CN102768359A - 追踪系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种追踪系统与方法，适用于一载具(vehicle)上，该追踪系统包括：一撷取装置，用以撷取至少一第一图像；一定位单元，用以取得该载具的第一位置信息；一辨识装置，用以接收该至少一第一图像，并产生至少一目标车辆的一辨识信息；一计算装置，用以接收该目标车辆的该辨识信息以及该载具的第一位置信息，以计算该目标车辆的第二位置信息以及一传输装置，传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至一处理装置。
Description
技术领域
本发明为一种追踪系统与方法，尤其涉及一种适用于一载具(vehicle)上的追踪系统与方法。
背景技术
治安问题一直是各国所关注的议题，尤其涉及犯罪者在实行犯罪行为之后或是车祸肇事者，利用交通工具逃离的问题。虽然，治安人员可通过道路监视器来进行证据收集，然而往往为了收集相关证据而浪费许多时间与人员，进而错失最佳的缉捕时间。况且，利用人力收集的证据与分析也会有误判的情况。
一种传统的追踪方法为加强道路监视器的功能，例如可监视车辆形状、数量、车牌、驾驶脸型等，然而若车辆无经过装设有监视器的道路，治安人员也无法得知此相关于此车辆的信息，而其他传统的追踪方法亦有于车辆上设置RF车牌或设有GPS与GSM，然而，一旦RF车牌、GPS与GSM失效或失窃，治安人员亦无法得知此相关于此车辆的信息。
发明内容
本发明提供一种追踪系统与方法，通过图像检测与辨识的手段分析车辆的特征信息(例如车牌)，并可搭配GPS等可取得地理位置信息的装置，存储当下辨识到的车牌与所在地，进而搜寻有问题的车牌号码与分析具有此车牌号码的车辆的行驶路径，以供治安人员监视与搜寻。
在一实施例，本发明提供一种追踪系统，适用于一载具上，包括：一撷取装置，用以撷取至少一第一图像；一定位单元，用以取得该载具的第一位置信息；一辨识装置，用以接收该至少一第一图像，并产生至少一目标车辆的一辨识信息；一计算装置，用以接收该目标车辆的该辨识信息以及该载具的第一位置信息，以计算该目标车辆的第二位置信息；以及一传输装置，传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至一处理装置。
在一实施例，本发明提供一种追踪方法，适用于一载具上，包括：撷取至少一第一图像；取得该载具的第一位置信息；接收该至少一第一图像，并产生至少一目标车辆的一辨识信息；接收该目标车辆的该辨识信息以及该载具的第一位置信息，以计算该目标车辆的第二位置信息；以及传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至一处理装置。
附图说明
图1是显示根据本发明的一实施例的适用于一车辆上的一追踪系统1；
图2的详细区块图是显示根据本发明的一实施例的一追踪系统1；
图3是显示根据本发明的一实施例的一追踪方法；
图4A、图4B是显示根据本发明的一实施例的辨识方式；
图5A、图5B是显示根据本发明的另一实施例的辨识方式；
图6A、图6B、图6C是显示根据本发明的又一实施例的辨识方式；
图7是显示根据本发明的一实施例的计算位置信息的方法；以及
图8A、图8B是显示根据本发明的一实施例的处理装置。
【主要元件符号说明】
1 追踪系统
11 撷取装置
12 定位单元
13 辨识装置
13 1检测装置
132 辨识单元
133 图像增强单元
134 图像增强单元
14 计算装置
15 传输装置
16 处理装置
161 存储单元
162 接收单元
163 分析单元
S301～S305 步骤
具体实施方式
为使本领域技术人员能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，下文特将本发明的装置的相关细部结构以及设计理念由原由进行说明，以使得本领域技术人员可以了解本发明的特点，详细说明陈述如下：
图1是显示根据本发明的一实施例的适用于一载具上的一追踪系统1。上述的载具可为本发明也可根据实际情况应用于其他交通工具上，例如汽车、机车等。追踪系统1包括：一撷取装置11、一定位单元12、一辨识装置13、一计算装置14、一传输装置15与一处理装置16。至少一撷取装置11，用以撷取至少一第一图像或连续的该第一图像，且该撷取装置11可为摄像机或照相机等摄像装置。定位单元12，用以取得该载具的第一位置信息，且定位单元12包括一卫星定位系统。
辨识装置13，用以接收该至少一第一图像，并产生至少一目标车辆的一辨识信息，且辨识信息包括一车牌号码。上述的车牌号码包括文字与数字。如图2所示，辨识装置13还包括一检测装置131以及一辨识单元132。检测装置131，用以接收该第一图像，并根据该第一图像内的该至少一目标车辆的特征信息，以检测该第一图像中的一第二图像，且上述的特征信息包括车辆外型、车牌字符的对比信息、车辆相对于该第一图像中的背景等特征，以及上述的第二图像可为目标车辆的车牌图像。上述车牌图像的产生可通过检测装置133根据上述的特征关系，以判断该目标车辆于该第一图像中的位置，再根据车牌相对于车辆的位置范围，以产生该目标车辆的车牌图像。辨识单元132，根据该第二图像产生该目标车辆的该辨识信息。此外，根据实际设计与需求，辨识装置13还包括二个图像增强单元133与134，分别邻近于检测装置131与辨识单元132且用以增强第一图像中的特征信息或第二图像。在本实施例，辨识装置13还可根据前一张的该第一图像与后一张的该第一图像，以判断该目标车辆的移动方向，进而产生该目标车辆的车牌图像，或者是辨识装置13还可比较前一张的该第一图像中的该目标车辆与背景以及后一张的该第一图像中的该目标车辆与背景，进而产生该目标车辆的车牌图像。
计算装置14，用以接收该目标车辆的该辨识信息以及该载具的第一位置信息，以计算该目标车辆的第二位置信息。更进一步而言，计算装置14根据该第二图像的尺寸，以取得该目标车辆与该载具间的相对距离，并根据该相对距离以及该载具的第一位置信息计算该目标车辆的第二位置信息，或者是计算装置14直接以该计算装置以该载具的第一位置信息作为该目标车辆的第二位置信息。传输装置15，传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至一处理装置16。在本实施例，上述处理装置16设置于该载具，或是可设置于远端且该传输装置15是以无线传输方式传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至该处理装置，且无线传输方式可包括蓝牙通讯、红外线通讯、无线电射频、无线网络等方式等。在本实施例，第一位置信息与第二位置信息还包括时间与地点。
处理装置16还包括一存储单元161、一接收单元162以及一分析单元163。存储单元161，周期地接收与存储该目标车辆的该辨识信息与该第二位置信息，以形成至少一历史记录。接收单元162，用以接收一通知信息，且该通知信息包括一车辆的车牌号码以及分析单元163耦接该存储单元与该接收单元，根据该通知信息，以取得对应的该历史记录，并根据该历史记录分析对应的该目标车辆的一行驶路径。
图3是显示根据本发明的一实施例的适用于一载具上的一追踪方法。在此实施例，可搭配图2的追踪系统来详细说明追踪方法的步骤。首先，通过撷取装置11(例如摄像机或照相机)撷取一第一图像或连续的该第一图像(步骤s301)，并通过定位单元12，取得该载具的第一位置信息(步骤s302)。接下来，通过辨识装置13，用以接收该至少一第一图像，并产生至少一目标车辆的一辨识信息，且辨识信息包括一车牌号码(步骤s303)。上述的车牌号码包括文字与数字。更详细地说，通过设置于辨识装置13内的检测装置131，根据该第一图像内的该至少一目标车辆的特征信息，以检测该第一图像中的一第二图像，并应用辨识单元132根据该第二图像产生该目标车辆的该辨识信息。在本实施例，根据实际的设计与需求，还可设置二个图像增强单元133、134于辨识装置13内，以用以增强第一图像或第二图像。上述的特征信息包括车辆外型、车牌字符的对比信息、车辆相对于该第一图像中的背景等特征，以及上述的第二图像可为目标车辆的车牌图像，并且上述车牌图像的产生可通过检测装置133根据上述的特征关系，以判断该目标车辆于该第一图像中的位置，再根据车牌相对于车辆的位置范围，以产生该目标车辆的车牌图像。在本实施例，可根据前一张的该第一图像与后一张的该第一图像，以判断该目标车辆的移动方向，进而产生该目标车辆的车牌图像，或者是可比较前一张的该第一图像中的该目标车辆与背景以及后一张的该第一图像中的该目标车辆与背景，进而产生该目标车辆的车牌图像。
接下来，应用计算装置14接收该目标车辆的该辨识信息以及该载具的第一位置信息，以计算该目标车辆的第二位置信息(步骤s304)。更进一步而言，可根据该第二图像的尺寸，以取得该目标车辆与该载具间的相对距离，并根据该相对距离以及该载具的第一位置信息计算该目标车辆的第二位置信息，或者是直接以该计算装置以该载具的第一位置信息作为该目标车辆的第二位置信息。接着，通过传输装置15传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至一处理装置16(步骤305)。在本实施例，上述处理装置16设置于该载具，或是可设置于远端且该传输装置15是以无线传输方式传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至该处理装置，且无线传输方式可包括蓝牙通讯、红外线通讯、无线电射频、无线网络等方式等。在本实施例，第一位置信息与第二位置信息还包括时间与地点。
在本实施例的追踪方法还包括通过处理装置16内的存储单元161，周期地接收与存储该目标车辆的该辨识信息与该第二位置信息，以形成至少一历史记录。以及应用接收单元162接收一通知信息，且该通知信息包括一车辆的车牌号码，并应用分析单元163，根据该通知信息，以取得对应的该历史记录，并根据该历史记录分析对应的该目标车辆的一行驶路径。
根据本发明的一实施例的辨识方式，首先，撷取装置11取得包括车辆的图像。接着，检测装置131利用扫描的方式检测图像中是否有对称性物体，并分析此物体是否符合车辆的外型特征(如图4A所示)，或者是进行图像增强处理，使车牌字符(例如AB-1234)与其背景有一强烈的对比，例如灰阶值的对比(如图4B所示)。接着从车辆的位置检测出可能的车牌范围，当有检测到车牌后再应用辨识单元132进行辨识，如果成功辨识出车牌则将目前的车牌号码及当下的地理位置信息传送到处理装置16，以利后续整合分析用。或者是，根据本发明的另一实施例的辨识方式，首先从撷取装置11(例如摄像机)取得第一图像。接着应用辨识装置13进行分析(如图5A所示)，并直接从第一图像中辨识车牌字符。当有找到车牌字符时则将其位置记录下来并辨识结果(如图5B所示)，接下来找出最左边与最右边的车牌字符即可计算出车牌大小或尺寸。或者是，根据本发明的另一实施例的辨识方式，首先从撷取装置11(例如摄像机)取得序列图像，接着分析序列图像中物体的动态向量(此为已知技术，在图像压缩领域有使用)，利用前车移动特性与楼房、地面等背景物体不相同的特性可以轻易分别出前景物(在此指的是前车)与背景物。接着从车辆的位置检测出可能的车牌范围，当有检测到车牌后再应用辨识单元132进行辨识，简而言之，在本实施例，根据撷取装置11所撷取连续的第一图像中，比较前一张与后一张的第一图像中的目标车辆的移动方向与前一张与后一张的第一图像中的相对于目标车辆的背景的不同特性，进而产生目标车辆的车牌图像，并应用辨识单元132进行辨识。或者是，根据本发明的另一实施例的辨识方式，首先从撷取装置11(例如摄像机)取得序列图像，接着利用监督式或是非监督式的图像色彩分类方式对图像进行分类，接下来观察两图像中(如图6A与图6B所示)分类的物件是否有相同的移动方向(如图6C所示)，如果有即可分析出此分类为图像中移动物体(在此指的是移动中的车辆)。接着从车辆的位置检测出可能的车牌范围，当有检测到车牌后再应用辨识单元132进行辨识，简而言之，在本实施例，根据撷取装置11所撷取连续的第一图像中，根据前一张的该第一图像与后一张的该第一图像，判断具有相同色彩的该目标车辆的移动方向，进而产生该目标车辆的车牌图像，并应用辨识单元132进行辨识。
根据本发明的一实施例的计算位置信息的方法，首先在一已知的距离通过撷取装置11拍摄一车牌图像，并且应用计算装置14计算车牌图像中的车牌的尺寸，接下来改变此一已知距离，再次通过撷取装置11进行拍摄与通过计算装置11计算车牌的尺寸。重多次之后，即可绘制一车牌尺寸-拍摄距离关系图(如图7所示)，最后依照此关系图求得一函式d＝f(w)，其中，d代表距离，w代表车牌尺寸，以上动作只需校正一次未来只要有输入图像就可套用此函式。当取得第二图像中的车牌尺寸后即可利用上述的函式推估出该目标车辆与该载具间的相对距离，进而根据该载具的第一位信息与上述的相对距离，以算出该目标车辆的第二位置信息。或者是，根据本发明的另一实施例的计算位置信息的方法，可将定位单元12所得出的该载具的第一位置信息，直接作为该目标车辆的第二位置信息。
根据本发明的一实施例的处理装置16可为一远端数据处理中心(如图8A所示)。当远端数据处理中心接获一通报(包含车牌号码)后，会依照通报的地点为中心设定一范围为重点搜寻范围，并在设置于其内的存储单元中找寻目标车辆曾经出现的时间与地点，并且依照出现的时间，将出现的地点串联与收集起来，以变成该目标车辆的可能行车路径，例如，如图8B所示，检测车A在时间9点10分于E(东经)121.040、N(北纬)24.777的位置检测到目标车辆x、检测车B在时间9点11分E(东经)121.640、N(北纬)24.777的位置检测到目标车辆x车、以及检测车C在时间9点13分于E(东经)121.140、N(北纬)25.271的位置检测到目标车辆x以及检测车D在时间9点18分于E(东经)122.872、N(北纬)25.676的位置检测到目标车辆x，且上述目标车辆x的车牌号码为AB-1234。因此，远端数据处理中心可将检测车A、B、C与D所检测到目标车辆x的数据收集起来，并根据所收集的数据分析目标车辆x的行驶路径。此外，为更精确检测目标车辆x的行驶路径，可多找寻多个检测车所检测的数据，例如，图8B所示的检测车E。有时目标车辆的车牌号码可能会有遗漏或者错误的现象，此时也可通过存储单元161内所存储的车牌进行校对与其他可能性的判断，并可配合目标车辆确定出现的位置找出最可能的候选车牌，进而找出该目标车辆可能行车路径，例如，当远端数据处理中心接获一通报(例如，目标车牌：A8-7234)(未图示)，经分析后发现存储单元161中没有目标车牌，此时即可分析存储单元中字符外型类似的有可能的车牌(例如8与B类似、1与7类似等)，图8A所示当存储单元161中有一车牌AB-1234，即可推断目标车牌可能为AB-1234。
然而以上所述仅为本发明的范例实施方式，当不能以之限定本发明所实施的范围。即大凡依本发明权利要求书所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围内。
Claims (36)
1.一种追踪系统，适用于一载具上，包括：
一撷取装置，用以撷取至少一第一图像；
一定位单元，用以取得该载具的第一位置信息；
一辨识装置，用以接收该至少一第一图像，并产生至少一目标车辆的一辨识信息；
一计算装置，用以接收该目标车辆的该辨识信息以及该载具的第一位置信息，以计算该目标车辆的第二位置信息；以及
一传输装置，传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至一处理装置。
2.如权利要求1所述的追踪系统，其中该辨识装置还包括：
一检测装置，用以接收该第一图像，并根据该第一图像内的该至少一目标车辆的特征信息，以检测该第一图像中的一第二图像；以及
一辨识单元，根据该第二图像产生该目标车辆的该辨识信息。
3.如权利要求2所述的追踪系统，其中该特征信息包括车辆外型、车牌字符的对比信息、或车辆相对于该第一图像中的背景等。
4.如权利要求2所述的追踪系统，其中该第二图像是该目标车辆的车牌图像。
5.如权利要求4所述的追踪系统，其中该特征信息包括车辆外型、车牌字符的对比信息、或车辆相对于该第一图像中的背景等，该检测装置根据该特征信息，以判断该目标车辆于该第一图像中的位置，再根据车牌相对于车辆的位置范围，以产生该目标车辆的车牌图像。
6.如权利要求1所述的追踪系统，其中该撷取装置还用以撷取连续的该第一图像，该辨识装置根据前一张的该第一图像与后一张的该第一图像，以判断该目标车辆的移动方向，进而产生该目标车辆的车牌图像。
7.如权利要求1所述的追踪系统，其中该撷取装置还用以撷取连续的该第一图像，该辨识装置比较前一张的该第一图像中的该目标车辆与背景以及后一张的该第一图像中的该目标车辆与背景，进而产生该目标车辆的车牌图像。
8.如权利要求2所述的追踪系统，其中该辨识装置还包括一图像增强单元，用以增强该第一图像中的特征信息或增强该第二图像。
9.如权利要求1所述的追踪系统，其中该辨识信息包括一车牌号码，且该车牌号码包括文字与数字。
10.如权利要求1所述的追踪系统，其中该计算装置以该载具的第一位置信息作为该目标车辆的第二位置信息。
11.如权利要求1所述的追踪系统，其中该计算装置还根据该第二图像的尺寸，以取得该目标车辆与该载具间的相对距离，并根据该相对距离以及该载具的第一位置信息计算该目标车辆的第二位置信息。
12.如权利要求1所述的追踪系统，其中该处理装置还包括一存储单元，周期地接收与存储该目标车辆的该辨识信息与该第二位置信息，以形成至少一历史记录。
13.如权利要求1所述的追踪系统，其中该处理装置设置于该载具。
14.如权利要求1所述的追踪系统，其中该处理装置设置于远端，且该传输装置是以无线传输方式传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至该处理装置。
15.如权利要求12所述的追踪系统，其中该处理装置还包括：
一接收单元，用以接收一通知信息；以及
一分析单元，耦接该存储单元与该接收单元，根据该通知信息，以取得对应的该历史记录，并根据该历史记录分析对应的该目标车辆的一行驶路径。
16.如权利要求15所述的追踪系统，其中该通知信息包括一车辆的车牌号码。
17.如权利要求1所述的追踪系统，其中该第一位置信息与该第二位置信息包括时间与地点。
18.一种追踪方法，适用于一载具上，包括：
撷取至少一第一图像；
取得该载具的第一位置信息；
接收该至少一第一图像，并产生至少一目标车辆的一辨识信息；
接收该目标车辆的该辨识信息以及该载具的第一位置信息，以计算该目标车辆的第二位置信息；以及
传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至一处理装置。
19.如权利要求18所述的追踪方法，还包括：
根据该第一图像内的该至少一目标车辆的特征信息，以检测该第一图像中的一第二图像，并根据该第二图像产生该目标车辆的该辨识信息。
20.如权利要求19所述的追踪方法，其中该特征信息包括车辆外型的对称性、车牌的对比信息、车辆于该第一图像中的位置、车辆于该第一图像中的移动方向、车辆相对于该第一图像中的背景，或车牌相对于车辆的位置范围。
21.如权利要求19所述的追踪方法，其中该第二图像是该目标车辆的车牌图像。
22.如权利要求21所述的追踪方法，还包括：
根据车辆外型的对称性，以判断该目标车辆于该第一图像中的位置，再根据车牌相对于车辆的位置范围，以产生该目标车辆的车牌图像。
23.如权利要求21所述的追踪方法，还包括：
根据车牌的对比信息，以判断该目标车辆于该第一图像中的位置，再根据车牌相对于车辆的位置范围，进而产生该目标车辆的车牌图像。
24.如权利要求21所述的追踪方法，还包括：
直接由该第一图像取得该目标车辆的车牌图像。
25.如权利要求18所述的追踪方法，还包括：
撷取连续的该第一图像，并根据前一张的该第一图像与后一张的该第一图像，以判断该目标车辆的移动方向，进而产生该目标车辆的车牌图像。
26.如权利要求18所述的追踪方法，还包括：
撷取连续的该第一图像，并比较前一张的该第一图像中的该目标车辆与背景以及后一张的该第一图像中的该目标车辆与背景，进而产生该目标车辆的车牌图像。
27.如权利要求19所述的追踪方法，还包括：
增强该第一图像中的特征信息或增强该第二图像。
28.如权利要求18所述的追踪方法，其中该辨识信息包括一车牌号码，且该车牌号码包括文字与数字。
29.如权利要求18所述的追踪方法，还包括：
以该载具的第一位置信息作为该目标车辆的第二位置信息。
30.如权利要求19所述的追踪方法，还包括：
根据该第二图像的尺寸，以取得该目标车辆与该载具间的相对距离，并根据该相对距离以及该载具的第一位置信息计算该目标车辆的第二位置信息。
31.如权利要求18所述的追踪方法，还包括：
周期地接收与存储该目标车辆的该辨识信息与该第二位置信息，以形成至少一历史记录。
32.如权利要求18所述的追踪方法，其中该处理装置设置于该载具。
33.如权利要求18所述的追踪方法，其中该处理装置设置于远端，且该传输装置是以无线传输方式传送该目标车辆的该辨识信息以及该目标车辆的第二位置信息至该处理装置。
34.如权利要求18所述的追踪方法，还包括：
用以接收一通知信息；以及
根据该通知信息，以取得对应的该历史记录，并根据该历史记录分析对应的该目标车辆的一行驶路径。
35.如权利要求34所述的追踪方法，其中该通知信息包括一车辆的车牌号码。
36.如权利要求18所述的追踪方法，其中该第一位置信息与该第二位置信息包括时间与地点。
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Application publication date: 20121107 |