CN102693635A

CN102693635A - 车辆主动识别系统

Info

Publication number: CN102693635A
Application number: CN2012101679985A
Authority: CN
Inventors: 李甫文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-27
Filing date: 2012-05-27
Publication date: 2012-09-26

Abstract

一种车辆主动识别系统，用于对道路上行驶的车辆进行识别，包括摄像机、图像识别系统，该摄像头安装在该道路的上方，该摄像机朝向该道路及车辆设置，还包括光学标记，该光学标记设置在该道路上行驶的车辆上，该光学标记具有预定的形状，该图像识别系统中设有模式识别程序，该图像识别系统用于分析该摄像机记录的图像，该模式识别程序可以从该图像中识别出该光学标记的形状。该车辆主动识别系统具有识别准确率较高的优点。

Description

车辆主动识别系统

技术领域

本发明涉及交通领域的识别系统，特别是一种车辆主动识别系统。

背景技术

目前，随着物联网技术的飞速发展，智能交通系统（ITS）取得了显著的进步，并且被逐渐应用到城市交通管控中。在现阶段，智能交通系统（ITS）主要用于解决路网运行效率低、汽车能耗高、尾气排放量大、交通安全事故发生频率高等问题。例如，英国运输和道路研究所研制的自适应控制系统SCOOT目前已经在全世界170个城市运行。SCOOT通过安装在本路口上游交叉口的车辆检测器来实时检测交通量数据，利用交通模型来优化信号配时参数，并依靠通信网络、信号控制机等硬件设备来实施控制，具有较高的准确性。据统计，SCOOT系统可使平均车辆延误时间降低12%。而实现该系统的关键在于对车辆的检测、定位和识别。目前，业界已经开发出了多种车辆定位识别系统，主要包括磁频感知技术、波频感知技术和视频感知技术。其中，视频感知技术能采集的交通参数最多，采集的图像可重复使用而且系统安装运行的成本比较低，成为业界着力发展的核心技术。

例如，2010年12月8日公开的专利号为200920351708.6的中国专利即全面揭示了一种汽车牌照自动识别仪。该汽车牌照自动识别仪包括摄像机、车牌识别仪、传感器及补光单元；其识别仪外接口分别与模拟摄像机、传感器和补光单元连接；车牌识别仪中主要采用专门面向多媒体应用的DSP为主控芯片,该CPU处理系统的接口连接有电源供电转换模块、RS232电平转换模块、网络数据传输模块、数据和程序存储器及图像采集模块；其各部分所构成的系统可通过模拟摄像机采集到的车牌图像和识别结果数据通过CPU处理系统输出的视频数据信号由以太网接口传给上位机进行数据传输。

然而，该系统需要通过对车牌拍照后利用计算机进行图像识别。在对车牌牌照的环节，由于道路上白天黑夜的日照环境相差很大，很难保证拍得的图像之间的一致性，这就给计算机识别带来了较大困难。在图像识别环节，由于车牌本身仅仅是汽车车身上很小的一部分，对道路、车辆整体进行拍照会得到远远比车牌数字图像本身大得多的数据量。对计算机系统而言，巨大的数据量需要巨大的存储空间，同时不易实现快速处理，这就限制了该系统的效率和实施范围。另一方面，车牌上的信息可以视为二维图形，而目前计算机对二维图形识别的难度较高，需要设计复杂的软件和专业的调试。这就增加了该系统运行的成本。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种识别准确率较高的车辆主动识别系统。

一种车辆主动识别系统，用于对道路上行驶的车辆进行识别，包括摄像机、图像识别系统，该摄像头安装在该道路的上方，该摄像机朝向该道路及车辆设置，还包括光学标记，该光学标记设置在该道路上行驶的车辆上，该光学标记具有预定的形状，该图像识别系统中设有模式识别程序，该图像识别系统用于分析该摄像机记录的图像，该模式识别程序可以从该图像中识别出该光学标记的形状。

与现有技术相比，本发明车辆主动识别系统通过在该车辆上设置该具有预定形状的光学标记，利用该图像识别系统中的模式识别程序分析该摄像机记录的图像，并识别出所述图像中的光学标记。由于该模式识别程序中已经记录有该光学标记的形状，所以该模式识别程序能快速而准确的识别出该光学标记，从而判断出车辆的存在。这就省去了识别车牌中的平面字符的过程，识别的复杂度大大降低，从而使得该车辆主动识别系统具有识别准确率较高的优点。

附图说明

图1是本发明第一实施例的车辆主动识别系统中车辆、光学标记、环境光线感应器的立体图。

图2是图1所示车辆主动识别系统中车辆的后视图。

图3是本发明第二实施例的车辆主动识别系统中车辆、光学标记、环境光线感应器的立体图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明：

请参照图1和图2，本发明第一实施例的车辆主动识别系统包括光学标记20、环境光线感应器30、摄像机（图未示）、图像识别系统（图未示）、道路（图未示）及道路上行驶的车辆10。该摄像机悬挂于道路一侧的上方且朝向该道路及车辆10设置，用于记录其邻近的道路上车辆10的通行视频。该光学标记20设置在该道路上行驶的车辆10的表面上。该图像识别系统包括电脑主机、模式识别程序和连接线。该连接线连接该道路上的摄像机与该电脑主机，将该摄像机记录的视频传送给该电脑主机进行分析。该图像识别系统用于对该摄像机记载的视频进行实时分析，首先将该视频信号转换为数字信号，再利用模式识别程序对该摄像机记录的图像进行分析，并识别出这些图像中出现的光学标记20，以此判定该道路上有车辆10驶过。最后，该图像识别系统可以将识别结果输出给智能交通系统（ITS），供ITS判断交通状况等信息。

请参阅图1，该车辆10包括顶部12、尾部14。该尾部14包括位于车辆10的后端的后侧壁142。该后侧壁142上的中部设有一个车辆牌照11。该车辆牌照11上设有标识车辆身份的号码（图未示）。该车辆主动识别系统用于对道路（图未示）上行驶的车辆10进行识别。该道路上行驶的车辆10的种类不同，例如，大卡车、公交车、小汽车等。

请参照图1及图2，该光学标记20设置在该后侧壁142上，且位于该车辆牌照11的上方及该车辆10的中部。该光学标记20包括两个间隔设置的圆球状发光标记22。该两圆球状发光标记22间隔设置的距离远小于该光学标记20到该车辆10两侧的距离，使得该模式识别程序不会将不同车辆10上的光学标记20混同或者误认。该两个圆球状发光标记22的形状是预设的，且该两个圆球状发光标记22在摄像机中所成像的形状作为标准值被预先输入该图像识别系统的模式识别程序中，使得该模式识别程序可以从该摄像机记录的图像中通过与该标准值比较，识别出该圆球状发光标记22。该两个圆球状发光标记22之间具有预设的色差。为了避免对周围环境造成光学污染，该两个圆球状发光标记22可为发出红外光的LED灯。

请参照图1及图2，该环境光线感应器30设置在该后侧壁142上，且位于该车辆牌照11的上方。该环境光线感应器30与该光学标记20连接，用于感测该车辆10周围的环境光强。如果环境光强较强，在该模式识别程序可以识别的前提下，该环境光线感应器30可以控制该光学标记20降低发光强度。在夜晚环境光较弱的情况下，为了便于该模式识别程序识别，该环境光线感应器30可以控制该光学标记20提高发光强度，从而使得即使在夜晚，该车辆主动识别程序依然能有效的识别出道路上存在的车辆10。

该摄像机还包括滤光镜，该滤光镜设置在该摄像机的镜头前，该滤光镜对应该光学标记发出的光设置。该滤光镜用于将非该光学标记20发出的光滤除，以便减少该摄像机采集的数据量。由于该光学标记20发出的光为红外光，故该滤光镜可以滤除大部分可见光，从而将太阳光照条件的影响降到最低，保证白天黑夜都能顺利进行识别。

采用本发明第一实施例的车辆主动识别系统的车辆主动识别方法包括如下步骤：首先，在车辆10上设置按照该具有预定形状的光学标记20；利用该摄像机记录道路上车辆10的行驶图像；利用该图像识别系统分析该摄像机记录的图像，利用该模式识别程序对比识别出所述图像中的光学标记20。

综上所述，该车辆主动识别系统通过在该车辆10上设置该具有预定形状的光学标记20，利用该图像识别系统中的模式识别程序分析该摄像机记录的图像，并识别出所述图像中的光学标记20。由于该模式识别程序中已经记录有该光学标记20的形状，所以该模式识别程序能快速而准确的识别出该光学标记20，从而判断出车辆的存在。这就省去了现有技术中识别车牌中的平面字符的过程，识别的复杂度大大降低，从而使得该车辆主动识别系统具有识别准确率较高的优点。由于该两个圆球状发光标记22之间设有预定的色差，该模式识别程序可以根据该色差值进一步判定该光学标记20的存在。通过配合使用滤光片，可以将大量不必要的信息过滤掉，有效的减少了该图像识别系统要处理的数据量，提高了处理速度并且降低了软硬件成本，为ITS处理整个城市的交通系统提供了可能。由于该两圆球状发光标记22的形状为圆球形，不论该车辆10距离该摄像机的远近或者相对该摄像机倾斜的角度如何，其在摄像机中所成的像为标准的圆形，这就为该模式识别程序的判读提供了方便。当然除了圆球状以外，该光学标记20也可以采用其他易于被识别的形状。在不需要进行夜晚识别的情况下，该光学标记20也可以不必主动发光，而是利用形状与颜色起到标识作用。

可以理解地，对于道路上行驶的不同种类的车辆10，可以在不同种车辆10上设置不同形状的光学标记20，以便进行区分。该光学标记20除发出红外光之外，还可以发出其他与周围环境的对比度较大的光，便于图像识别系统的识别，例如，对雨雾穿透力较强的黄光等。当该光学标记20为发出红外光时，该摄像机还可以为红外监视器等器材。该图像识别系统还可以与多个摄像头通过有线或无线的方式连接，以便实现多个路口、全路段的监控。

请参照图3，本发明第二实施例的车辆主动识别系统与第一实施例的区别之处在于，其光学标记为一椭圆环状发光标记22a。该发光标记22a的形状预先记录在该车辆识别系统中的模式识别程序中。由于该发光标记22a的形状在常规的交通图像中较为少见，所以具有较高的识别准确率。该车辆主动识别系统的工作原理与第一实施例相同。

显然，本领域的技术人员可以对本发明中的实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明实施例中的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同的范围之内，则本发明中的实施例也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种车辆主动识别系统，用于对道路上行驶的车辆进行识别，包括摄像机、图像识别系统，该摄像头安装在该道路的上方，该摄像机朝向该道路及车辆设置，其特征在于，还包括光学标记，该光学标记设置在该道路上行驶的车辆上，该光学标记具有预定的形状，该图像识别系统中设有模式识别程序，该图像识别系统用于分析该摄像机记录的图像，该模式识别程序可以从该图像中识别出该光学标记的形状。

2.根据权利要求1所述的车辆主动识别系统，其特征在于，该道路上行驶有多种车辆，不同种车辆上设有不同形状的光学标记。

3.根据权利要求1所述的车辆主动识别系统，其特征在于，还包括环境光线感应器，所述光学标记为发光标记，所述光学标记与该环境光线感应器相连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆主动识别系统，其特征在于，所述光学标记为圆球状发光标记。

5.根据权利要求4所述的车辆主动识别系统，其特征在于，所述光学标记设置在该车辆的中部，所述光学标记包括两个间隔设置的圆球状发光标记。

6.根据权利要求5中任一项所述的车辆主动识别系统，其特征在于，该两个圆球状发光标记之间具有预设的色差。

7.根据权利要求5中任一项所述的车辆主动识别系统，其特征在于，所述光学标记设置在该车辆尾部的后侧壁上。

8.根据权利要求1所述的车辆主动识别系统，其特征在于，所述光学标记为发出的红外光的发光标记。

9.根据权利要求8所述的车辆主动识别系统，其特征在于，该摄像机还包括滤光镜，该滤光镜设置在该摄像机的镜头前，该滤光镜对应该光学标记发出的光设置。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆主动识别系统，其特征在于，所述光学标记为椭圆环状发光标记。