CN111292537B - 一种夜间车牌识别系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，具体公开一种夜间车牌识别系统和方法，夜间车牌识别系统包括车牌组件和识别组件；车牌组件包括车牌以及设置在车牌上的光源；识别组件包括依次设置的滤光片、成像光学系统、相机以及图像处理系统；通过识别组件检测车牌组件上的图案，实现在夜间对车牌的字符进行识别。本发明所提供的夜间车牌识别系统和方法具有结构简单、安装方便、使用寿命长、拍摄图像对比度高、制作成本低廉、维护方便、安全实用等特点。汽车无论是在夜间、阴雨天还是其他比较恶劣的天气，其车牌字符均能被成像光学系统拍摄分辨，为交通违章和交通事故处理提供便利的手段。

Description

一种夜间车牌识别系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种夜间车牌识别系统及方法。
背景技术
目前，随着人们生活水平的提高，轿车的数量越来越多。随着轿车数量的增加，交通事故也成倍上涨。而夜间的交通事故率比白天的事故率还高。事故率多发生于车主不遵守交通规则，如闯红灯、超速、变更车道等。目前用于交通事故及违章拍摄的监控多是可见光与红外系统拍摄，但是在夜间光照不足及温度比较低的条件下，红外系统很难分辨车牌字符。而行车灯与对向车辆的光照强烈的情况下，强光掩盖字符牌反射的光强，致使字符牌难以被光学系统拍摄识别。为解决该问题，交通部门采用了很多种办法，包括在拍摄时的补光、复杂的图像处理等，但是其在实际用于拍摄时的效果并不是很理想，经常有违章车辆号牌难以分辨的情况发生，这会对夜间交通违章及事故处理上带来极大的不便。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种新型夜间车牌识别系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种夜间车牌识别系统，所述夜间车牌识别系统包括车牌组件和识别组件；所述车牌组件包括车牌以及设置在车牌上的光源；所述识别组件包括依次设置的滤光片、成像光学系统、相机以及图像处理系统；通过所述识别组件检测所述车牌组件上的图案，实现在夜间对所述车牌的字符进行识别。
一些实施例中，所述光源为偏振LED光源。
一些实施例中，在所述车牌的字符突起部分之间均匀打孔，将所述光源设置在孔中。
一些实施例中，所述相机为非偏振相机，所述滤光片与所述成像光学系统之间设有偏振片。
一些实施例中，所述光源发出光的偏振方向与所述偏振片的方向一致。
一些实施例中，所述相机为偏振相机。
一些实施例中，所述滤光片用于滤掉车灯及车牌周围环境的光照，使得所述光源发出的光通过。
另一方面，本发明提供一种夜间车牌识别方法，所述夜间车牌识别方法包括通过识别组件检测车牌组件上的图案，实现在夜间对车牌的字符进行识别；所述识别组件包括依次设置的滤光片、成像光学系统、相机以及图像处理系统；所述车牌组件包括车牌以及设置在车牌上的光源。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的夜间车牌识别系统和方法具有结构简单、安装方便、使用寿命长、拍摄图像对比度高、无需复杂算法处理、制作成本低廉、维护方便、安全实用的特点等特点。汽车无论是在夜间、阴雨天或者其他天气，其车牌字符均能被成像光学系统拍摄分辨，为交通违章和交通事故处理提供便利的手段。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的车牌组件示意图。
图2为根据本发明一个实施例的识别组件示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
本发明具体实施方式提供一种夜间车牌识别系统，具体包括车牌组件和识别组件；车牌组件包括车牌以及设置在车牌上的光源；识别组件包括依次设置的滤光片、成像光学系统、相机以及图像处理系统；通过识别组件检测车牌组件上的图案，实现在夜间对车牌的号码进行识别。
首先参考图1所示，车牌组件包括车牌1以及设置在车牌1上的光源2，车牌1即为普通车牌，具体的，在车牌1上字符凸起部分每隔1cm均匀打孔，孔的大小与光源2的大小相当，用以安装光源，光源2优选为偏振LED光源。通常的LED光源为非偏振光源，本发明所采用的偏振LED光源是通过在通常的LED光源外延生长及封装等过程中进行设计，使其出射光为线偏振特性而获得。车牌1上每个字符孔中嵌入偏振LED光源，各偏振LED光源串、并联结合的方式连接。
通过识别组件检测车牌组件上的图案，实现在夜间或阴雨天、雾霾天等其他恶劣条件下对车牌的字符进行识别。具体的，如图2所示，识别组件包括依次设置的滤光片3、成像光学系统5、相机6以及图像处理系统7。将滤光片3置于成像光学系统5的前端或者系统内部，用以滤掉大部分的车灯光照以及车牌1周围环境的光照，允许单色偏振LED光源2发光波段的光通过，使其通过成像光学系统5。成像光学系统5是一种将物体通过系统5后能够实现成像的光学系统，相机6是一种光电转化设备，具体是一种CCD设备，无独立成像的功能。通过成像光学系统5将物体成像在相机6上，相机6进一步实现光电转化，显示图像。具体的，成像光学系统5将车牌1上的字符通过放大、成像在相机6的靶面上，相机6光电转化从而能够将光信号转化为电信号，最后通过图像处理系统7显示并识别车牌。
一种实施方式中，识别组件还包括偏振片4，将偏振片4置于成像光学系统5前，即设置在滤光片3和成像光学系统5之间；通过设置偏振片4，使偏振方向与偏振片4垂直的光不能通过，调节偏振LED光源2发出光的偏振方向与偏振片4的方向一致，让偏振LED光源2发出的光通过成像光学系统5，此时相机6采用非偏振相机。由于偏振LED光源的高偏振特性与周围其他场景偏振特性的差异，使得偏振LED光源发出的光能够在相机6上清晰成像，并提高了对比度，从而有利于分辨车牌1上的字符，如车牌1的号码。
另一种实施方式中，采用偏振相机替代非偏振相机，即相机6为偏振相机，偏振相机具有偏振片的功能，识别组件中则可避免偏振片4的使用，可以通过成像光学系统5直接拍摄成像。
本发明的车牌识别系统的具体工作原理为：当车行驶经过路口时，车牌1上偏振LED光源2发出的光，被识别组件中前置的滤光片3滤光，再经过与偏振LED光源2偏振方向相同的偏振片4，随后进入成像光学系统5参与成像，具体成像在相机6的靶面上，相机6进行光电转化从而将光信号转化为电信号，最后通过图像处理系统7显示并识别车牌。本发明的车牌识别系统中，识别组件的视场可以覆盖整个路面(约10m)宽度，更能清晰分辨车牌字符。本发明的识别组件中，偏振片4的方向与偏振LED光源2发光的偏振方向一致，因此成像后无需复杂的图像处理，避免了复杂的算法设计过程，是一种高效的夜间车牌识别方法。
相应的，本发明还提供一种夜间车牌识别方法，夜间车牌识别方法包括通过识别组件检测车牌组件上的图案，实现在夜间对车牌的字符进行识别；具体的，识别组件包括依次设置的滤光片、成像光学系统、相机以及图像处理系统；车牌组件包括车牌以及设置在车牌上的光源。
本发明所提供的夜间车牌识别系统和方法具有结构简单、安装方便、使用寿命长、拍摄图像对比度高、制作成本低廉、维护方便、安全实用的特点等特点。汽车无论是在夜间、阴雨天还是其他比较恶劣的天气，其车牌字符均能被成像光学系统拍摄分辨，为交通违章和交通事故处理提供便利的手段。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种夜间车牌识别系统，其特征在于，所述夜间车牌识别系统包括车牌组件和识别组件；所述车牌组件包括车牌以及设置在车牌上的光源；所述识别组件包括依次设置的滤光片、成像光学系统、相机以及图像处理系统；通过所述识别组件检测所述车牌组件上的图案，实现在夜间对所述车牌的字符进行识别；
所述光源为偏振LED光源；
在所述车牌的字符突起部分之间均匀打孔，将所述光源设置在孔中；
所述滤光片与所述成像光学系统之间设有偏振片；所述光源发出光的偏振方向与所述偏振片的方向一致；
所述滤光片用于滤掉车灯及车牌周围环境的光照，使得所述光源发出的光通过。
2.如权利要求1所述的夜间车牌识别系统，其特征在于，所述相机为非偏振相机。
3.一种夜间车牌识别系统，其特征在于，所述夜间车牌识别系统包括车牌组件和识别组件；所述车牌组件包括车牌以及设置在车牌上的光源；所述识别组件包括依次设置的滤光片、成像光学系统、相机以及图像处理系统；通过所述识别组件检测所述车牌组件上的图案，实现在夜间对所述车牌的字符进行识别；
所述光源为偏振LED光源；
在所述车牌的字符突起部分之间均匀打孔，将所述光源设置在孔中；
所述滤光片用于滤掉车灯及车牌周围环境的光照，使得所述光源发出的光通过；
所述相机为偏振相机，所述光源发出光的偏振方向与所述偏振相机的方向一致。
4.一种夜间车牌识别方法，其特征在于，应用于如权利要求1至3任一项所述的夜间车牌识别系统；所述夜间车牌识别方法包括通过识别组件检测车牌组件上的图案，实现在夜间对车牌的字符进行识别；所述识别组件包括依次设置的滤光片、成像光学系统、相机以及图像处理系统；所述车牌组件包括车牌以及设置在车牌上的光源。
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