CN106375666B - 一种基于车牌的自动对焦方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车牌识别领域，针对现有技术存在的问题，提供一种基于车牌的自动对焦方法及装置。基于车牌识别过程中，从车牌图像的大小，来控制相机的变倍对焦参数，减少人为因素对车牌识别效果的影响。本发明将车牌尺寸大小与尺寸阈值区间比较，若车牌尺寸大于尺寸阈值区间最大值或小于尺寸阈值最小值，则处理器通过控制相机变倍对焦，使的相机进行对焦调节，处理器通过相机获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌；若车牌尺寸位于尺寸阈值区间内，则处理器停止控制控制对焦马达和变倍马达，进而停止控制相机变倍对焦，然后相机拍摄图像，并将当前图像回传至处理器进行车牌识别图像处理。

Description

一种基于车牌的自动对焦方法及装置

技术领域

本发明涉及车牌识别领域，尤其是一种基于车牌的自动对焦方法及装置。

背景技术

为了对交通系统进行管理，一般在公路收费，停车管理和交通执法等场合设立车牌识别器，利用车辆识别技术和一些后续处理来实现公路收费站、停车场收费管理和闯红灯电子警察等功能，而在车辆识别技术中，车辆定位是其中非常重要的环节，若无法对车牌进行准备定位，则对车牌的识别就更加无从说起。

而车牌识别器中，不可或缺的是通过相机等图像获取识别进行车牌图像次采集，但因为工人在安装相机的过程中，无法确定车牌识别的最佳尺寸，结果构成在车牌识别过程中采集车牌的图像偏大或者偏小，则后续车牌识别数据处理存在较大误差，从而达不到车牌识别的最佳效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种基于车牌的自动对焦方法及装置。基于车牌识别过程中，从车牌图像的大小，来控制相机的变倍对焦参数，减少人为因素对车牌识别效果的影响，当调节相机参数达到较佳参数时，也就提高了车牌识别的准确度。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于车牌的自动对焦方法包括：

步骤1：基于相机默认变倍对焦设置；

步骤2：处理器获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌，若有车牌号，则执行步骤3；否则执行步骤4；

步骤3：车牌尺寸大小与尺寸阈值区间比较，若车牌尺寸大于尺寸阈值区间最大值，则处理器通过控制变倍马达，使得相机变倍参数变小；同时根据自动变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，然后执行步骤2；若车牌尺寸小于尺寸阈值区间最小值，则处理器控制变倍马达，使得相机变倍参数变大，同时根据变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，然后执行步骤2；若车牌尺寸位于尺寸阈值区间内，则执行步骤4；

步骤4：处理器停止控制对焦马达和变倍马达，进而停止控制相机变倍对焦，然后相机拍摄图像，并将当前图像回传至处理器进行车牌识别图像处理。

所述自动变倍对焦函数表的建立过程是：

步骤31：将变倍马达与对焦马达分别移动到初始位置x₀＝0,y₀＝0；

步骤32：处理器控制变倍马达，当变倍马达移动一个步数后达到位置x_i，手动旋转对焦马达，目测图像清晰时，记录此时对焦马达移动的步数后到达位置y_i，形成位置数据序列(x_i,y_i)；其中x_i变量表示变倍马达的当前位置，y_i表示对焦马达的当前位置；

步骤33：处理器判断变倍马达是否达到终止位置，若变倍马达未达到最终位置，则执行步骤32；否则，根据位置数据序列(x_i,y_i)，进行自动变倍对焦函数拟合，进而得到自动变倍对焦函数表。

一种基于车牌的自动对焦装置包括：

处理器，用于首先根据相机默认变倍对焦设置，获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌，若有车牌号，通过车牌图像识别模块处理；否则，处理器停止控制控制对焦马达和变倍马达，进而停止控制相机变倍对焦，然后相机拍摄图像，并将当前图像回传至处理器进行车牌识别图像处理；

车牌图像识别模块，用于将车牌尺寸大小与尺寸阈值区间比较，若车牌尺寸大于尺寸阈值区间最大值，则处理器通过控制变倍马达，使得相机变倍参数变小；同时根据自动变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，处理器通过相机获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌；若车牌尺寸小于尺寸阈值区间最小值，则处理器控制变倍马达，使得相机变倍参数变大，同时根据变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，处理器通过相机获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌；若车牌尺寸位于尺寸阈值区间内，则处理器停止控制控制对焦马达和变倍马达，进而停止控制相机变倍对焦，然后相机拍摄图像，并将当前图像回传至处理器进行车牌识别图像处理。

进一步的，所述自动变倍对焦函数表的建立过程是：

步骤31：将变倍马达与对焦马达分别移动到初始位置x₀＝0,y₀＝0；

步骤32：处理器控制变倍马达，当变倍马达移动一个步数后达到位置x_i，手动旋转对焦马达，目测图像清晰时，记录此时对焦马达移动的步数后到达位置y_i，形成位置数据序列(x_i,y_i)；其中x_i变量表示变倍马达的当前位置，y_i表示对焦马达的当前位置；

步骤33：处理器判断变倍马达是否达到终止位置，若变倍马达未达到最终位置，则执行步骤32；否则，根据位置数据序列(x_i,y_i)，进行自动变倍对焦函数拟合，进而得到自动变倍对焦函数表。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明使用变倍，对焦和车牌识别放在一起，当车牌识别到的车牌偏大或偏小时，使用变倍使其缩小或者放大，且自动变倍对焦函数表同时进行对焦调节，保证图像的清晰。而不像现有技术先变倍，后手动对焦，变倍后图像有可能已经模糊，再调对焦根本不起作用。

2.减小人为因素对车牌识别效果的影响。

3.本发明中通过不断与尺寸阈值区间比较，自动调节相机拍摄参数，使得相机拍摄到较为清晰的车牌图像，有利于后续车牌识别算法对车牌的识别。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明流程图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明相关说明：

1、尺寸阈值区间是根据不同场景设置的车牌图像尺寸大小，单位是像素。

工作原理：如图1所述；

步骤1：基于相机默认变倍对焦设置；

步骤2：处理器通过相机获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌，若有车牌号，则执行步骤3；否则执行步骤4；

步骤3：车牌尺寸大小与尺寸阈值区间比较，若车牌尺寸大于尺寸阈值区间最大值，则处理器通过控制变倍马达，使得相机变倍参数变小；同时根据自动变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，然后执行步骤2；若车牌尺寸小于尺寸阈值区间最小值，则处理器控制变倍马达，使得相机变倍参数变大，同时根据变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，然后执行步骤2；若车牌尺寸位于尺寸阈值区间内，则执行步骤4；

步骤4：处理器停止控制对焦马达和变倍马达，进而停止控制相机变倍对焦，然后相机拍摄图像，并将当前图像回传至处理器进行车牌识别图像处理。

其中自动变倍对焦函数拟合，得到自动变倍对焦函数表过程是：

步骤31、根据位置数据序列(x_i,y_i)，进行图形绘制，得到一个二次曲线，然后可以通过二次函数将绘制图形表达，即其中y_i是对焦马达的当前位置，x_i是变倍马达的当前位置，a₀,a₁,a₂是待求的参数；i＝0,1,......,m

步骤32：作出拟和函数与数据序列的均方误差：

由多元函数的极值远离，Q(a₀,a₁,a₂)满足：

整理的二次多项式函数拟合的法方程：

解公式3得到在均方误差最小意义下的拟合函数y_i；其中公式3成为多项式拟合的法方程，法方程的系数矩阵是对称的，当拟保多项式阶n大于5时，法方程的系数矩阵是病态的，在计算中要用双精度或者一些特殊算法以保护解的准确性。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (2)

1.一种基于车牌的自动对焦方法,其特征在于包括：

步骤1：基于相机默认变倍对焦设置；

步骤2：处理器通过相机获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌，若有车牌号，则执行步骤3；否则执行步骤4；

步骤3：车牌尺寸大小与尺寸阈值区间比较，若车牌尺寸大于尺寸阈值区间最大值，则处理器通过控制变倍马达，使得相机变倍参数变小；同时根据自动变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，然后执行步骤2；若车牌尺寸小于尺寸阈值区间最小值，则处理器控制变倍马达，使得相机变倍参数变大，同时根据变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，然后执行步骤2；若车牌尺寸位于尺寸阈值区间内，则执行步骤4；

步骤4：处理器停止控制对焦马达和变倍马达，进而停止控制相机变倍对焦，然后相机拍摄图像，并将当前图像回传至处理器进行车牌识别图像处理， 所述自动变倍对焦函数表的建立过程是：

步骤31：将变倍马达与对焦马达分别移动到初始位置x₀＝0,y₀＝0；

步骤32：处理器控制变倍马达，当变倍马达移动一个步数后达到位置x_i，手动旋转对焦马达，目测图像清晰时，记录此时对焦马达移动的步数后到达位置y_i，形成位置数据序列(x_i,y_i)；其中x_i变量表示变倍马达的当前位置，y_i表示对焦马达的当前位置；

步骤33：处理器判断变倍马达是否达到终止位置，若变倍马达未达到最终位置，则执行步骤32；否则，根据位置数据序列(x_i,y_i)，进行自动变倍对焦函数拟合，进而得到自动变倍对焦函数表。

2.一种基于车牌的自动对焦装置,其特征在于包括：

处理器，用于首先根据相机默认变倍对焦设置，获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌，若有车牌号，通过车牌图像识别模块处理；否则，处理器停止控制控制对焦马达和变倍马达，进而停止控制相机变倍对焦，然后相机拍摄图像，并将当前图像回传至处理器进行车牌识别图像处理；

车牌图像识别模块，用于将车牌尺寸大小与尺寸阈值区间比较，若车牌尺寸大于尺寸阈值区间最大值，则处理器通过控制变倍马达，使得相机变倍参数变小；同时根据自动变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，处理器通过相机获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌；若车牌尺寸小于尺寸阈值区间最小值，则处理器控制变倍马达，使得相机变倍参数变大，同时根据变倍对焦函数表，控制器控制对焦马达，使的相机进行对焦调节，处理器通过相机获取当前车牌图像；对当前车牌图像进行图像识别，判断当前图像中是否有车牌；若车牌尺寸位于尺寸阈值区间内，则处理器停止控制控制对焦马达和变倍马达，进而停止控制相机变倍对焦，然后相机拍摄图像，并将当前图像回传至处理器进行车牌识别图像处理，

所述自动变倍对焦函数表的建立过程是：

步骤31：将变倍马达与对焦马达分别移动到初始位置x₀＝0,y₀＝0；

步骤32：处理器控制变倍马达，当变倍马达移动一个步数后达到位置x_i，手动旋转对焦马达，目测图像清晰时，记录此时对焦马达移动的步数后到达位置y_i，形成位置数据序列(x_i,y_i)；其中x_i变量表示变倍马达的当前位置，y_i表示对焦马达的当前位置；

步骤33：处理器判断变倍马达是否达到终止位置，若变倍马达未达到最终位置，则执行步骤32；否则，根据位置数据序列(x_i,y_i)，进行自动变倍对焦函数拟合，进而得到自动变倍对焦函数表。