CN113259598B - 摄像头水平调节控制方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种摄像头水平调节控制方法、系统、终端及存储介质，涉及车牌识别的领域，其包括获取摄像头采集的包含参照车牌的对照目标图像；基于所述对照目标图像获取所述参照车牌的坐标；基于所述参照车牌的坐标计算所述参照车牌的当前倾斜角度；基于所述当前倾斜角度生成用以将所述摄像头调整至水平位置的角度调整指令。本申请具有降低了车牌精确识别的运算量，提高了车牌识别准确性的效果。

Description

摄像头水平调节控制方法、系统、终端及存储介质

技术领域

本申请涉及车牌识别的领域，尤其是涉及一种摄像头水平调节控制方法、系统、终端及存储介质。

背景技术

随着民用汽车的普及，停车场大多采用车牌识别系统来对进出停车场的车辆进行有效规范的管理，车牌识别系统能够检测到受控路面的车辆并自动捕捉车辆图像。

相关技术中，车牌识别系统包括用于对车牌进行拍照的摄像头，摄像头安装在停车场的出入口处，摄像头电连接有控制终端，控制终端用于对摄像头拍摄的图像进行运算，从而对车辆的车牌号进行识别。

针对上述中的相关技术，摄像头安装过程中存在摄像头相对于地面倾斜的可能性，发明人认为处于倾斜状态的摄像头投入使用时，拍照得到的车牌号的字形也相应的发生倾斜从而增加了后续对车牌号精确识别的运算量，降低了车牌识别的准确性。

发明内容

为了降低车牌精确识别的运算量，提高车牌识别的准确性，本申请提供一种摄像头水平调节控制方法、系统、终端及存储介质。

第一方面，本申请提供一种摄像头水平调节控制方法，采用如下的技术方案：

一种摄像头水平调节控制方法，包括获取摄像头采集的包含参照车牌的对照目标图像；

基于所述对照目标图像获取所述参照车牌的坐标；

基于所述参照车牌的坐标计算所述参照车牌的当前倾斜角度；

基于所述当前倾斜角度生成用以将所述摄像头调整至水平位置的角度调整指令。

通过采用上述技术方案，摄像头安装完成后，根据参照车牌的当前倾斜角度生成将摄像头调整至水平位置的角度调整指令，从而在摄像头后续识别车牌的过程中，降低了车牌精确识别的运算量，提高了车牌识别的准确性。

可选的，所述获取摄像头采集的包含参照车牌的对照目标图像为所述摄像头拍摄的停驶于预设位置且带有所述参照车牌的车辆的图像。

通过采用上述技术方案，对车辆车牌正常识别的工作环境进行模拟，提高了摄像头调整至水平位置的准确性。

可选的，所述基于所述对照目标图像获取所述参照车牌的坐标包括：

获取所述对照目标图像的全景二值化图像；

根据车牌特征属性从所述全景二值化图像中获取多个候选子区域；

根据车牌附加属性设置打分模型；

基于所述打分模型分别对所述多个候选子区域进行打分，将高于第一阈值的所有候选子区域作为候选区域；

采用训练好的支持向量机模型或者采用训练好的神经网络模型对候选区域样本进行识别或分类，得到置信度高于第二阈值的区域并进行保留，该区域即为包含参照车牌的对照目标区域；

获取对照目标区域的坐标，即为所述参照车牌的坐标。

通过采用上述技术方案，对包括参照车牌的对照目标图像进行筛选，得到参照车牌的坐标点，提高了获取参照车牌坐标点的准确性。

可选的，所述基于所述参照车牌的坐标计算所述参照车牌的当前倾斜角度包括：

计算所述参照车牌的任意边与所述对照目标图像的水平边所呈的锐角的正切值，基于所述正切值计算得出所述摄像头与水平面的当前倾斜角度。

通过采用上述技术方案，根据参照车牌的任意边与对照目标图像的水平板所呈锐角的正切值计算摄像头的当前倾斜角度。

可选的，所述基于所述当前倾斜角度生成用以将所述摄像头调整至水平位置的角度调整指令包括：

获取预先存储的倾斜角度与调节机构调节量的对应关系表，所述调节机构包括伺服电机；

查询所述对应关系表中与所述当前倾斜角度对应的伺服电机调节量；

向伺服电机发送包含所述伺服电机调节量的调节指令。

通过采用上述技术方案，伺服电机根据调节指令进行转动，实现了将摄像头调整至水平位置的效果。

第二方面，本申请提供一种摄像头水平调节控制终端，采用如下技术方案：

一种摄像头水平调节控制终端，包括处理器和存储器，存储器上存储有能够被所述处理器加载并执行基于第一方面任一种方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，处理器根据对照目标图像计算参照车牌的当前倾斜角度，根据参照车牌的当前倾斜角度生成将摄像头调整至水平位置的角度调整指令，从而在摄像头后续识别车牌的过程中，降低了车牌精确识别的运算量，提高了车牌识别的准确性。

第三方面，本申请提供一种摄像头水平调节控制系统，采用如下技术方案：

一种摄像头水平调节控制系统，包括：摄像头水平调节控制终端，用于对调节机构输出所述角度调节指令；摄像头，以及，所述调节机构，用于响应所述角度调整指令，对所述摄像头的位置进行调整。

通过采用上述技术方案，控制终端根据摄像头拍摄的对照目标图像计算出摄像头的倾斜角度，进而控制终端控制调节机构将摄像头调节至相对水平地面的水平位置，从而降低了车牌精确识别的运算量，提高了车牌识别的准确性。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行基于第一方面的任一种方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，根据参照车牌的当前倾斜角度生成将摄像头调整至水平位置的角度调整指令，从而在摄像头后续识别车牌的过程中，降低了车牌精确识别的运算量，提高了车牌识别的准确性。

附图说明

图1是相关技术中摄像头识别车牌系统结构的示意图。

图2是相关技术中控制终端控制摄像头的结构框图。

图3是是本申请实施例的摄像头水平调节控制方法的流程图。

图4是本申请实施例获取参照车牌坐标方法的流程图。

图5本申请实施例根据当前倾斜角度调整摄像头方法的流程图。

图6是本申请实施例控制终端的示意图。

图7本申请实施例摄像头水平调节控制系统结构的示意图。

图8是体现本申请实施例保护罩结构的爆炸图。

图9是体现本申请实施例摄像头连接结构的爆炸图。

图10是体现本申请实施例调节机构结构的示意图。

图11是本申请实施例调节机构调节的结构框图。

附图标记说明：1、摄像头；11、固定板；12、第二螺栓；13、连接环；2、支撑装置；21、支撑架；211、横板；212、竖板；213、通孔；22、保护罩；221、放置孔；23、第一螺栓；24、第三螺栓；3、调节机构；31、支撑杆；32、转动轴；33、伺服电机；34、第一齿轮；35、第二齿轮；36、固定套；37、转动环；4、控制终端；41、处理器；42、存储器；43、通信总线；5、安装架。

具体实施方式

以下结合附图1-11对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种摄像头识别车牌系统，参照图1，该系统包括摄像头1和用于支撑摄像头1的安装架5，安装架5安装在地面上，并与摄像头1固定连接。

参照图1和图2，摄像头1用于对包含参照车牌的对照目标进行拍照，摄像头1电连接有控制终端4，摄像头1可向控制终端4传输图像数据。

当摄像头1安装完成后，安装的摄像头1可能相对于水平地面处于倾斜状态，处于倾斜状态的摄像头1投入使用时，拍照得到的车牌号的字形发生倾斜从而增加了后续控制终端4对车牌号精确识别的运算量。

为解决上述问题，本申请实施例公开一种摄像头水平调节控制方法，参照图3，该方法主要流程描述如下：

步骤S100，获取摄像头1采集的包含参照车牌的对照目标图像；

本实施例中，车牌识别的摄像头1在安装时，使摄像头1对准停车场入口或出口，此时摄像头1与支撑装置2之间处于未锁紧状态。

在获取参照车牌的对照目标图像前，需要将带有参照车牌的车停留在车道的目的区域内，然后通过摄像头1对车辆进行拍照，从而摄像头1采集的包含参照车牌的对照目标图像为所述摄像头1拍摄的停驶于预设位置且带有参照车牌的车辆的图像。

步骤200，基于对照目标图像获取参照车牌的坐标；

参照图3和图4，本实施例中，获取参照车牌端点坐标包括：

步骤S201，进行图像预处理，获取包含对照目标图像的全景二值化图像；

步骤S202，进行对照目标图像粗定位，根据车牌特征属性从全景二值化图像中获取多个候选子区域；

其中，车牌特征属性可以为人肉眼可见的光学特征、车牌字符编排顺序、车牌字符前景与背景的差异等。

步骤S203，根据车牌的附加属性设置打分模型；

车牌的附加属性可以为车牌的长宽比、前景/背景比、边缘计数、颜色等信息，根据车牌的附加属性设置打分模型的分值以及第一阈值。例如，可将标准的车牌的各项附加属性均赋值为1.0，从而打分模型的总分值为4.0，第一阈值可设定为3.5。

步骤S204，基于打分模型分别对多个候选子区域进行打分，将大于第一阈值的所有车牌候选子区域作为候选区域；

候选子区域内包含的图像属性与标准车牌的附加属性的匹配度越高，则该候选子区域的打分分值越高。

例如，打分后，包含对照目标图像的候选子区域的打分分值为3.9，打分分值大于第一阈值3.5，则保留当前车牌候选子区域；包含部分对照目标图像的候选子区域的打分分值为3.6，打分分值大于第一阈值3.5，则保留当前车牌候选子区域；候选子区域包含的图像属性与标准车牌附加属性的匹配度较低时，该候选子区域的打分分值为3.1，打分分值小于第一阈值3.5，则不保留当前车牌候选子区域。

步骤S205，采用识别或分类模型对候选区域进行对照目标图像进行精准定位；

采用训练好的支持向量机模型对候选区域样本进行识别，或者采用训练好的神经网络模型对候选区域样本进行分类，得到置信度高于第二阈值（第二阈值为预设的置信度阈值）的区域并进行保留，该区域即为包含参照车牌的对照目标区域。

步骤S206，获取对照目标区域的坐标，即为所述参照车牌的坐标。

步骤S300，基于参照车牌的坐标计算参照车牌的当前倾斜角度；

本实施例中，基于参照车牌的坐标计算参照车牌的当前倾斜角度包括：

计算参照车牌的任意边与对照目标图像的水平面所呈的锐角的正切值，基于正切值计算得出摄像头1与水平面的当前倾斜角度。

例如，选取参照车牌任意的长边或短边的a、b两点坐标；

获取所述两点中纵坐标数值大的点a，并将a点的纵坐标、横坐标依次减去b点的纵坐标、横坐标，计算得到a与b点的纵坐标差值、横坐标差值；

基于所述a与b点纵坐标差值、横坐标差值，计算纵坐标差值除以横坐标差值的比值，比值即为参照车牌的任意边与对照目标图像的水平面所呈的锐角的正切值；

基于比值计算得出参照车牌的倾斜角度。

步骤S400，基于当前倾斜角度生成用以将摄像头1调整至水平位置的调整角度指令；

本实施例中，摄像头1连接有驱动摄像头1进行角度调节的伺服电机33，经过试验得出倾斜角度与电机调节量的对应关系表，每个倾斜角度均对应有一个带动摄像头1调整至水平位置的电机调节量。

参照图2和图5，本实施例中，基于当前倾斜角度生成用以将摄像头1调整至水平位置的调整角度指令包括：

步骤S401，获取预先存储的倾斜角度与电机调节量的对应关系表；

步骤S402，查询对应关系表中与当前倾斜角度对应的伺服电机33调节量；

步骤S403，向伺服电机33发送包含伺服电机33调节量的调节指令。

本申请实施例还公开了一种摄像头水平调节控制终端，参照图6，摄像头水平调节控制终端4可以为PC机、手机、平板电脑、嵌入式终端，控制终端4包括处理器41和存储器42，存储器42上存储有能够加载并执行摄像头水平调节控制方法的计算机程序，存储器42、处理器41通过通信总线43相连。

存储器42可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器42可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令以及用于实现上述实施例提供的基于车牌识别的摄像机参数调整方法的指令等；存储数据区可存储上述实施例提供的基于车牌识别的摄像机参数调整方法中涉及到的数据等。

处理器41可以包括一个或者多个处理核心。处理器41通过运行或执行存储在存储器42内的指令、程序、代码集或指令集，调用存储在存储器42内的数据，执行本申请的各种功能和处理数据。处理器41可以为特定用途集成电路、数字信号处理器、数字信号处理装置、可编程逻辑装置、现场可编程门阵列、中央处理器的至少一种。可以理解地，对于不同的设备，用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例还提供了一种摄像头水平调节控制系统，包括摄像头水平调节控制终端4以及摄像头识别车牌系统。

参照图7和图8，摄像头水平调节控制系统还包括用于支撑摄像头1的支撑装置2，支撑装置2上安装有用于调节摄像头1角度的调节机构3。

参照图9，支撑装置2包括支撑架21和保护罩22，支撑架21包括一体成型的横板211和竖板212，竖板212上开设有通孔213。

参照图8和图9，调节机构3包括与横板211固定连接的支撑杆31，支撑杆31远离横板211的一端转动连接有转动轴32，转动轴32远离支撑杆31的一端固定连接有第二齿轮35。

参照图8和图9，调节机构3还包括安装在横板211上的伺服电机33，伺服电机33的输出端固定连接有第一齿轮34，第一齿轮34与第二齿轮35啮合。

摄像头1固定连接有固定板11，固定板11与第二齿轮35之间连接有第二螺栓12，通过第二螺栓12将固定板11与第二齿轮35锁紧。竖板212的通孔213处的侧壁上固定连接有固定套36，固定套36内转动连接有转动环37，摄像头1外壳上固定连接有连接环13，连接环13套设在摄像头1的外部，连接环13与转动环37固定连接。

保护罩22套设在支撑架21外部，保护罩22与竖板212连接的一侧壁上开设有放置孔221，保护罩22与竖板212之间连接有第一螺栓23，通过第一螺栓23将保护罩22与竖板212锁紧。

参照图11，伺服电机33与控制终端4电连接，当摄像头1安装完成时，摄像头1对停留在车道的目的区域内并带有参照车牌的车进行拍照，摄像头1将拍照数据向控制终端4进行传输。然后控制终端4根据存储的倾斜角度与电机调节量的对应关系表向伺服电机33输出调节指令，使得伺服电机33对调节指令进行响应转动相应的调节量角度，从而摄像头1达到水平的位置状态。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器41加载并执行如上述实施例提供的摄像头水平调节控制方法的计算机程序。

本实施例中，计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。具体的，计算机可读存储介质可以是便携式计算机盘、硬盘、U盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、讲台随机存取存储器（SRAM）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）、记忆棒、软盘、光盘、磁碟、机械编码设备以及上述任意组合。

本实施例中的计算机程序包含用于执行图1-图3所示的方法的程序代码，程序代码可包括对应执行上述实施例提供的方法步骤对应的指令。计算机程序可从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络（例如因特网、局域网、广域网和/或无线网）下载到外部计算机或外部存储设备。计算机程序可完全地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种摄像头水平调节控制方法，其特征在于，包括：

获取摄像头采集的包含参照车牌的对照目标图像；

基于所述对照目标图像获取所述参照车牌的坐标；其中，所述基于所述对照目标图像获取所述参照车牌的坐标包括：获取所述对照目标图像的全景二值化图像；根据车牌特征属性从所述全景二值化图像中获取多个候选子区域；根据车牌附加属性设置打分模型，所述车牌附加属性包括车牌的长宽比、前景/背景比、边缘计算和颜色信息；对所述车牌的长宽比、前景/背景比、边缘计算和颜色信息进行赋值，得到所述打分模型的第一阈值，基于所述打分模型分别对所述多个候选子区域进行打分，将综合分值高于所述第一阈值的所有候选子区域作为候选区域；采用训练好的支持向量机模型或者采用训练好的神经网络模型对候选区域样本进行识别或分类，得到置信度高于第二阈值的区域并进行保留，该区域即为包含参照车牌的对照目标区域；获取对照目标区域的坐标，即为所述参照车牌的坐标；

基于所述参照车牌的坐标计算所述参照车牌的当前倾斜角度；其中，计算所述参照车牌的当前倾斜角度包括：计算所述参照车牌的任意边与所述对照目标图像的水平边所呈的锐角的正切值，基于所述正切值计算得出所述摄像头与水平面的当前倾斜角度；

基于所述当前倾斜角度生成用以将所述摄像头调整至水平位置的角度调整指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取摄像头采集的包含参照车牌的对照目标图像为所述摄像头拍摄的停驶于预设位置且带有所述参照车牌的车辆的图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前倾斜角度生成用以将所述摄像头调整至水平位置的角度调整指令包括：

获取预先存储的倾斜角度与调节机构调节量的对应关系表，所述调节机构包括伺服电机；

查询所述对应关系表中与所述当前倾斜角度对应的伺服电机调节量；

向伺服电机发送包含所述伺服电机调节量的调节指令。

4.一种摄像头水平调节控制终端，其特征在于，包括处理器和存储器，存储器上存储有能够被所述处理器加载并执行如权利要求1至3任一种方法的计算机程序。

5.一种摄像头水平调节控制系统，其特征在于，包括：

如权利要求4所述的摄像头水平调节控制终端，用于对调节机构输出角度调整指令；摄像头，以及，

所述调节机构，用于响应所述角度调整指令，对所述摄像头的位置进行调整。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至3中任一种方法的计算机程序。

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