CN102521986A

CN102521986A - 一种套牌车辆自动检测系统及其控制方法

Info

Publication number: CN102521986A
Application number: CN2011104001230A
Authority: CN
Inventors: 董铁军; 刘天宇; 付存伟; 宋晓航; 李丹; 于维双; 赵全邦; 袁锟; 孙利涛; 张雷; 王玉周
Original assignee: SHENYANG JUDE VIDEO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENYANG JUDE VIDEO TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-05
Also published as: CN102521986B

Abstract

本发明涉及一种套牌车辆自动检测系统及其控制方法，方法包括：由前端车辆检测识别单元采集车辆图像；前端车辆检测识别单元对车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标进行自动识别，并向后端智能视觉数据处理单元上传识别信息；如果车身颜色或车辆商标与记载的信息不一致，则有套牌车；系统具有多个前端车辆检测识别单元和后端智能视觉数据处理单元，多个前端车辆检测识别单元与后端智能视觉数据处理单元通信连接；前端车辆检测识别单元进行车辆信息的识别并上传给后端智能视觉数据处理单元，发现异常车牌状况输出报警信号。本发明运行速度快，极大地提高了系统的时效性、实用性，有效解决了系统比对时间长而导致的系统实用性差、严重滞后等问题。

Description

一种套牌车辆自动检测系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种交通管理领域的智能视觉技术，具体的说是一种套牌车辆自动检测系统及其控制方法。

背景技术

众所周知，我国城镇化已经进入快速增长期。目前，每年有1800万人从农村迁往城市，每年城市新增建筑面积大约有10亿平方米。伴随着人口向城市集中，城市交通需求的总量急剧增长。与此同时，我国车辆化水平逐年提高，截止到2010年底，我国机动车保有量达到2.2亿台，其中汽车突破1亿台。由于车辆需要缴纳保险费，特别是营运车辆还要缴纳更多的管理费，所以社会上出现了大批套牌车辆，这严重地影响了社会安全、减少了政府税收、影响了和谐社会建设。

车辆进行套牌，究其原因主要有两大方面：一是受经济利益驱使，借以逃避税费等费用；二是为了逃避交警部门的处罚和监管，机动车出现交通肇事违法后逃避责任，转嫁责任。尤为严重的是，假号牌的泛滥，还为不法分子使用伪造号牌车辆实施各种犯罪行为提供了便利条件，给相关案件查处带来了严重障碍。套牌车除了可逃漏车辆保险费、养路费、车辆通行费、税费、营运费等规费外，还可免去随意交通违法的处罚费用，一年下来就可少支出几千元或上万元。

套牌车主因为套用别人的牌照，所以在路上行驶就胆大妄为，路上行驶极少以交通法规来约束自己，如闯红灯、超速、逆行、轧黄线等，随之带来的交通事故、法律纠纷势必给社会带来更大的不稳定因素，影响和谐社会的建设。

目前，一些城市已经安装使用了套牌车预警系统，但目前在用系统存在以下不足：

(1)前端系统没有集成车辆的车身颜色和车辆商标自动识别功能，这属于严重的功能缺陷，对套牌车与原车在车身颜色不同和车辆商标不同时不能自动识别，对不违反最短时间法则的套牌车无法发现。

(2)目前一般采用数据库比对方法进行时间合理性分析。该方法查找数据库中是否已有该车通过信息，如果有则比对异地出现的时间可能性，即是否大于两前端车辆检测识别单元点间最短到达时间，该方法因为比对时间长而导致的系统实用性差、严重滞后等问题。

发明内容

针对现有技术中套牌车辆自动检测系统没有集成车辆的车身颜色和车辆商标自动识别功能、实用性差等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种集成车辆的车身颜色和车辆商标自动识别功能的套牌车辆自动检测系统及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种套牌汽车自动检测系统的控制方法包括以下步骤：

系统启动进行初始化后，由前端车辆检测识别单元采集车辆图像；

前端车辆检测识别单元对车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标进行自动识别，并向后端智能视觉数据处理单元上传识别信息；

后端智能视觉数据处理单元对车身颜色和车辆商标与原始登记的数据进行一致性对比，如果车身颜色或车辆商标与记载的信息不一致，则判断为有套牌车，输出报警信息。

如果车身颜色和车辆商标与记载的信息一致，则判断该车辆两地点间的通行时间是否在合理范围内，即

后端智能视觉数据处理单元对前端车辆检测识别单元传送的每辆车辆建立用于记录该车辆的车辆号牌、车牌颜色、通过时间及地点信息的数组；

通过数组对比的方式判断该车辆此次与前一次两地点间运行时间是否小于两地点间的最短到达时间；

如果该车辆此次与前一次两地点间运行时间是小于预先设置的两地点间的最短到达时间，则判断为有套牌车。

后端智能视觉数据处理单元对前端车辆检测识别单元传送的用于记录该车辆的车辆号牌、车牌颜色、通过时间及地点信息的数组为：

以该车辆所属省份、地区和车牌颜色为数组名称建立两个数组，该两个数组均有5个元素，对应车牌后五位；

由后端智能视觉数据处理单元根据前端车辆检测识别单元传送的该车辆的识别结果对两个数组赋值，即一个数组赋予时间信息，另一数组赋予地点信息。

或者，后端智能视觉数据处理单元对前端车辆检测识别单元传送的用于记录该车辆的车辆号牌、车牌颜色、通过时间及地点信息的数组为：

以该车辆所属省份、地区和车牌颜色为数组名称建立一个数组，该数组有6个元素，其中5个元素对应车牌后五位，另一元素对应时间和地点信息；

由后端智能视觉数据处理单元根据前端车辆检测识别单元传送的该车辆的识别结果对该数组赋值，即分别赋予时间信息和地点信息。

对车身颜色和车辆商标与原始登记的数据进行一致性对比为：

后端智能视觉数据处理单元以车辆所属省份、地区和车牌颜色为名称建立两个数组，该两个数组均有5个元素，对应车牌后五位，这两个数组数值取值于公安部门的车辆原始登记数据库，一个数组赋予车身颜色信息，另一数组赋予车辆商标信息；

后端智能视觉数据处理单元接收前端车辆检测识别单元传送的每辆车辆的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标信息；

当前端车辆检测识别单元上传车辆信息时，通过数组对比的方式判断该车辆此次信息与原始登记的车身颜色和车辆商标是否一致。

或者，对车身颜色和车辆商标与原始登记的数据进行一致性对比为：后端智能视觉数据处理单元以车辆所属省份、地区和车牌颜色为名称建立一个数组，该两个数组均有6个元素，其中5个元素对应车牌后五位，另一元素对应车身颜色信息和车辆商标信息，这个数组数值取值于公安部门的车辆原始登记数据库，第六个元素一个赋予车身颜色信息，另一赋予车辆商标信息；

本发明一种套牌汽车自动检测系统具有多个前端车辆检测识别单元和后端智能视觉数据处理单元，其中多个前端车辆检测识别单元分别安装于城市主要干道及其出入口，与后端智能视觉数据处理单元进行通信连接；前端车辆检测识别单元采集过往车辆图像进行车辆信息的识别，并将识别结果以及车辆图像信息上传至后端智能视觉数据处理单元；后端智能视觉数据处理单元接收前端车辆检测识别单元回传的信息，与该车辆历史记录进行比对，发现异常车牌状况输出自动报警信号。

所述前端车辆检测识别单元具有图像采集装置、智能终端处理装置以及网络通信装置，图像采集装置和网络通信装置以智能终端处理装置为核心连接在一起，其中智能终端处理装置中运行车辆外部信息自动识别软件。

所述后端智能视觉数据处理单元包括通信模块、数据库服务器、维护计算机以及处罚计算机，各部分均连接于计算机局域网中，通过通信模块与前端车辆检测识别单元进行信息交互。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明采用数组直接定位该车牌通行的地点、时间信息，直接与该车辆自身的历史记录进行比对，与目前采用数据库比对的方式相比，具有运行速度快的特点，极大地提高了系统的时效性、实用性，有效解决了系统比对时间长而导致的系统实用性差、严重滞后等问题。

2.本发明具有车身颜色和车辆商标自动识别的套牌车辆自动检测系统，可及时发现不违反最短时间法则的套牌车。

3.本发明可最大程度、最快速度地发现套牌车辆，有效打击套用车辆牌照的违法犯罪行为，保障社会安全、增加政府税收、保障社会和谐发展。

附图说明

图1为本发明系统前端车辆检测识别单元构成示意图；

图2为本发明系统后端智能视觉数据处理单元构成示意图；

图3为本发明方法前端车辆检测识别单元控制流程图；

图4为本发明方法后端智能视觉数据处理单元控制流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

本发明套牌车辆自动检测系统包括N个前端车辆检测识别单元和后端智能视觉数据处理单元，前端车辆检测识别单元安装于城市出入口及主要干道上，与后端智能视觉数据处理单元进行通信连接；前端车辆检测识别单元采集途经监控点的车辆图像，进行分析处理、自动识别车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标，并将识别结果、车辆通过地点、通过时间、途经车辆图片上传至后端智能视觉数据处理单元。

如图1所示，所述前端车辆检测识别单元具有图像采集装置(即图1中的摄像机)、智能终端处理装置(即DSP或计算机)、补光灯(可选)、传感器(可选)以及网络通信装置(即通信设备)，图像采集装置和网络通信装置以智能终端处理装置为核心连接在一起，其中智能终端处理装置中运行车辆外部信息自动识别软件。

各部件的主要作用为：

(1)图像采集装置拍摄高清晰度的画面和录像，可清晰拍下途经监控点的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标。

(2)补光灯用于黑暗环境下的补光照明，可自己测定环境光进行开关，也可由智能终端处理装置控制其开/关，如监控点夜间照明满足系统要求时补光灯模块可省略。

(3)传感器可以是雷达、激光、线圈、红外等任意一款车辆到位传感器，它向智能终端处理装置发出车辆到位信号，控制其拍摄图片并进行识别，如果智能终端处理装置块具备视频检测功能时，传感器可省略。

(4)装载于智能终端处理装置中的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标自动识别软件自动识别途经监控点车辆的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标，并提供高清晰度的画面和录像。

(5)网络通信装置负责接收后端智能视觉数据处理单元中数据服务器的系统初始化或设备配置信息，发送途经监控点车辆的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标、设备地址(即前端车辆检测识别单元的安装位置编号)、通过时间及车辆高清晰度图片。

各个前端车辆检测识别单元在整个系统中具有唯一编号，并对应相应的地理信息。

如图2所示，所述后端智能视觉数据处理单元安装在交通管理部门的机房或办公室，包括通信模块、数据库服务器、维护计算机、处罚计算机以及相关管理通信软件等，各部分均连接于计算机局域网中。

各部件的主要作用为：

(1)通信模块用于数据库服务器通过计算机局域网向前端车辆检测识别单元发送系统初始化或设备配置信息，接收前端车辆检测识别单元发送的途经监控点车辆的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标、设备地址、通过时间、车辆高清晰度图片以及后端智能视觉数据处理单元各部件间的相互通信。

(2)数据库服务器负责车辆违法数据库、机动车登记数据库、通行车辆数据库等的管理与存储。后端智能视觉数据处理单元在接到前端车辆检测识别单元发来的途经监控点车辆的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标、设备地址、通过时间及车辆高清晰度图片后存储到通行车辆数据库中，并自动将新接收的通行车辆数据与机动车登记数据库进行比对，发现途经车辆的车身颜色或车辆商标与在公安机关登记的该牌号车辆的车身颜色、车辆商标不一致时即计入车辆违法数据库。车身颜色和车辆商标一致时，调出该牌号车辆在该系统中的上次通行记录，计算该车辆的两地点间的通行时间是否异常，如果异常计入车辆违法数据库。系统车辆违法数据库在接到新的违法信息后，可通过各种手段向执法部门、人员发送报警信息。

(3)维护计算机负责车辆违法数据库、机动车登记数据库、通行车辆数据库等的处理与维护。

(4)处罚计算机负责违法行为的查询、打印及处罚。

本发明系统通过以下步骤实现其控制方法：

系统启动进行初始化后，由前端车辆检测识别单元置采集车辆图像；

后端智能视觉数据处理单元对车身颜色和车辆商标与原始登记的数据进行一致性对比，如果车身颜色或车辆商标与记载的信息不一致，则判断有套牌车，输出报警信息。

如果车身颜色和车辆商标与记载的信息一致，则判断该车辆两地点间的通行时间是否在合理范围内；

如果没在合理范围内，则判断为有套牌车。

如图3所示，前端车辆检测识别单元的控制管理过程如下：

系统上电后自动启动并初始化、配置设备参数，系统运行；

由图像采集装置进行图像拍摄；

智能终端处理装置判断是否有机动车辆经过；

如有机动车辆经过，则智能终端处理装置中运行的车辆外部信息自动识别软件根据图像信息对该车辆的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标进行识别，并将识别信息上传给后端智能视觉数据处理单元进行处理。

每个前端车辆检测识别单元在整个系统中具有唯一编号，并对应相应的地理信息。摄像机拍摄高清晰度的画面和录像，可清晰拍下途经监控点的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标。

如图4所示，后端智能视觉数据处理单元的控制管理过程如下：

系统上电后自动启动并初始化、配置设备参数，系统运行。数据库服务器通信模块及计算机局域网负责向前端车辆检测识别单元发送系统初始化或设备配置信息，接收前端车辆检测识别单元发送的途经监控点车辆的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标、设备地址、通过时间及车辆高清晰度图片，以及后端智能视觉数据处理单元各部件间的相互通信；

当有前端车辆检测识别单元发送请求信号时，数据库服务器接收前端车辆检测识别单元发来的途经监控点车辆的车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标、设备地址、通过时间及车辆高清晰度图片后存储到通行车辆数据库中；

判断该车辆此次信息与原始登记的车身颜色和车辆商标是否一致；如果该车辆此次信息与原始登记的车身颜色或车辆商标不一致，则判断该车辆为套牌车辆。

如果车身颜色和车辆商标与原始登记一致，判断此前是否已存有该车辆的历史记录；如有历史记录，进行车辆通行时间异常情况判断；如果发现该车辆两地点间通过时间小于最短通过时间，则判断为有套牌车；

数据库服务器中的车辆违法数据库在接到新的违法信息后，可通过各种手段向执法部门、人员发送报警信息。

维护计算机负责车辆违法数据库、机动车登记数据库、通行车辆数据库等的处理与维护。

处罚计算机负责违法行为的查询、打印及处罚。

数据库服务器中建立有车辆违法数据库、机动车登记数据库、通行车辆数据库，数据库服务器将接到前端车辆检测识别单元发来的所有信息存储到通行车辆数据库中。

车身颜色、车辆商标异常情况判断具体做法如下：

系统将识别该车辆(车牌号码)的车身颜色和汽车商标与两个放有车身颜色和车辆商标的数组(即该机动车登记数据库中数据)自动相比较。现有技术中不具有车身颜色和车辆商标自动识别的套牌车辆自动检测系统，由于套牌车与原车在车身颜色不同和车辆商标不同时系统不能自动判别，所以对不违反最短时间法则的套牌车无法发现，而本发明具有车身颜色和车辆商标自动识别的套牌车辆自动检测系统，可有效解决这个问题。

以车辆省份和地区(地方车牌前两位)及车牌颜色为数组名称建立两个数组，每个数组具有5个元素，均分别对应地方车牌后五位，两个数组分别用于存放该车辆(以车牌号码为唯一标识)的车身颜色及车辆商标的原始登记数据，系统在初始运行时调出公安系统现有的车辆数据库，将车身颜色和车辆商标信息提出放入相应的数组位置。

以下为车身颜色及车辆商标检查示例：

假如一辆车身颜色为“黑色”、品牌(车标)为“奥迪”的小轿车在公安机关登记的档案是车牌“蓝色(BLUE)”、牌号“辽R12345”，那么系统定义对两个五位数组定义为：

LIAO-R-B-COLOR[1][2][3][4][5]＝1(1代表黑色、2代表蓝色……)

LIAO-R-B-LOGO[1][2][3][4][5]＝2(1代表宝马、2代表奥迪……)

在系统实际运行过程中，前端车辆检测识别单元识别到一辆汽车经过某监控点，车牌信息是车牌“蓝色(BLUE)”、牌号“辽R12345”，而车身颜色识别结果是“黑色”即1、品牌(车标)为“奥迪”即2，则通过分别比较LIAO-R-B-COLOR数组和LIAO-R-B-LOGO数组的结果为一致，不能确定为套牌车。

但在系统实际运行过程中，系统识别到一辆汽车经过该监控点，车牌信息是车牌“蓝色(BLUE)”、牌号“辽R12345”，而车身颜色识别结果是“蓝色”即2和品牌(车标)为“宝马”即1，则通过分别比较LIAO-R-B-COLOR数组和LIAO-R-B-LOGO数组结果只要有一个为不一致，即确定为套牌车。

车辆通行时间异常情况判断具体做法如下：

以车辆省份和地区(地方车牌前两位)及车牌颜色为数组名称建立两个数组，每个数组具有5个元素，均分别对应地方车牌后五位，两个数组分别用于存放该车辆(以车牌号码为唯一标识)由前端车辆检测识别单元识别的时间、地点信息

后端智能视觉数据处理单元接收安装于城市各处的前端车辆检测识别单元信息，如果该车辆在两个数组中没有历史记录，则自动记录该车牌的时间、地点信息并存储；如果该车牌的两个数组中已有历史记录，则自动计算该车辆在两地点间的实际到达时间，并调取根据前端车辆检测识别单元分布后地理位置信息由系统设定的相互间最短到达时间值。

实际到达时间与该车辆数组中的地点信息在该数据库中取得相互间最短到达时间值进行比较，如果实际至达时间大于最短到达时间，则判断为正常状况；如果实际到达时间小于等于最短到达时间，则判断为异常状况，即认为该车辆有套牌行为(至少其中一辆是套牌车)，自动报警，公安部门可对该牌号车辆实施检查，发现真正的套牌车。

以下为通过时间及地点异常检查示例：

在系统实际运行过程中，前端车辆检测识别单元于2011年11月23日15时36分48秒在沈阳最北监控点(系统定义地点数值为1)识别到一辆汽车经过，车牌识别结果是车牌“蓝色(BLUE)”、牌号“辽R12345”，则后端智能视觉数据处理单元自动快速调出记录时间和地点的两个数组值：

LIAO-R-B-TIME[1][2][3][4][5]

LIAO-R-B-SITE[1][2][3][4][5]

假如这两个数组值为“0”，说明该车辆没在系统中出现过，直接将该车辆的时间和地点计入数组中：

LIAO-R-B-TIME[1][2][3][4][5]＝20111123153648

LIAO-R-B-SITE[1][2][3][4][5]＝1(1沈阳最北点、2沈阳最南点、……)

假如这两个数组值不为“0”，说明该车辆已在系统中出现过，比较该车辆新出现时间、地点与历史记录时间、地点的可能性。

例如调出的历史时间、地点是：

LIAO-R-B-TIME[1][2][3][4][5]＝20111123103648

LIAO-R-B-SITE[1][2][3][4][5]＝2(1沈阳最北点、2沈阳最南点、……)

说明该车辆是用了5个小时从沈阳最南点开到最北点的，这是合理的，具有这种可能性，所以不能确定该车辆为套牌车。同时把该车辆新出现值计入相应的数组中进行数据更新：

LIAO-R-B-TIME[1][2][3][4][5]＝20111123153648

LIAO-R-B-SITE[1][2][3][4][5]＝1(1沈阳最北点、2沈阳最南点、……)

例如调出的历史时间、地点是：

LIAO-R-B-TIME[1][2][3][4][5]＝20111123153048

LIAO-R-B-SITE[1][2][3][4][5]＝2(1沈阳最北点、2沈阳最南点、……)

说明该车辆是用了6分钟从沈阳最南点开到最北点的，这是不合理的，没有这种可能性，所以确定其中一辆车必为套牌车。同时把该车辆的新出现值计入系统数组中进行数据更新：

LIAO-R-B-TIME[1][2][3][4][5]＝20111123153648

LIAO-R-B-SITE[1][2][3][4][5]＝1(1沈阳最北点、2沈阳最南点、……)

本发明方法还可以建立一个具有6个元素的数组，即以该车辆所属省份、地区和车牌颜色为数组名称建立一个数组，该数组有6个元素，其中5个元素对应车牌后五位，另一元素对应时间和地点信息；由后端智能视觉数据处理单元根据前端车辆检测识别单元传送的该车辆的识别结果对该数组赋值，即时间信息和地点信息。

同理，两个存放车辆的车身颜色和车辆商标的5元素数组可以变成一个存放车辆的车身颜色和车辆商标的6元素数组，第6个元素用于存放该车辆(车牌)的车身颜色和车辆商标信息。

Claims

1.一种套牌汽车自动检测系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

2.按权利要求1所述的套牌汽车自动检测系统的控制方法，其特征在于：如果车身颜色和车辆商标与记载的信息一致，则判断该车辆两地点间的通行时间是否在合理范围内，即：

3.按权利要求2所述的套牌汽车自动检测系统的控制方法，其特征在于：后端智能视觉数据处理单元对前端车辆检测识别单元传送的用于记录该车辆的车辆号牌、车牌颜色、通过时间及地点信息的数组为：

4.按权利要求2所述的套牌汽车自动检测系统的控制方法，其特征在于：后端智能视觉数据处理单元对前端车辆检测识别单元传送的用于记录该车辆的车辆号牌、车牌颜色、通过时间及地点信息的数组为：

5.按权利要求1所述的套牌汽车自动检测系统的控制方法，其特征在于：对车身颜色和车辆商标与原始登记的数据进行一致性对比为：

6.按权利要求1所述的套牌汽车自动检测系统的控制方法，其特征在于：对车身颜色和车辆商标与原始登记的数据进行一致性对比为：后端智能视觉数据处理单元以车辆所属省份、地区和车牌颜色为名称建立一个数组，该两个数组均有6个元素，其中5个元素对应车牌后五位，另一元素对应车身颜色信息和车辆商标信息，这个数组数值取值于公安部门的车辆原始登记数据库，第六个元素一个赋予车身颜色信息，另一赋予车辆商标信息；

7.一种套牌汽车自动检测系统，其特征在于：具有多个前端车辆检测识别单元和后端智能视觉数据处理单元，其中多个前端车辆检测识别单元分别安装于城市主要干道及其出入口，与后端智能视觉数据处理单元进行通信连接；前端车辆检测识别单元采集过往车辆图像进行车辆信息的识别，并将识别结果以及车辆图像信息上传至后端智能视觉数据处理单元；后端智能视觉数据处理单元接收前端车辆检测识别单元回传的信息，与该车辆历史记录进行比对，发现异常车牌状况输出自动报警信号。

8.按权利要求7所述的套牌汽车自动检测系统，其特征在于：所述前端车辆检测识别单元具有图像采集装置、智能终端处理装置以及网络通信装置，图像采集装置和网络通信装置以智能终端处理装置为核心连接在一起，其中智能终端处理装置中运行车辆外部信息自动识别软件。

9.按权利要求7所述的套牌汽车自动检测系统，其特征在于：所述后端智能视觉数据处理单元包括通信模块、数据库服务器、维护计算机以及处罚计算机，各部分均连接于计算机局域网中，通过通信模块与前端车辆检测识别单元进行信息交互。