的精度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
全文摘要
一種視頻測速和車牌識別的一體機(jī)，它涉及道路交通設(shè)備領(lǐng)域，嵌入式DSP視頻測速控制器與嵌入式DSP車牌識別控制器連接，信號采集處理存儲(chǔ)設(shè)備與嵌入式DSP車牌識別控制器連接，攝像裝置與嵌入式DSP視頻測速控制器連接，補(bǔ)光燈與嵌入式DSP視頻測速控制器連接，移動(dòng)供電設(shè)備分別與嵌入式DSP視頻測速控制器、嵌入式DSP車牌識別控制器及攝像裝置連接。它主要用于移動(dòng)違章抓拍或者用于車載車速監(jiān)控系統(tǒng)中，集牌照識別、車速檢測、車輛信息查詢、違章查詢、違章記錄和儲(chǔ)存等功能于一體；具有環(huán)境適應(yīng)性好、抗振動(dòng)、自適應(yīng)性強(qiáng)、成本低廉、測量精度較高等諸多優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G08G1/052GK103177582SQ20131014292
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者杜東 申請人:杜東