CN106875529A - 小区门禁车牌识别系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小区门禁车牌识别系统，包括：道闸；服务器，其存储有小区内每辆车的车牌号；地感线圈，其埋设小区入口车道距离道闸10～20米位置处的地下，用于在车辆经过时产生车辆感应信号；主摄像机，用于接收车辆感应信号，并对车辆进行拍照；图像识别模块，其用于接收被拍车辆的车辆图像，并获取车辆图像中的车牌号；其中，若被拍车辆的车牌号在服务器中有记录，则打开道闸；其中，图像识别模块获取车辆图像中车牌号的方法包括：对车辆图像进行滤波；分割出车牌图像；从车牌图像中分割出各车牌字符图像；确定车牌字符图像的字符内容，得到车牌号。本发明避免了智能IC卡和无线射频技术的缺陷，提高了车辆通过道闸的速度。

Description

小区门禁车牌识别系统
技术领域
本发明涉及图像处理领域。更具体地说，本发明涉及一种小区门禁车牌识别系统。
背景技术
随着科学技术的发展，人们的生活水平不断提高，汽车几乎成了每家每户的交通工具，这就涉及到对汽车的管理要求也不断提高，传统的人工操作方式或者依赖简单的电子产品进行小区门禁管理系统已很难满足当前的需要，这便推动了以计算机控制为主要手段的智能化汽车门禁管理系统的发展。目前门禁系统使用最多的是智能IC卡和无线射频，前者需要停车操作卡，后者需要提前在车上安装射频系统，所以都不算方便，本发明是基于车牌识别的自动控制门禁系统，完全避免了上述两种系统遇到的麻烦问题，增加了大门启闭的准确性、安全性、快速性和记录汽车信息的全面性，且大大减少了人员的看管力度。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种小区门禁车牌识别系统，其将车牌识别技术结合到小区门禁系统中，通过图像识别模块识别汽车的车牌号，并与数据库中的车牌号比对，来控制小区道闸的开启和关闭，用户不用操作IC卡，非常方便，也提高了通过道闸的速度。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种小区门禁车牌识别系统，包括：
道闸；
服务器，其存储有小区内每辆车的车牌号；
地感线圈，其埋设小区入口车道距离道闸10～20米位置处的地下，用于在车辆经过时产生车辆感应信号；
主摄像机，其设置在道闸一侧，用于接收车辆感应信号，并对车辆进行拍照；
图像识别模块，其用于接收被拍车辆的车辆图像，并获取车辆图像中的车牌号；
其中，若被拍车辆的车牌号在服务器中有记录，则打开道闸，若没有记录，则不打开道闸；
其中，所述图像识别模块获取车辆图像中车牌号的具体方法包括：
步骤一、对车辆图像进行滤波；
步骤二、确定车辆图像中的车牌区域，并分割出车牌图像；
步骤三、从车牌图像中分割出各车牌字符图像，并对各车牌字符图像进行归一化处理；
步骤四、提取车牌字符图像的字符特征信息并进行识别，确定车牌字符图像的字符内容，得到车牌号。
优选的是，所述的小区门禁车牌识别系统，还包括：
六个辅助摄像机，其分布在所述道闸的前方车道两侧，用于接收车辆感应信号，并从六个不同角度拍摄车头正面图像；
所述服务器存储有小区内每辆车的与六个辅助摄像机对应的六个不同拍摄角度的车头正面图像；
图像比对模块，其用于将六个辅助摄像机拍摄的车头正面照分别与服务器中对应角度的车头正面图像进行比对，若至少五个角度的车头正面照对应同一个车牌号，则认定该车牌号属于被拍车辆；
其中，在图像比对模块认定被拍车辆的车牌号后，服务器存储本次获得的六个角度的车头正面照，而图像识别模块不再获取车辆图像中的车牌号。
优选的是，所述的小区门禁车牌识别系统，所述服务器中还存储有各车牌号对应的车牌图像，若有3～4个角度的车头正面照对应同一车牌号，则将步骤二分割出的车牌图像与服务器中的车牌图像比对，若相同，则认定该车牌号属于被拍车辆，不进行步骤三和步骤四，若不相同，则继续进行步骤三和步骤四。
优选的是，所述的小区门禁车牌识别系统，对车辆图像进行边缘检测，提取车辆图像中的所有矩形轮廓，根据车牌的结合特征，从矩形轮廓中确定车牌所在区域所对应的矩形轮廓，并从车辆图像中分割出车牌图像。
优选的是，所述的小区门禁车牌识别系统，采用垂直投影法从车牌图像中分割出车牌字符图像。
优选的是，所述的小区门禁车牌识别系统，在所述步骤三中，在分割出各车牌字符图像后，统计车牌字符图像的数量，若数量不满足车牌字符数，则不进行归一化处理，并返回步骤二。
优选的是，所述的小区门禁车牌识别系统，六个辅助摄像机在对称分布在道闸两侧，一侧的三个辅助摄像机的拍摄角度分别为45°、60°和75°，另一侧的辅助摄像机的拍摄角度分别为135°、120°和105°。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明利用图像识别模块获取进入小区的汽车的车牌号，并将被拍车辆的车牌号与服务器中存储的车牌号进行比对，若属于存储的车牌号，则开启道闸，若不属于存储的车牌号，则不开启道闸，相比于使用IC卡和无线射频，本发明更加方便，通过道闸的速度也更快。本发明还利用图像比对模块将被拍车辆的多个角度的车头正面照与服务器中存储的车牌正面照进行比对，当有五个角度的车头正面照对应同一车牌号，则不用再进行车牌识别，进一步提高了车辆通过道闸的速度。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明提供一种小区门禁车牌识别系统，包括：
道闸；
服务器，其存储有小区内每辆车的车牌号；
地感线圈，其埋设小区入口车道距离道闸10～20米位置处的地下，用于在车辆经过时产生车辆感应信号；
主摄像机，其设置在道闸一侧，用于接收车辆感应信号，并对车辆进行拍照；
图像识别模块，其用于接收被拍车辆的车辆图像，并获取车辆图像中的车牌号；
其中，若被拍车辆的车牌号在服务器中有记录，则打开道闸，若没有记录，则不打开道闸；
其中，所述图像识别模块获取车辆图像中车牌号的具体方法包括：
步骤一、对车辆图像进行滤波，即对车辆图像进行一定的预处理，为后续处理创造条件，提升处理效率；
步骤二、确定车辆图像中的车牌区域，并分割出车牌图像；车牌有特定的特征，一般的车牌为蓝底白字，根据这种特征找到车牌的区域，并将车牌图像分割出来；
步骤三、从车牌图像中分割出各车牌字符图像，并对各车牌字符图像进行归一化处理；字符也有其特定的特征，比如颜色为白色，笔画比较均匀，每个字符均为特定的一些字母或文字等，根据这些特征分割出车牌字符图像，然后将这些车牌字符图像的大小统一；
步骤四、提取车牌字符图像的字符特征信息并进行识别，确定车牌字符图像的字符内容，得到车牌号。同样根据车牌字符的特征识别出车牌图像上的每个字符，获得车牌号。
在上述技术方案中，道闸为现有技术中的电动拦车器，收到开启指令后即可开启，使车辆进入小区。地感线圈在车辆经过时，产生感应信号并发送给主摄像机，主摄像机对车辆进行拍照获得车辆图像，并将车辆图像传递给图像识别模块。图像识别模块识别出车辆图像中的车牌号并与服务器中存储的车牌号进行对比，若被拍车辆的车牌号在服务器中已有记录，则发送开启命令，使道闸开启，使被拍车辆进入小区。
在另一种技术方案中，所述的小区门禁车牌识别系统，还包括：
六个辅助摄像机，其分布在所述道闸的前方车道两侧，用于接收车辆感应信号，并从六个不同角度拍摄车头正面图像；
所述服务器存储有小区内每辆车的与六个辅助摄像机对应的六个不同拍摄角度的车头正面图像；
图像比对模块，其用于将六个辅助摄像机拍摄的车头正面照分别与服务器中对应角度的车头正面图像进行比对，若至少五个角度的车头正面照对应同一个车牌号，则认定该车牌号属于被拍车辆；
其中，在图像比对模块认定被拍车辆的车牌号后，服务器存储本次获得的六个角度的车头正面照，而图像识别模块不再获取车辆图像中的车牌号。
在上述技术方案中，车头正面照除了车辆的品牌型号的差异，车牌号部分也存在差异，多个角度可以放大这种差异，利用该差异来判断车辆的车牌号。利用车头正面的六个角度的图像与服务器中的记录进行比对，若至少五个角度的车牌正面照均对应同一车牌号，则认定被拍车辆的车牌号为服务器中的记录的车牌号，并向道闸发送指令，使道闸开启，使被拍车辆进入小区，并不再进行车牌号的识别。而且，在图像比对模块认定了被拍车辆的车牌号后，服务器将存储本次的六个角度的车头正面照，这样，服务器中存储的车头正面照越来越多，使得以后的比对越来越精确，通过道闸的速度也越来越快，时间越长，图像比对模块相比于图像识别模块的车牌号识别的速度越快。这样，该技术方案可以与上一技术方案很好地配合，上一技术方案可以注意针对陌生车辆，而本技术方案主要针对熟悉车辆。
在另一种技术方案中，所述的小区门禁车牌识别系统，所述服务器中还存储有各车牌号对应的车牌图像，若有3～4个角度的车头正面照对应同一车牌号，则将步骤二分割出的车牌图像与服务器中的车牌图像比对，若相同，则认定该车牌号属于被拍车辆，不进行步骤三和步骤四，若不相同，则继续进行步骤三和步骤四。这里，为了提高车牌号识别的速度，在只有3～4个角度的车头正面照与服务器中的记录相同时，将分割出车牌图像与服务器中存储的车牌图像进行比对，若相同，则不再进行速度较慢的车牌号识别，若不相同，则继续进行车牌号识别。
在另一种技术方案中，所述的小区门禁车牌识别系统，对车辆图像进行边缘检测，提取车辆图像中的所有矩形轮廓，根据车牌的结合特征，从矩形轮廓中确定车牌所在区域所对应的矩形轮廓，并从车辆图像中分割出车牌图像。这里，提供了分割车牌图像的方法，车牌一般是长宽为440*140的矩形，提取车辆图像中符合该特征的矩形轮廓，即可进行分割，获得车牌图像。
在另一种技术方案中，所述的小区门禁车牌识别系统，采用垂直投影法从车牌图像中分割出车牌字符图像。这里提供了分割车牌字符图像的优选方法。
在另一种技术方案中，所述的小区门禁车牌识别系统，在所述步骤三中，在分割出各车牌字符图像后，统计车牌字符图像的数量，若数量不满足车牌字符数，则不进行归一化处理，并返回步骤二。这里，提供了一种及时纠正明显错误的方法，避免技计算资源的浪费，即在车牌字符数量明显不符时，不进行字符的识别，而返回车牌图像的分割操作。
在另一种技术方案中，所述的小区门禁车牌识别系统，六个辅助摄像机在对称分布在道闸两侧，一侧的三个辅助摄像机的拍摄角度分别为45°、60°和75°，另一侧的辅助摄像机的拍摄角度分别为135°、120°和105°。这里，提供了六个辅助摄像机对汽车车头正面的优选拍摄角度，拍摄角度为辅助摄像机的拍摄方向与车牌面的夹角，这些角度设置可以尽可能地放大各车辆的车头正面照的差异，使得各辆车的车头照的差异放大，提高车头正面照的比对精度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (7)

1.一种小区门禁车牌识别系统，其特征在于，包括：
道闸；
服务器，其存储有小区内每辆车的车牌号；
地感线圈，其埋设小区入口车道距离道闸10～20米位置处的地下，用于在车辆经过时产生车辆感应信号；
主摄像机，其设置在道闸一侧，用于接收车辆感应信号，并对车辆进行拍照；
图像识别模块，其用于接收被拍车辆的车辆图像，并获取车辆图像中的车牌号；
其中，若被拍车辆的车牌号在服务器中有记录，则打开道闸，若没有记录，则不打开道闸；
其中，所述图像识别模块获取车辆图像中车牌号的具体方法包括：
步骤一、对车辆图像进行滤波；
步骤二、确定车辆图像中的车牌区域，并分割出车牌图像；
步骤三、从车牌图像中分割出各车牌字符图像，并对各车牌字符图像进行归一化处理；
步骤四、提取车牌字符图像的字符特征信息并进行识别，确定车牌字符图像的字符内容，得到车牌号。
2.如权利要求1所述的小区门禁车牌识别系统，其特征在于，还包括：
六个辅助摄像机，其分布在所述道闸的前方车道两侧，用于接收车辆感应信号，并从六个不同角度拍摄车头正面图像；
所述服务器存储有小区内每辆车的与六个辅助摄像机对应的六个不同拍摄角度的车头正面图像；
图像比对模块，其用于将六个辅助摄像机拍摄的车头正面照分别与服务器中对应角度的车头正面图像进行比对，若至少五个角度的车头正面照对应同一个车牌号，则认定该车牌号属于被拍车辆；
其中，在图像比对模块认定被拍车辆的车牌号后，服务器存储本次获得的六个角度的车头正面照，而图像识别模块不再获取车辆图像中的车牌号。
3.如权利要求2所述的小区门禁车牌识别系统，其特征在于，所述服务器中还存储有各车牌号对应的车牌图像，若有3～4个角度的车头正面照对应同一车牌号，则将步骤二分割出的车牌图像与服务器中的车牌图像比对，若相同，则认定该车牌号属于被拍车辆，不进行步骤三和步骤四，若不相同，则继续进行步骤三和步骤四。
4.如权利要求1所述的小区门禁车牌识别系统，其特征在于，对车辆图像进行边缘检测，提取车辆图像中的所有矩形轮廓，根据车牌的结合特征，从矩形轮廓中确定车牌所在区域所对应的矩形轮廓，并从车辆图像中分割出车牌图像。
5.如权利要求1所述的小区门禁车牌识别系统，其特征在于，采用垂直投影法从车牌图像中分割出车牌字符图像。
6.如权利要求1所述的小区门禁车牌识别系统，其特征在于，在所述步骤三中，在分割出各车牌字符图像后，统计车牌字符图像的数量，若数量不满足车牌字符数，则不进行归一化处理，并返回步骤二。
7.如权利要求2所述的小区门禁车牌识别系统，其特征在于，六个辅助摄像机在对称分布在道闸两侧，一侧的三个辅助摄像机的拍摄角度分别为45°、60°和75°，另一侧的辅助摄像机的拍摄角度分别为135°、120°和105°。
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