CN110956819A - 一种交通卡口高清晰度车牌识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，包括图像采集单元、光线检测单元、补光控制单元、图像识别单元和车辆管理存储单元；检测交通卡口处的光线环境，当交通卡口处驶入车辆时，对车灯光线亮度同时进行检测，补光控制单元对光度环境进行整体感知，通过光学补偿算法得出光补偿点和补偿强度，然后通过补光控制模块控制补光组件进行补光，在交通卡口处上方设置有若干个间隔排布的高清摄像头，通过图像识别单元获取图像采集单元的拍摄结果，对拍摄到的图像信息进行逐一筛选，将筛选出来的图像信息进行字符识别；与登记存储的车牌进行识别对比，判断该车牌是否具备可通行安全性，同时对该车牌的通过轨迹进行记录。

Description

一种交通卡口高清晰度车牌识别系统

技术领域

本发明涉及车牌识别技术领域，具体为一种交通卡口高清晰度车牌识别系统。

背景技术

随着社会经济的发展，人民生活水平的不断提高，私人拥有机动车辆的数量迅速增加，车辆普及成为必然的趋势。而有些人为了达到一己私利，在车辆号牌上做起了文章，致使路面上行驶的车辆中不断出现假牌、伪牌、套牌等现象，这些不法行为严重扰乱了车辆号牌的管理秩序和道路交通通行秩序，给他人或原车主造成了经济损失和困境，更给高速发展的现代文明社会带来不和谐因素。在此情况下，仅仅依靠大力发展交通设施己不能解决交通拥挤、交通事故频发、环境污染加剧等问题。车辆牌照识别，技术是智能交通系统中的一个重要环节，它在交通监视和控制中占有很重要的地位，车辆牌照识别技术作为交通信息服务系统的重要手段，其任务是分析处理车辆图像，自动识别汽车牌号码。为了避免人工干预所带来的弊端，提高管理效率，对车辆牌照自动识别系统的需求和标准的要求越来越高，现有的车牌识别系统由于工作环境中光线的变化导致其图像拍摄容易受到干扰，因此获取的图像清晰度有限，容易导致识别系统的识别结果出现误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，包括图像采集单元、光线检测单元、补光控制单元、图像识别单元和车辆管理存储单元；其中：

图像采集单元，在交通卡口处上方设置有若干个间隔排布的高清摄像头，高清摄像头固定在可调节支架上，对准交通卡口的车道走向，并可自动进行摄像角度调节；

光线检测单元，利用光强传感器和光学角度检测传感器检测交通卡口处的光线环境，当交通卡口处驶入车辆时，对车灯光线亮度同时进行检测，并将检测结果发送至补光控制单元；

补光控制单元，接收光线检测单元的检测结果，对光度环境进行整体感知，通过光学补偿算法得出光补偿点和补偿强度，然后通过补光控制模块控制补光组件进行补光。

图像识别单元，获取图像采集单元的拍摄结果，对拍摄到的图像信息进行逐一筛选，将筛选出来的图像信息进行字符识别；

车辆管理存储单元，根据图像识别单元的筛选结果，与登记存储的车牌进行识别对比，判断该车牌是否具备可通行安全性，同时对该车牌的通过轨迹进行记录。

优选的，所述图像采集单元连接至图像识别单元，图像识别单元连接至车辆管理存储单元，光线检测单元连接至补光控制单元，补光控制单元连接至图像采集单元。

优选的，所述图像采集单元包括高清摄像头、摄像头位点检测模块、摄像头调度模块；其中：

高清摄像头，安装在交通卡口的拍摄支点上，同时高清摄像头下方固定有可自动调节的机械支架；

摄像头位点检测模块，通过红外捕捉传感器和红外测距传感器检测驶入交通卡口处的车辆位置；

摄像头调度模块，根据摄像头位点检测模块的检测结果，调整对应的高清摄像头支架。

优选的，所述光线检测单元包括光强检测模块、光线角度检测模块和车灯亮度检测模块；其中：

光强检测模块，采用光强检测传感器，检测交通卡口所处环境中的光线强度；

光线角度检测模块，在高清摄像头处设置有光学角度检测传感器，检测高清摄像头的拍摄位点处光线角度；

车灯亮度检测模块，在交通卡口的车道处设置有光强检测传感器，检测通过交通卡口处的车灯亮度信息。

优选的，所述补光控制单元包括光度感知模块、补光组件和补光控制模块；其中：

光度感知模块，根据光线检测单元的检测结果分析高清摄像头拍摄位点处的光学环境，参考光量子学、光学度以及多角度拍摄位点等，通过光学补偿算法得出光补偿点和补偿强度；

补光组件，包括安装支架和可调节强度的高强度补光灯；

补光控制模块，根据光度感知模块的计算结果，控制补光组件进行补光。

优选的，所述光学感知模块利用光学相干层析成像系统对原光学环境进行成像，获得原始干涉信号；对原始干涉信号去背景后进行希尔伯特变换，得到初始相位信息，选定某一成像深度，利用迭代算法，消除色散相位，并进行傅里叶变换，然后通过图像评价函数得到该成像深度的色散补偿系数。

优选的，所述图像识别单元包括图像获取模块、清晰度筛选模块和字符识别模块；其中：

图像获取模块，获取图像采集单元的拍摄图像，包括多张瞬时图像；

清晰度筛选模块，将图像获取模块获得的图像进行逐一的清晰度筛选模块，此过程通过算法识别进行筛选；

字符识别模块，筛选处清晰度最优先的图像后进行字符识别，提取出车牌上的数字信息。

优选的，所述车辆管理存储单元包括车牌存储模块、校验对比模块和安全性鉴别模块；其中：

车牌存储模块，连接车辆联网系统，获取车辆登记信息；

校验对比模块，根据图像识别单元的提出结构，在车牌存储模块内调度出相符的车辆信息；

安全性鉴别模块，根据校验对比模块的对比目标，判断该车牌是否具备可通行安全性，选择性进行自动报警提示。

优选的，所述车辆管理存储单元对每一经过该交通卡口的车牌信息进行记录，并连接至公安联网系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够提高通过设置光补偿组件提高识别系统的拍摄条件，并且能够根据现场光线环境自动进行光补偿，从而提高了现有的车牌识别系统的拍摄清晰度，使得车牌识别的准确性更高，减少误差；当交通卡口处驶入车辆时，对车灯光线亮度同时进行检测，补光控制单元对光度环境进行整体感知，通过光学补偿算法得出光补偿点和补偿强度，然后通过补光控制模块控制补光组件进行补光。在交通卡口处上方设置有若干个间隔排布的高清摄像头，通过图像识别单元获取图像采集单元的拍摄结果，对拍摄到的图像信息进行逐一筛选，将筛选出来的图像信息进行字符识别。

附图说明

图1为本发明的系统流程示意图；

图2为本发明的工作流程示意图。

图中：1、图像采集单元；11、高清摄像头；12、摄像头位点检测模块；13、摄像头调度模块；2、光线检测单元；21、光强检测模块；22、光线角度检测模块；23、车灯亮度检测模块；3、补光控制单元；31、光度感知模块；32、补光组件；33、补光控制模块；4、图像识别单元；41、图像获取模块；42、清晰度筛选模块；43、字符识别模块；5、车辆管理存储单元；51、车牌存储模块；52、校验对比模块；53、安全性鉴别模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，包括图像采集单元1、光线检测单元2、补光控制单元3、图像识别单元4和车辆管理存储单元5；其中：

图像采集单元1，在交通卡口处上方设置有若干个间隔排布的高清摄像头11，高清摄像头11固定在可调节支架上，对准交通卡口的车道走向，并可自动进行摄像角度调节；

光线检测单元2，利用光强传感器和光学角度检测传感器检测交通卡口处的光线环境，当交通卡口处驶入车辆时，对车灯光线亮度同时进行检测，并将检测结果发送至补光控制单元3；

补光控制单元3，接收光线检测单元2的检测结果，对光度环境进行整体感知，通过光学补偿算法得出光补偿点和补偿强度，然后通过补光控制模块33控制补光组件32进行补光；

图像识别单元4，获取图像采集单元1的拍摄结果，对拍摄到的图像信息进行逐一筛选，将筛选出来的图像信息进行字符识别；

车辆管理存储单元5，根据图像识别单元4的筛选结果，与登记存储的车牌进行识别对比，判断该车牌是否具备可通行安全性，同时对该车牌的通过轨迹进行记录。

进一步的，所述图像采集单元1连接至图像识别单元4，图像识别单元4连接至车辆管理存储单元5，光线检测单元2连接至补光控制单元3，补光控制单元3连接至图像采集单元1。

进一步的，所述图像采集单元1包括高清摄像头11、摄像头位点检测模块12、摄像头调度模块13；其中：

高清摄像头11，安装在交通卡口的拍摄支点上，同时高清摄像头11下方固定有可自动调节的机械支架；

摄像头位点检测模块12，通过红外捕捉传感器和红外测距传感器检测驶入交通卡口处的车辆位置；

摄像头调度模块13，根据摄像头位点检测模块12的检测结果，调整对应的高清摄像头11支架。

进一步的，所述光线检测单元2包括光强检测模块21、光线角度检测模块22和车灯亮度检测模块23；其中：

光强检测模块21，采用光强检测传感器，检测交通卡口所处环境中的光线强度；

光线角度检测模块22，在高清摄像头11处设置有光学角度检测传感器，检测高清摄像头11的拍摄位点处光线角度；

车灯亮度检测模块23，在交通卡口的车道处设置有光强检测传感器，检测通过交通卡口处的车灯亮度信息。

进一步的，所述补光控制单元3包括光度感知模块31、补光组件32和补光控制模块33；其中：

光度感知模块31，根据光线检测单元2的检测结果分析高清摄像头11拍摄位点处的光学环境，参考光量子学、光学度以及多角度拍摄位点等，通过光学补偿算法得出光补偿点和补偿强度；

补光组件32，包括安装支架和可调节强度的高强度补光灯；

补光控制模块33，根据光度感知模块31的计算结果，控制补光组件32进行补光。

进一步的，所述光学感知模块31利用光学相干层析成像系统对原光学环境进行成像，获得原始干涉信号；对原始干涉信号去背景后进行希尔伯特变换，得到初始相位信息，选定某一成像深度，利用迭代算法，消除色散相位，并进行傅里叶变换，然后通过图像评价函数得到该成像深度的色散补偿系数。

进一步的，所述图像识别单元4包括图像获取模块41、清晰度筛选模块42和字符识别模块43；其中：

图像获取模块41，获取图像采集单元1的拍摄图像，包括多张瞬时图像；

清晰度筛选模块42，将图像获取模块41获得的图像进行逐一的清晰度筛选模块，此过程通过算法识别进行筛选；

字符识别模块43，筛选处清晰度最优先的图像后进行字符识别，提取出车牌上的数字信息。

进一步的，所述车辆管理存储单元5包括车牌存储模块51、校验对比模块52和安全性鉴别模块53；其中：

车牌存储模块51，连接车辆联网系统，获取车辆登记信息；

校验对比模块52，根据图像识别单元4的提出结构，在车牌存储模块51内调度出相符的车辆信息；

安全性鉴别模块53，根据校验对比模块52的对比目标，判断该车牌是否具备可通行安全性，选择性进行自动报警提示。

进一步的，所述车辆管理存储单元5对每一经过该交通卡口的车牌信息进行记录，并连接至公安联网系统。

工作原理：

光线检测单元2利用光强传感器和光学角度检测传感器检测交通卡口处的光线环境，当交通卡口处驶入车辆时，对车灯光线亮度同时进行检测，并将检测结果发送至补光控制单元3；补光控制单元3接收光线检测单元2的检测结果，对光度环境进行整体感知，光学感知模块31利用光学相干层析成像系统对原光学环境进行成像，获得原始干涉信号；对原始干涉信号去背景后进行希尔伯特变换，得到初始相位信息，选定某一成像深度，利用迭代算法，消除色散相位，并进行傅里叶变换，然后通过图像评价函数得到该成像深度的色散补偿系数，通过光学补偿算法得出光补偿点和补偿强度，然后通过补光控制模块33控制补光组件32进行补光；

在交通卡口处上方设置有若干个间隔排布的高清摄像头11，高清摄像头11固定在可调节支架上，对准交通卡口的车道走向，并可自动进行摄像角度调节；图像采集单元连接至图像识别单元4，图像识别单元4连接至车辆管理存储单元5；通过图像识别单元4获取图像采集单元1的拍摄结果，对拍摄到的图像信息进行逐一筛选，将筛选出来的图像信息进行字符识别；车辆管理存储单元5根据图像识别单元4的筛选结果，与登记存储的车牌进行识别对比，判断该车牌是否具备可通行安全性，同时对该车牌的通过轨迹进行记录。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，其特征在于：包括图像采集单元（1）、光线检测单元（2）、补光控制单元（3）、图像识别单元（4）和车辆管理存储单元（5）；其中：

图像采集单元（1），在交通卡口处上方设置有若干个间隔排布的高清摄像头（11），高清摄像头（11）固定在可调节支架上，对准交通卡口的车道走向，并可自动进行摄像角度调节；

光线检测单元（2），利用光强传感器和光学角度检测传感器检测交通卡口处的光线环境，当交通卡口处驶入车辆时，对车灯光线亮度同时进行检测，并将检测结果发送至补光控制单元（3）；

补光控制单元（3），接收光线检测单元（2）的检测结果，对光度环境进行整体感知，通过光学补偿算法得出光补偿点和补偿强度，然后通过补光控制模块（33）控制补光组件（32）进行补光；

图像识别单元（4），获取图像采集单元（1）的拍摄结果，对拍摄到的图像信息进行逐一筛选，将筛选出来的图像信息进行字符识别；

车辆管理存储单元（5），根据图像识别单元（4）的筛选结果，与登记存储的车牌进行识别对比，判断该车牌是否具备可通行安全性，同时对该车牌的通过轨迹进行记录。

2.根据权利要求1所述的一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，其特征在于：所述图像采集单元（1）连接至图像识别单元（4），图像识别单元（4）连接至车辆管理存储单元（5），光线检测单元（2）连接至补光控制单元（3），补光控制单元（3）连接至图像采集单元（1）。

3.根据权利要求1所述的一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，其特征在于：所述图像采集单元（1）包括高清摄像头（11）、摄像头位点检测模块（12）、摄像头调度模块（13）；其中：

高清摄像头（11），安装在交通卡口的拍摄支点上，同时高清摄像头（11）下方固定有可自动调节的机械支架；

摄像头位点检测模块（12），通过红外捕捉传感器和红外测距传感器检测驶入交通卡口处的车辆位置；

摄像头调度模块（13），根据摄像头位点检测模块（12）的检测结果，调整对应的高清摄像头（11）支架。

4.根据权利要求1所述的一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，其特征在于：所述光线检测单元（2）包括光强检测模块（21）、光线角度检测模块（22）和车灯亮度检测模块（23）；其中：

光强检测模块（21），采用光强检测传感器，检测交通卡口所处环境中的光线强度；

光线角度检测模块（22），在高清摄像头（11）处设置有光学角度检测传感器，检测高清摄像头（11）的拍摄位点处光线角度；

车灯亮度检测模块（23），在交通卡口的车道处设置有光强检测传感器，检测通过交通卡口处的车灯亮度信息。

5.根据权利要求1所述的一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，其特征在于：所述补光控制单元（3）包括光度感知模块（31）、补光组件（32）和补光控制模块（33）；其中：

光度感知模块（31），根据光线检测单元（2）的检测结果分析高清摄像头（11）拍摄位点处的光学环境，参考光量子学、光学度以及多角度拍摄位点等，通过光学补偿算法得出光补偿点和补偿强度；

补光组件（32），包括安装支架和可调节强度的高强度补光灯；

补光控制模块（33），根据光度感知模块（31）的计算结果，控制补光组件（32）进行补光。

6.根据权利要求1所述的一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，其特征在于：所述光学感知模块（31）利用光学相干层析成像系统对原光学环境进行成像，获得原始干涉信号；对原始干涉信号去背景后进行希尔伯特变换，得到初始相位信息，选定某一成像深度，利用迭代算法，消除色散相位，并进行傅里叶变换，然后通过图像评价函数得到该成像深度的色散补偿系数。

7.根据权利要求1所述的一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，其特征在于：所述图像识别单元（4）包括图像获取模块（41）、清晰度筛选模块（42）和字符识别模块（43）；其中：

图像获取模块（41），获取图像采集单元（1）的拍摄图像，包括多张瞬时图像；

清晰度筛选模块（42），将图像获取模块（41）获得的图像进行逐一的清晰度筛选模块，此过程通过算法识别进行筛选；

字符识别模块（43），筛选处清晰度最优先的图像后进行字符识别，提取出车牌上的数字信息。

8.根据权利要求1所述的一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，其特征在于：所述车辆管理存储单元（5）包括车牌存储模块（51）、校验对比模块（52）和安全性鉴别模块（53）；其中：

车牌存储模块（51），连接车辆联网系统，获取车辆登记信息；

校验对比模块（52），根据图像识别单元（4）的提出结构，在车牌存储模块（51）内调度出相符的车辆信息；

安全性鉴别模块（53），根据校验对比模块（52）的对比目标，判断该车牌是否具备可通行安全性，选择性进行自动报警提示。

9.根据权利要求1所述的一种交通卡口高清晰度车牌识别系统，其特征在于：所述车辆管理存储单元（5）对每一经过该交通卡口的车牌信息进行记录，并连接至公安联网系统。

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