CN104407488A

CN104407488A - 一种激光辅助车辆信息摄取装置及摄取方法

Info

Publication number: CN104407488A
Application number: CN201410799523.7A
Authority: CN
Inventors: 咸洋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2015-03-11

Abstract

本发明涉及一种激光辅助车辆信息摄取装置及摄取方法。装置包括：外壳，该外壳内安装有车牌摄像机、通带滤光片、全景摄像机、红外激光照明器和电控单元；全景摄像机为装有红外截止滤光片和透红外激光滤光片的彩转黑摄像机；所述通带滤光片辅助车牌摄像机识别车牌信息，红外激光照明器为全景摄像机和车牌摄像机提供辅助红外光补光照明，全景摄像机和车牌摄像机将图像信息传递给电控单元，电控单元将信息处理后获得车辆及车牌信息。本发明所提供的激光辅助车辆信息摄取装置，通过红外辅助照明及双摄像机，实现了车辆信息、车牌信息和和车内前排驾乘人员的面部特征的识别，识别过程中不会对驾驶员造成炫目，消除了现有技术中因强光带来的安全隐患。

Description

一种激光辅助车辆信息摄取装置及摄取方法

技术领域

本发明涉及激光主动照明及摄像技术领域，具体的说，是涉及一种激光辅助车辆信息摄取装置及摄取方法。

背景技术

随着智能交通行业的发展，交通监控及违法行为抓拍设备越来越多，这些设备为交通管理部门提供了便利，能够实时查看交通状况，进行车辆管控，并且能24小时不间断的进行违法行为的检测和抓拍。结合高清相机，通过高亮白光闪光灯的补光能够看清车辆形状、颜色、车牌号码以及车内前排驾乘人员的面部特征，为交通管理部门及公安部门侦查破案提供很好的证据。

但这些高科技设备在为交通管理部门及公安部门带来便利的同时也为司乘人员带来一定的困扰，高亮白光闪光灯为高清相机补光的同时，强烈的闪光使驾驶员炫目，造成驾驶员短暂失明，极易诱发交通事故。

因此，如何设计一种能够识别车辆信息、车牌信息和车内前排驾乘人员的面部特征且不会对驾驶员造成炫目的装置，是本领域技术人员函需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种激光辅助车辆信息摄取装置及摄取方法。本发明所提供的激光辅助车辆信息摄取装置，通过红外辅助照明及双摄像机，实现了车辆信息、车牌信息和车内前排驾乘人员的面部特征的识别，且识别过程中不会对驾驶员造成炫目，有效的消除了现有技术中因强光带来的安全隐患。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种激光辅助车辆信息摄取装置，包括：

外壳，该外壳内安装有车牌摄像机、通带滤光片、全景摄像机、红外激光照明器和电控单元；

所述全景摄像机为装有红外截止滤光片和透红外激光滤光片的彩转黑摄像机；

所述通带滤光片辅助车牌摄像机识别车牌信息，红外激光照明器为全景摄像机和车牌摄像机提供辅助红外光，全景摄像机和车牌摄像机将图像信息传递给电控单元，电控单元将信息处理后获得车辆及车牌信息。

优选的，所述红外激光照明器包括激光器散热单元、红外半导体激光器和激光整形镜头；红外半导体激光器发出的红外光通过激光整形镜头改变投射角度后向被照明区域扩散，激光器散热单元给红外半导体激光器散热。

优选的，所述激光整形镜头是由两个正透镜组成的开普勒望远镜结构。

优选的，所述红外半导体激光器为垂直腔面发射半导体激光器阵列或为LED阵列。

优选的，所述电控单元包括主板、处理器、电源模块、检测模块、存储模块、数据接口和计算机；电控单元控制摄像机及激光照明器工作，进行图像收集处理、图像识别，输出结果。

本发明还提供了利用上述装置的摄取方法，步骤如下：

A.有车辆经过时，当检测模块检测到车辆经过全景摄像机拍摄区域，检测模块发送触发信号给全景摄像机，全景摄像机在红外截止滤光片开启模式下拍摄汽车彩色图像a，并将图像a输出传递给电控单元进行处理；图像a拍摄完成后，发送触发信号执行步骤B，若图像a拍摄失败则继续执行步骤A；

B.开启红外激光照明器，车牌摄像机在红外光的辅助下拍摄车牌号图像b，然后将车牌图像b输出传递给电控单元；同时，全景摄像机彩转黑，透红外激光滤光片开启，在黑白图像模式下拍摄车内人员图像c，然后将图像c输出传递给电控单元；

C.电控单元对三幅图像进行图像处理，从a、b、c三幅图像中分别提出车辆车牌颜色、车牌字符和车内人员信息，并进行图像合成，获取车辆及车牌颜色信息、车牌和车内驾驶人员图像信息。

优选的，所述步骤A中，全景摄像机进行一次图像抓拍，图像a抓拍后，进行图像预处理，颜色识别，获取车辆及车牌颜色信息；

优选的，所述步骤B中，车牌摄像机在红外光的辅助下拍摄车牌号图像b，电控单元对图像b进行预处理，并进行车牌定位与车牌字符识别，然后将结果输出。

优选的，所述步骤C中，电控单元从图像a中提取车辆及车牌颜色信息，从图像b中提取车牌字符信息，并将图像a、b中提取的信息融合到图像c中，得到取证需要的车辆、车牌及车内驾驶人员信息。

本发明的有益效果是：全景摄像机和车牌摄像机在红外激光照明器的辅助下进行车辆信息、车牌信息和车内人员信息的获取，电控单元将摄像机抓拍的多幅图像信息进行处理并融合后输出结果，实现了不对驾驶员造成安全隐患的情况下获取多种信息。

附图说明：

图1是本发明的应用状态图；

图2是本发明的正视图；

图3是本发明中摄取方法的流程图；

图4是本发明中车牌摄像机工作流程图；

图5是本发明中全景摄像机工作流程图；

其中：1、外壳，2、车牌摄像机，3、通带滤光片，4、全景摄像机，5、电控单元，6、红外半导体激光器，7、激光器散热单元，8、激光整形镜头。

具体实施方式：

下面将结合本发明中的附图，对本发明详细说明。

实施例1：

一种激光辅助车辆信息摄取装置，其结构如图1-2所示：包括外壳1，以及安装在外壳内的车牌摄像机2、通带滤光片3、全景摄像机4、激光照明器和电控单元5；

通带滤光片3辅助车牌摄像机2识别车牌信息，红外激光照明器为全景摄像机4和车牌摄像机2提供辅助红外光，全景摄像机4和车牌摄像机2将图像信息传递给电控单元5，电控单元5将信息处理后获得车辆及车牌信息。

所述红外激光照明器包括红外半导体激光器6、激光器散热单元7和激光整形镜头8；红外半导体激光器6发出的红外光通过激光整形镜头8改变投射角度后向被照明区域扩散，激光器散热单元7给红外半导体激光器6散热。

其中，散热单元可选择带有散热片及散热风扇的装置。

红外半导体激光器6可选择中心波长为808nm，静态光功率为4W的垂直腔面半导体激光器阵列。激光整形镜头8是由两个正透镜组成的开普勒望远镜结构，通过调整两片透镜之间的距离来改变红外半导体激光器6的发射角度，使其在5°～40°之间变化，实现对不同宽度及车道车辆的照明要求。

拍摄过程中，车牌摄像机2和通带滤光片3一起使用。车牌摄像机2使用超过200万像素的逐行扫描成像传感器，搭配12mm红外校正百万像素镜头，摄像机电子快门根据使用环境可调节；通带滤光片3为中心波长为808nm的窄带干涉滤光片，带宽10nm，放置于车牌摄像机2前面光轴方向，用于过滤汽车大灯的灯光，对车灯进行强光抑制，实现看车牌作用。

全景摄像机4采用500万像素分辨率的高清摄像机，采用6mm焦距500万像素分辨率高清镜头，镜头和摄像机间装有IR-CUT双滤光片切换器，IR-CUT双滤光片切换器由双滤光片和动力部分组成。其中，双滤光片的组合可以是红外截止滤光片和透红外激光滤光片；IR-CUT双滤光片切换器的动力部分可以是电磁、电机或其他动力源；也可以采用可透过可见光和808nm激光的双带通滤光片代替IR-CUT双滤光片切换器。全景摄像机4工作时，开启红外截止滤光片，就会在在彩色模式工作，实现对路况、信号灯以及车辆形状、颜色信息获取；当激光照明器开启后，全景摄像机开启透红外激光滤光片，可增加成像器件的红外激光补光，满足摄像机对车内驾驶人员的摄像要求。

电控单元5实现对摄像机及红外激光照明器的供电、工作控制及图像处理。

上述的摄取装置中，其摄取方法过程为：

A.当有车辆经过检测区域时触发信号，全景摄像机4在红外截止滤光片开启模式下拍摄汽车彩色图像a，并将图像a输出传递给电控单元5进行处理，然后发出触发信号执行步骤B，若图像a拍摄失败则继续执行步骤A；

B.开启红外激光照明器，车牌摄像机2在红外光的辅助下拍摄车牌号图像b，然后将车牌图像b输出传递给电控单元5；同时，全景摄像机4彩转黑，在透红外激光滤光片开启模式下拍摄车内人员图像c，然后将图像c输出传递给电控单元5；

C.电控单元5对三幅图像进行图像处理，从a、b、c三幅图像中分别提出车辆及车牌颜色、车牌字符和车内人员信息，并进行图像合成，获取车辆及车牌颜色信息、车牌和车内驾驶人员图像信息。

在步骤A中，全景摄像机4进行一次图像抓拍，图像a抓拍后，进行图像预处理，颜色识别，获取车辆及车牌颜色信息；

在步骤B中，车牌摄像机2在红外光的辅助下拍摄车牌号图像b，电控单元5对图像进行预处理，并进行车牌定位与车牌字符识别，然后将结果输出。

在步骤B中，红外激光照明器开启后，全景摄像机4彩转黑，透红外激光滤光片开启，增加摄像机光通量，进行二次图像获取，然后进行图像输出，获得车内驾驶人员信息。

在步骤C中，电控单元5从图像a中提取车辆及车牌颜色信息，从图像b中提取车牌字符信息，并将图像a、b中提取的信息融合到图像c中，得到取证需要的车辆、车牌及车内驾驶人员信息。

采用了上述结构后，本方案通过融合车牌摄像机和全景摄像机拍摄的信息，实现在不干扰司机驾驶的情况下获得车牌颜色和号码、车身形状颜色、车内驾驶人员细节的图像信息。白天对车牌的识别率大于90％，夜间车牌识别率大于80％。

本发明所提及的开普勒望远结构，与现有开普勒望远镜结构类似，均是由两个正透镜组成的系统，其原理在此不进行赘述；本发明未加解释的技术均为本技术领域已实现技术，在此不做详细说明。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种激光辅助车辆信息摄取装置，其特征在于，包括：

所述通带滤光片辅助车牌摄像机识别车牌信息，红外激光照明器为全景摄像机和车牌摄像机提供辅助红外光补光照明，全景摄像机和车牌摄像机将图像信息传递给电控单元，电控单元将信息处理后获得车辆及车牌信息。

2.根据权利要求1所述的激光辅助车辆信息摄取装置，其特征在于，所述红外激光照明器包括激光器散热单元、红外半导体激光器和激光整形镜头；红外半导体激光器发出的红外光通过激光整形镜头改变投射角度后向被照明区域扩散，激光器散热单元给红外半导体激光器散热。

3.根据权利要求2所述的激光辅助车辆信息摄取装置，其特征在于，所述激光整形镜头是由两个正透镜组成的开普勒望远镜结构。

4.根据权利要求2所述的激光辅助车辆信息摄取装置，其特征在于，所述红外半导体激光器为垂直腔面发射激光器阵列或为LED阵列。

5.一种利用权利要求1所述的激光辅助车辆信息摄取装置的摄取方法，其特征在于，步骤如下：

A.当车辆经过拍照区域，车辆触发信号，全景摄像机在红外截止滤光片开启模式下拍摄汽车彩色图像a，并将图像a输出传递给电控单元进行处理；图像a拍摄完成后，发送触发信号执行步骤B，若图像a拍摄失败则继续执行步骤A；

B.开启红外激光照明器，车牌摄像机在红外光的辅助下拍摄车牌图像b，然后将车牌图像b输出传递给电控单元；同时，全景摄像机在透红外激光滤光片开启模式下拍摄车内人员图像c，然后将图像c输出传递给电控单元；

C.电控单元对三幅图像进行图像处理，从a、b、c三幅图像中分别提出车辆及车牌颜色、车牌字符和车内人员信息，并进行图像合成，获取车辆及车牌颜色信息、车牌和车内驾驶人员图像信息。

6.根据权利要求5所述的摄取方法，其特征在于，所述步骤A中，全景摄像机进行一次彩色图像抓拍，图像a抓拍后，输出到电控单元，进行图像预处理，颜色识别，获取车辆及车牌颜色信息。

7.根据权利要求5所述的摄取方法，其特征在于，所述步骤B中，车牌摄像机在红外光的辅助下拍摄车牌号图像，电控单元对图像进行预处理，并进行车牌定位与车牌字符识别，然后将车牌信息输出，进行图像融合。

8.根据权利要求5所述的摄取方法，其特征在于，所述步骤C中，电控单元从图像a中提取车辆及车牌颜色信息，从图像b中提取车牌字符信息，并将图像a、b中提取的信息融合到图像c中，得到取证需要的车辆、车牌及车内驾驶人员信息。