CN107284348A - 用于车牌识别的自动补光方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车牌识别的自动补光方法和系统。所述系统包括：光敏电阻、控制器、电源芯片、发光二极管LED补光灯和电源；所述光敏电阻，用于检测环境亮度并将检测到的环境亮度转换为光敏电压值；所述控制器，根据所述光敏电压值，输出PWM信号给电源芯片；所述电源芯片，通过PWM信号控制LED补光灯的补光亮度；所述LED补光灯，在电源芯片的控制下调节补光亮度，实现补光；所述电源，为系统供电。能够根据环境亮度，自动调节补光亮度，实现自动化的智能补光。

Description

用于车牌识别的自动补光方法和系统

技术领域

本发明涉及车牌识别技术领域，特别涉及一种用于车牌识别的自动补光方法和系统。

背景技术

随着科技的发展进步，利用摄像头监控路况和车况信息的情况越来越普遍，在监控过程中，对车牌的识别是很重要的。车牌识别一般是利用车辆的动态视频或静态图像进行车牌号码、车牌颜色自动识别的模式识别技术，完整的车牌识别系统一般可以包括车辆检测、图像采集、车牌识别等。

由于道路路况的复杂多样性，不同道路的光亮程度不尽相同，在进行车牌识别时，经常需要对光线不满足要求的识别场景进行补光操作，现有的车牌识别补光需要通过手动开关补光灯来实现，这就需要人工判别是否需要补光，然后再进行补光灯连接点亮操作，而补光时需要复杂的接线才能实现补光的开关，操作复杂，可操作性差，不能自动根据路况进行恰当的补光。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于车牌识别的自动补光方法和系统。

第一方面，本发明实施例提供一种用于车牌识别的自动补光系统，包括：光敏电阻、控制器、电源芯片、发光二极管LED补光灯和电源；

所述光敏电阻，用于检测环境亮度并将检测到的环境亮度转换为光敏电压值；

所述控制器，根据所述光敏电压值，输出PWM信号给电源芯片；

所述电源芯片，通过PWM信号控制LED补光灯的补光亮度；

所述LED补光灯，在电源芯片的控制下调节补光亮度，实现补光；

所述电源，为系统供电。

在一些可选的实施例中，所述控制器包括分压电阻；

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，所述分压电阻一端连接电源，一端连接光敏电阻和电源芯片，所述光敏电阻另一端接地；或

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，所述分压电阻一端接地，另一端连接光敏电阻和电源芯片；所述光敏电阻另一端连接电源。

在一些可选的实施例中，所述电源芯片，具体用于：

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，在所述光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在所述光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时停止工作；或

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，在所述光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在所述光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时停止工作。

在一些可选的实施例中，所述控制器，根据光敏电压值的大小，输出相应的PWM信号控制电源芯片的输出电流大小；相应的，

所述电源芯片，通过输出电流大小调节LED补光灯的补光亮度。

第二方面，本发明实施例提供一种用于车牌识别的自动补光方法，包括：

光敏电阻检测环境亮度，并将检测到的环境亮度转换为光敏电压值；

控制器根据所述光敏电压值，输出PWM信号给控制电源芯片工作；

电源芯片通过PWM信号控制LED补光灯的补光亮度；

LED补光灯在电源芯片的控制下调节补光亮度，实现补光。

在一些可选的实施例中，所述控制器包括分压电阻；

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，所述分压电阻一端连接电源，一端连接光敏电阻和电源芯片，所述光敏电阻另一端接地；或

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，所述分压电阻一端接地，另一端连接光敏电阻和电源芯片；所述光敏电阻另一端连接电源。

在一些可选的实施例中，上述方法还包括：

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，电源芯片在光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时停止工作；或

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，电源芯片在光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时停止工作。

在一些可选的实施例中，所述电源芯片在所述控制器控制下，根据所述光敏电压值控制LED补光灯的补光亮度，具体包括：

所述控制器根据光敏电压值的大小，输出相应的PWM信号控制电源芯片的输出电流大小，电源芯片通过输出电流大小调节LED补光灯的补光亮度。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

通过光敏电阻检测环境亮度，并将检测到的环境亮度转换为光敏电压值，控制器根据光敏电压值输出PWM信号给电源芯片，以便电源芯片通过PWM信号控制LED补光灯的补光亮度，LED补光灯在电源芯片的控制下调节补光亮度，实现自动补光，且使得补光的强度能够根据环境亮度进行有效的及时的调整，避免手动补光的操作麻烦且不能及时补光的问题，实现智能化的自动补光和补光亮度的智能化调节。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中用于车牌识别的自动补光系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中用于车牌识别的自动补光方法的流程图；

图3为本发明实施例中一种自动补光系统的电路原理图；

图4为本发明实施例中另一种自动补光系统的电路原理图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中存在的不能自动的、智能化补光的问题，本发明实施例提供一种用于车牌识别的自动补光系统，能够根据环境亮度自动进行有效的智能化补光，从而降低成本，提高车牌识别的准确性。

本发明实施例提供的用于车牌识别的自动补光系统，如图1所示，包括光敏电阻101、控制器102、电源芯片103、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)补光灯104和电源105。

光敏电阻101，用于检测环境亮度并将检测到的环境亮度转换为光敏电压值；

控制器102，根据光敏电压值，输出PWM信号给电源芯片103，实现控制电源芯片103工作；

电源芯片103，通过PWM信号控制LED补光灯的补光亮度；即电源芯片103在控制器102控制下，实现根据光敏电压值调节LED补光灯104的补光亮度。

LED补光灯104，在电源芯片103的控制下调节补光亮度，实现补光；

电源105，为系统供电。

可选的，控制器102根据光敏电压值的大小，输出相应的PWM信号控制电源芯片的输出电流大小；相应的，电源芯片103，通过输出电流大小调节LED补光灯的补光亮度。

即控制器102通过输出脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)波形，控制电源芯片的输出电流大小。

上述系统通过光敏电阻在不同光照下阻值不同的原理来控制电源模块是否对LED补光灯进行供电。

光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大，即光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大，即光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。

可选的，上述控制器102包括分压电阻；当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，分压电阻一端连接电源，一端连接光敏电阻和电源芯片，光敏电阻另一端接地；或当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，分压电阻一端接地，另一端连接光敏电阻和电源芯片；光敏电阻另一端连接电源。

可选的，电源芯片103，具体用于当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，在光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时，电源芯片103开始工作；在光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时，电源芯片103停止工作；或当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，在光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时，电源芯片103开始工作；在光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时，电源芯片103停止工作。

本发明实施例还提供利用上述系统实现用于车牌识别的自动补光方法，其流程如图2所示，包括如下步骤：

步骤S201：光敏电阻检测环境亮度，并将检测到的环境亮度转换为光敏电压值。

由于光敏电阻在不同光照下阻值不同，其两端的电压也不同，因此可以根据阻值进行补光灯的亮度调整，以适应不同环境亮度的补光需求。

步骤S202：控制器根据光敏电压值，输出PWM信号给电源芯片。

控制器的功能可以通过分压电阻实现。

可选的，当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，分压电阻一端连接电源，一端连接光敏电阻和电源芯片，光敏电阻另一端接地。

如图3是一种自动补光系统的电路原理图，其中，R1为分压电阻，PR1为光敏电阻，U1为电源芯片，VBRD为系统电源，GND为系统接地端，EN为电源芯片使能引脚，PWM控制电源芯片输出电流，LED+为LED补光灯电源正极，LED-为LED补光灯电源负极。

分压电阻R1一端连接电源VBRD，一端连接光敏电阻PR1和电源芯片使能引脚EN；光敏电阻PR1一端连接分压电阻R1和电源芯片使能引脚EN，另一端接地GND，电源芯片还包括控制补光灯的管脚LED+和LED-、接入PMW信号的管脚和电源管脚VCC。

可选的，当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，分压电阻一端接地，另一端连接光敏电阻和电源芯片；光敏电阻另一端连接电源。

如图4是另一种自动补光系统的电路原理图，其中，R1为分压电阻，PR1为光敏电阻，U1为电源芯片，VBRD为系统电源，GND为系统接地端，EN为电源芯片使能引脚，PWM控制电源芯片输出电流，LED+为LED补光灯电源正极，LED-为LED补光灯电源负极。

分压电阻R1一端接地GND，一端连接光敏电阻PR1和电源芯片使能引脚EN；光敏电阻PR1一端连接分压电阻R1和电源芯片使能引脚EN，另一端连接电源VBRD，电源芯片还包括控制补光灯的管脚LED+和LED-、接入PMW信号的管脚和电源管脚VCC。

上述方法可选的，电源芯片根据光敏电压值启动或停止工作，在电源芯片启动工作时，根据PWM信号调节补光亮度。

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，电源芯片在光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时停止工作。

这种情况当光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时，电源芯片开始工作给LED补光灯供电，LED补光灯亮，当电压值低于电源芯片工作的使能电压时，电源芯片停止工作，LED补光灯熄灭。

光线暗的情况下光敏电阻阻值很大，根据电阻的分压原理，光敏电阻两端分压很大(EN处电压)，使电源芯片使能开始工作，LED导通点亮。光线明亮的情况下光敏电阻阻值很小，光敏电阻两端分压较小，使电源芯片停止工作，LED熄灭。

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，电源芯片在光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时停止工作。

步骤S203：电源芯片通过PWM信号控制LED补光灯的补光亮度。

控制器根据光敏电阻值的大小控制输出给电源芯片的PWM信号的波形，电源芯片根据PWM信号控制输出电流大小，通过输出电流大小调节LED补光灯的补光亮度。

也就是说，控制器通过输出脉冲宽度调制PWM波形，控制电源芯片的输出电流大小。

控制器通过检测光敏电阻两端电压，然后输出PWM调节电源芯片输出电流控制LED补光灯的亮度，环境亮度越亮LED补光灯亮度越暗，环境亮度越暗LED补光灯亮度越亮。

如图3和图4所示的，通过调节R1的大小控制不同亮度下开启LED补光。

可选的，通过多个图3或图4的电路实现不同光照下开启相应的LED补光灯实现亮度的调节。

步骤204：LED补光灯在电源芯片的控制下调节补光亮度，实现补光。

本发明实现车牌识别中自动补光，光敏电阻将环境亮度转换为电压值，控制电源芯片是否工作，电源芯片控制LED补光灯是否工作，从而实现根据周围环境条件判断是否进行补光及补光的亮度。由于车牌识别对环境的要求比较高，补光的好坏直接影响到车牌识别的准确性。通过控制器检测感光元件两端电压获得环境的亮度，控制电源芯片是否给补光灯供电自动开启补光灯，控制器通过检测到的亮度值控制电源芯片输出电流，自动调节亮度，而不需要人为的去开关补光灯，更加智能的为车牌识别提供有利的条件。

该方法和系统具有以下有益效果：自动化补光，随环境变化自动开关补光灯；简单化，只需要一根线电源线和控制线，减少施工难度；更节能，在光线充足的情况下减少不必要的浪费，节约电力资源。

关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

除非另外具体陈述，术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似设备的动作和/或过程，所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示设备内的物理量的其他数据。信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (8)

1.一种用于车牌识别的自动补光系统，其特征在于，包括：光敏电阻、控制器、电源芯片、发光二极管LED补光灯和电源；

所述光敏电阻，用于检测环境亮度并将检测到的环境亮度转换为光敏电压值；

所述控制器，根据所述光敏电压值，输出脉冲宽度调制PWM信号给电源芯片；

所述电源芯片，通过PWM信号控制LED补光灯的补光亮度；

所述LED补光灯，在电源芯片的控制下调节补光亮度，实现补光；

所述电源，为系统供电。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括分压电阻；

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，所述分压电阻一端连接电源，一端连接光敏电阻和电源芯片，所述光敏电阻另一端接地；或

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，所述分压电阻一端接地，另一端连接光敏电阻和电源芯片；所述光敏电阻另一端连接电源。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源芯片，具体用于：

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，在所述光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在所述光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时停止工作；或

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，在所述光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在所述光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时停止工作。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，根据光敏电压值的大小，输出相应的PWM信号控制电源芯片的输出电流大小；相应的，

所述电源芯片，通过输出电流大小调节LED补光灯的补光亮度。

5.一种用于车牌识别的自动补光方法，其特征在于，包括：

光敏电阻检测环境亮度，并将检测到的环境亮度转换为光敏电压值；

控制器根据所述光敏电压值，输出PWM信号给电源芯片；

电源芯片通过PWM信号控制LED补光灯的补光亮度；

LED补光灯在电源芯片的控制下调节补光亮度，实现补光。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制器包括分压电阻；

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，所述分压电阻一端连接电源，一端连接光敏电阻和电源芯片，所述光敏电阻另一端接地；或

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，所述分压电阻一端接地，另一端连接光敏电阻和电源芯片；所述光敏电阻另一端连接电源。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变大时，电源芯片在光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时停止工作；或

当光敏电阻值随光线亮度减弱而阻值变小时，电源芯片在光敏电压值不高于电源芯片工作的使能电压时开始工作；在光敏电压值高于电源芯片工作的使能电压时停止工作。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电源芯片在所述控制器控制下，根据所述光敏电压值控制LED补光灯的补光亮度，具体包括：

所述控制器根据光敏电压值的大小，输出相应的PWM信号控制电源芯片的输出电流大小，电源芯片通过输出电流大小调节LED补光灯的补光亮度。