CN102054305A - 一种基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法及系统，其方法包括：A、由图像采集及发送装置获取车辆的车牌图像，并向图像处理装置发送车牌图像；B、由图像处理装置获取车牌图像中的字符串，并判断该字符串与图像处理装置中存储的车牌字符串是否匹配；如果是，则执行步骤C；否则，执行步骤D；C、允许车辆进入，并记录出入时间；D、禁止车辆进入，并发出警报信号。本发明提供的基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法及系统，通过实时识别车牌来验证车辆信息，使属于该单位或小区的车辆及允许进入的车辆可以自动的、智能的放行，让其通过，同时记录车辆通过的时间，从而实现了对单位或小区的车辆自动化、智能化的管理。

Description

一种基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆管理技术领域，特别涉及一种基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法及系统。

背景技术

随着生活水平的提高，拥有汽车的居民也越来越多，然而如何对车辆进行管理是每个城市、每个小区及单位日益面临的一个重要课题。

车辆门禁管理系统是在国家机关、企事业单位、大型的商场、居民社区门口对要进入车辆的识别记录系统。这个系统可以记录进入单位或者小区车辆的车牌号，同时还可以记录车辆的进出门的时间，以便于管理系统的人员对单位和小区的管理。

由于现在地价飞涨，同时汽车数量猛增，停车位在很多城市都变得非常紧张，这使得很多单位或小区不得不对进入的车辆进行限制，只允许属于本单位、本小区的车辆进入，使外来车辆不得入内。通过这种方式来保证自己单位或小区的车辆可以有车位可停，同时也在一定程度上提高了单位或小区的安全性。

传统的车辆门禁系统大致分为两类：一类是采用全人工管理，也就是在单位门口有保安人员，当有车辆到来的时候，保安人员通过登记，查看车牌号码，如果是本单位的车辆才放行通过，如果不是本单位的车辆则不允许进入，这种纯人工的模式存在以下弊端：

（1）当需要进入的车辆比较多时，由于人工查询效率比较低，可能导致后面车辆等待的时间非常长。（2）由于全人工操作存在很多人为因素，可能导致不允许进入的车辆也给与放行。（3）如果单位或小区比较大，需要耗费大量的人力和物力。

第二类是采用RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术的智能卡，给单位或小区车辆的车主配备门卡，门禁系统通过验证智能卡从而确定车主身份给与放行通过。

现有的单位或小区车辆一般采用第二种方案，利用RFID技术，给车主配备一个智能卡，请参阅图1，其为现有车辆进入单位或小区的流程。当车辆通过门口时，由车主将停车卡放在读卡器处感应；由控制中心检测该停车卡是否为本单位或小区的停车卡；如果是，打开门禁允许车辆进入单位或小区；否则，通知管理中心。

这种方式在前一类的基础上减少了人工操作的部分，在一定程度上提高了效率。但这种方式还是基于车主，并非对车辆的判断，也就是智能卡是拿在车主手中，如果车主将卡转借给亲人或者朋友，这样，非小区的车辆照样还是可以进入，因此该方法没有从根本上解决外来车辆限制进入问题。

另外，这种方式必须通过读卡器接触智能卡才能读取智能卡信息，给车主带来了不便。

可见，传统的社区车辆管理系统已经面临巨大挑战，因此急需一种车辆门禁管理技术，从而提高门禁管理的效率和安全性。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法及系统，该方法和系统利用车牌识别技术对单位或小区车辆进行自动化、智能化管理，能防止外来车辆进入。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法，其中，包括：

A、由图像采集及发送装置获取车辆的车牌图像，并向图像处理装置发送车牌图像；

B、由图像处理装置获取车牌图像中的字符串，并判断该字符串与图像处理装置中存储的车牌字符串是否匹配；如果是，则执行步骤C；否则，执行步骤D；

C、允许车辆进入，并记录出入时间；

D、禁止车辆进入，并发出警报信号。

所述的方法，其中，在步骤A之前，所述的方法进一步包括：A0、将车辆车牌的字符串录入图像处理装置中。

所述的方法，其中，所述的步骤B具体包括：

B1、接收图像采集及发送装置发送的车牌图像；

B2、对车牌图像中的字符区域进行定位；

B3、将车牌图像中的字符区域从车牌图像中分离，得到车牌字符区域图像；

B4、对所述车牌字符区域图像进行二值化处理；

B5、分割车牌字符区域图像中的数字字符和字母字符，得到车牌的字符串。

所述的方法，其中，在所述的步骤B2之前，所述的方法进一步包括：

B20、将所述车牌图像进行滤波处理。

所述的方法，其中，所述的步骤A包括：由车主开启图像采集及发送装置，并以无线的方式向图像处理装置发送车牌图像。

所述的方法，其中，所述的步骤A具体包括：

A11、由感应装置感应车辆进入其检测范围；

A12、启动图像采集及发送装置获取车辆的车牌图像，并向图像处理装置发送车牌图像。

一种车辆管理系统，其中，包括：用于获取车牌图像，并向图像处理装置发送车牌图像的图像采集及发送装置；用于获取车牌图像中的字符串，并将该字符串与其存储的车牌字符串进行匹配，得出匹配结果的图像处理装置；用于允许或者禁止车辆进入的门禁；用于记录车辆出入时间的计时模块；用于发出警告信息的警报模块；所述图像采集及发送装置所述与图像处理装置无线连接，门禁、计时模块和警报模块分别与图像处理装置连接。

所述的车辆管理系统，其中，所述图像采集及发送装置包括：用于获取车牌图像的摄像头；用于发送车牌图像的图像发送模块；所述摄像头与图像发送模块连接。

所述的车辆管理系统，其中，所述图像处理装置包括：用于输入车牌字符串的数据输入模块；用于存储所述车牌字符串的存储模块；用于接收车牌图像的图像接收模块；用于处理所述车牌图像，提取车牌图像中的字符串，并判断是否允许车辆进入的图像处理模块；所述数据输入模块、存储模块、图像接收模块分别与图像处理模块连接。

所述的车辆管理系统，其中，所述图像处理模块包括：用于对车牌图像进行滤波处理的滤波单元；用于将车牌图像中的字符区域进行定位的图像定位单元；用于将车牌图像中的字符区域从车牌图像中分离，得到车牌字符区域图像的图像分离单元；用于对所述车牌字符区域图像进行二值化处理的图像二值化处理单元；用于分割车牌字符区域图像中的数字字符和字母字符，得到车牌的字符串的图像分割单元；用于将分割的字符串与存储模块中的字符串进行比较的匹配单元；所述滤波单元、图像定位单元、图像分离单元、图像二值化处理单元、图像分割单元和匹配单元依次连接。

本发明提供的基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法及系统，通过实时识别车牌来验证车辆信息，使属于该单位或小区的车辆及允许进入的车辆可以自动的、智能的放行，让其通过，同时记录车辆通过的时间，从而实现了对单位或小区的车辆自动化、智能化的管理；减少了以往单位或小区门禁系统人力、物力的大量消耗，提高了门禁系统的效率，很大程度上提高了小区，单位车辆的管理水平；并且还杜绝了外来车辆进入单位或小区，从一定程度上提高了单位或小区的安全。

附图说明

图1为现有车辆进入单位或小区的流程。

图2为本发明实施例提供的基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法流程图。

图3为本发明实施例提供的图像识别的方法流程图。

图4为本发明实施例提供的车辆管理系统的结构框图。

图5为本发明实施例提供的图像采集及发送装置的结构框图。

图6为本发明实施例提供的图像处理装置的结构框图。

图7为本发明实施例提供的图像处理模块的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法及系统，利用车牌识别技术，通过验证要进入单位，小区的车辆信息放行允许通过的车辆，为单位或小区的车辆管理系统服务。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅2，其为本发明实施例提供的基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法流程。所述的方法包括：

S110、将车辆车牌的字符串录入图像处理装置中；

S120、由图像采集及发送装置获取车辆的车牌图像，并向图像处理装置发送该车牌图像；

S130、由图像处理装置获取车牌图像中的字符串，并判断该字符串与图像处理装置中存储的车牌字符串是否匹配；如果是，则执行步骤S140；否则，执行步骤S150；

S140、允许车辆进入，并记录进入时间；

S150、禁止车辆进入，并发出警报信号。

在步骤S120中，图像采集及发送装置获取车辆的车牌图像的方法可以包括两种方式，第一种方式：由车主向图像处理装置发送车牌图像，请求进入单位、或者小区。

在该实施方式中，先由单位或小区从车主处获得允许车辆通过门禁系统（即车辆管理系统）的信息，同时给车主发放图像采集及发送装置，让车主在自己车辆上进行安装。该图像采集及发送装置为无线发送设备，其包括图像发送模块和摄像头。

其中，所述摄像头为车载微型摄像头，车主可安装在车牌处，在需要进入单位或小区时，由车主开启摄像头进行拍照。所述图像发送模块可将摄像头拍摄的照片以无线的方式发送给图像处理装置。

第二种方式：将图像采集及发送装置装设在车辆管理系统的入口处，并且在入口处安装一个感应装置，该感应装置为红外感应装置。当车辆进入红外感应装置的监测范围时，启动摄像头拍下车牌的车牌图像，再图像发送模块向图像处理装置发送车牌图像。

请参阅图3，所述图像识别的方法包括以下步骤：

S131、接收图像采集及发送装置发送的车牌图像；

S132、将所述车牌图像进行滤波处理；

S133、对车牌图像中的字符区域进行定位；

S134、将车牌图像中的字符区域从车牌图像中分离，得到车牌字符区域图像；

S135、对所述车牌字符区域图像进行二值化处理；

S136、分割车牌字符区域图像中的数字字符和字母字符，得到车牌的字符串。

其中，步骤S132为可选步骤，当图像处理装置接收的图像比较清晰时，该滤波步骤可以省略。

本发明实施例还举一个应用实施例对本发明提供的方法进行详细说明：

第一步：数据库的建立，数据的录入；单位或小区从车主处获得允许车辆通过门禁的信息，录入图像处理装置中同时给车主发放无线发送设备（即图像采集及发送装置），让车主将该无线设备安装在车辆上。

第二步：图像发送过程；当车辆驶向单位或小区的入口处时，由车主开启无线设备，利用无线设备上的微型摄像头拍下车牌的照片，再通过无线发送装置向图像处理装置发送请求进入信息—车牌图像。

第三步：图像处理过程；由图像处理设备上的图像接收装置通过无线方式接收所述车牌图像。图像处理装置接收到的车牌照片，可能由于污水、掉漆等受到一定程度的影响，从而需要通过对图像进行滤波处理，得到比较清晰的车牌图像，接下来的步骤主要是对车牌字符区域的定位。

由于拍照得到的图像是彩色图像，本发明实施例采用在车牌字符提取时将图像二值化处理，这一步将处理后的彩色图像变为黑白的二值图像，再通过图像分割提取出车牌上的字符数据。

第四步：车牌字符的匹配；图像处理装置将分割提取的字符串与其数据库中的字符串数据进行匹配，如果匹配成功，验证了辆车进出请求，同意车辆出入，发出开启电动门（即门禁）的信号为车子开门，同时在数据库中记录车辆的出入时间；如果验证不通过，发出报警信号提示管理中心的工作人员。

基于上述的方法，本发明实施例还对应提供一种车辆管理系统，请参阅图4，其包括图像采集及发送装置10、图像处理装置20、门禁30、计时模块40和警报模块50。所述图像采集及发送装置10与图像处所述理装置20无线连接，所述门禁30、计时模块40和警报模块50分别与图像处理装置20连接。

其中，图像采集及发送装置10用于获取车牌图像，并向图像处理装置20发送车牌图像；所述图像处理装置20用于获取车牌图像中的字符串，并将该字符串与其存储的车牌字符串进行匹配，得出匹配结果；门禁30用于允许或者禁止车辆进入；计时模块40用于记录车辆出入时间；警报模块50用于在图像处理装置20判断为外来车辆时，发出警告信息通知管理中心。

请参阅图5，图像采集及发送装置10包括摄像头101和图像发送模块102，该摄像头101与图像发送模块102连接。所述摄像头101装设在车牌处用于获取车牌图像，图像发送模块102通过无线的方式发送车牌图像。

请参阅图6，所述的图像处理装置20包括数据输入模块201、存储模块202、图像接收模块203和图像处理模块204。所述数据输入模块201、存储模块202、图像接收模块203分别与图像处理模块204连接。

其中，数据输入模块201用于输入车牌字符串，并通过存储模块202存储该字符串。图像接收模块203用于接收车牌图像，图像处理模块204用于处理所述车牌图像，提取车牌图像中的字符串，并判断是否允许车辆进入。

在本实施方式中，图像发送模块102为高频无线发送设备，利用了2.4GHz频段，可以从摄像头101采集的车辆车牌图像实时的发送给图像处理装置20。

图像接收模块203是基于2.4GHz配套的无线接收模块，2.4GHz无线发送模块运用的是频段处于2.405GHz-2.485GHz（科学、医药、农业）之间的无线技术。这个频段是国际规定的免费频段，是不需要向国际相关组织缴纳任何费用的，短距离的数据传输方面抗干扰能力非常强，高达2M的传输速度这些优点非常适合本发明使用。

请参阅图7，图像处理模块204包括滤波单元2041、图像定位单元2042、图像分离单元2043、图像二值化处理单元2044、图像分割单元2045和匹配单元2046。所述滤波单元2041、图像定位单元2042、图像分离单元2043、图像二值化处理单元2044、图像分割单元2045和匹配单元2046依次连接。

其中，滤波单元2041用于对车牌图像进行滤波处理；图像定位单元2042用于将车牌图像中的字符区域进行定位；图像分离单元2043用于将车牌图像中的字符区域从车牌图像中分离，得到车牌字符区域图像；图像二值化处理单元2044用于对所述车牌字符区域图像进行二值化处理；图像分割单元2045用于分割车牌字符区域图像中的数字字符和字母字符，得到车牌的字符串；匹配单元2046用于将分割的字符串与存储模块202中的字符串进行比较。

综上所述，本发明提供的基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法及系统，通过实时识别车牌来验证车辆信息，使属于该单位或小区的车辆及允许进入的车辆可以自动的、智能的放行，让其通过，同时记录车辆通过的时间，从而实现了对单位或小区的车辆自动化、智能化的管理，从而从根本上解决单位、小区的车辆准入、限入问题，为单位、小区管理服务。

该方法和系统减少了以往单位或小区门禁系统人力、物力的大量消耗，提高了门禁系统的效率，很大程度上提高了小区，单位车辆的管理水平；并且还杜绝了外来车辆进入单位或小区，从一定程度上提高了单位或小区的安全。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于图像识别技术实现对车辆进行管理的方法，其特征在于，包括：

A、由图像采集及发送装置获取车辆的车牌图像，并向图像处理装置发送车牌图像；

B、由图像处理装置获取车牌图像中的字符串，并判断该字符串与图像处理装置中存储的车牌字符串是否匹配；如果是，则执行步骤C；否则，执行步骤D；

C、允许车辆进入，并记录出入时间；

D、禁止车辆进入，并发出警报信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A之前，所述的方法进一步包括：

A0、将车辆车牌的字符串录入图像处理装置中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：

B1、接收图像采集及发送装置发送的车牌图像；

B2、对车牌图像中的字符区域进行定位；

B3、将车牌图像中的字符区域从车牌图像中分离，得到车牌字符区域图像；

B4、对所述车牌字符区域图像进行二值化处理；

B5、分割车牌字符区域图像中的数字字符和字母字符，得到车牌的字符串。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述的步骤B2之前，所述的方法进一步包括：

B20、将所述车牌图像进行滤波处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：由车主开启图像采集及发送装置，并以无线的方式向图像处理装置发送车牌图像。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

A11、由感应装置感应车辆进入其检测范围；

A12、启动图像采集及发送装置获取车辆的车牌图像，并向图像处理装置发送车牌图像。

7.一种车辆管理系统，其特征在于，包括：

用于获取车牌图像，并向图像处理装置发送车牌图像的图像采集及发送装置；

用于获取车牌图像中的字符串，并将该字符串与其存储的车牌字符串进行匹配，得出匹配结果的图像处理装置；

用于允许或者禁止车辆进入的门禁；

用于记录车辆出入时间的计时模块；

用于发出警告信息的警报模块；

所述图像采集及发送装置所述与图像处理装置无线连接，门禁、计时模块和警报模块分别与图像处理装置连接。

8.根据权利要求7所述的车辆管理系统，其特征在于，所述图像采集及发送装置包括：

用于获取车牌图像的摄像头；

用于发送车牌图像的图像发送模块；

所述摄像头与图像发送模块连接。

9.根据权利要求7所述的车辆管理系统，其特征在于，所述图像处理装置包括：

用于输入车牌字符串的数据输入模块；

用于存储所述车牌字符串的存储模块；

用于接收车牌图像的图像接收模块；

用于处理所述车牌图像，提取车牌图像中的字符串，并判断是否允许车辆进入的图像处理模块；

所述数据输入模块、存储模块、图像接收模块分别与图像处理模块连接。

10.根据权利要求8所述的车辆管理系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：

用于对车牌图像进行滤波处理的滤波单元；

用于将车牌图像中的字符区域进行定位的图像定位单元；

用于将车牌图像中的字符区域从车牌图像中分离，得到车牌字符区域图像的图像分离单元；

用于对所述车牌字符区域图像进行二值化处理的图像二值化处理单元；

用于分割车牌字符区域图像中的数字字符和字母字符，得到车牌的字符串的图像分割单元；

用于将分割的字符串与存储模块中的字符串进行比较的匹配单元；

所述滤波单元、图像定位单元、图像分离单元、图像二值化处理单元、图像分割单元和匹配单元依次连接。

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