CN1424695A - 高速公路收费系统中车牌图像的应用方法 - Google Patents

高速公路收费系统中车牌图像的应用方法 Download PDF

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常会君
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Abstract

一种高速公路收费系统中车牌图像的应用方法，该方法是将入口处图像中的车牌部分图像提取出来，经过归一化、二值化成为统一大小的二值化图像数据，再写入通行卡。该方法主要应用于高速公路收费系统、小区、停车场管理及城市卡口控制等，收费员一旦在出口处发现了牌照号与入口处不一致的情况，则会发出报警信息。本发明的优点：利用该方法，可以将车牌图像信息转化为二值化图像数据信息，从而为公路收费系统所用，防止收费系统中“换卡”、“倒卡”等舞弊情况；读出时间快，能够高效的进行“换卡”、“倒卡”或是识别错误的区分，避免了因此而引起的堵车现象。

Description

高速公路收费系统中车牌图像的应用方法
所属技术领域
本发明涉及一种车牌图像的格式，尤指一种应用于高速公路收费系统、小区、停车场管理及城市卡口控制等，该方法是高速公路收费系统中的一个关键部分。
背景技术
在现有高速公路收费系统中，一般采用在入口处以通行卡(磁卡、纸卷、IC卡等)方式记录车辆的车型、通过时间、入口站(代码)，由收费员发给司机。在出口处，司机将通行卡交给收费员，经出口车道机读出通行卡上的入口站、车型数据，并据此按里程和车型来收费。然而近年来我国高速公路发展得很快，随之而来的是各种舞弊逃费的行为，最典型的是车辆的“换卡”行为，即两辆不同入口的车辆在中途(服务区等)处互换通行卡，这样代表两车的入口站就发生了变化，从而达到了“走长交短”的目的。
为了解决上述问题，在公路收费系统中引入了车牌识别系统，即在入口处利用车牌识别系统将车牌号自动录入通行卡，在出口处再次识别车牌号，并与通行卷上的车牌号核对，从而保证车和通行卷的唯一对应，从根本上杜绝逃卡现象。但是自动车牌识别设备的识别不能达到100％，甚至错误率也在3％左右，这样会给出口核对造成很大的干扰。一旦出现了车牌不符的情况，就不能明确判断到底是车辆换卡还是识别错误。要区分这两种情况，可以通过收费网络将车辆入口时的图像传到出口处进行比较判断，但由于图像数据较大(平均约15K)，占用较大的网络资源，传输速度也超过2s，由于调图片数据量巨大，所以严重时会造成车辆等待而引发堵车现象。
发明内容
为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种将入口处图像中的车牌部分图像提取出来，经过归一化、二值化成为统一大小的二值化图像数据，再写入通行卡的方法。
本发明要解决的技术问题是：用归一化、二值化及图像处理的有关方法解决二值化图像数据文件的读出时间，识别错误的区分等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该方法的工作步骤是：
步骤1.开始。准备开始。
步骤2.车辆到达。即车辆到达公路收费系统的入口处。
步骤3.抓拍车辆图像。即车牌识别系统从图像中提取出车
      牌号图像，一般，在公路收费系统中引入了车牌识别系
      统，即在入口处利用车牌识别系统，将车牌号自动录入
      通行卡。
步骤4.车辆牌照定位。
步骤5.牌照前景、背景判别。
步骤6.按照前景为亮、背景为暗的规则处理，得到处理后
      的牌照图像。
步骤7.牌照图像大小归一化为宽×高＝112×20。首先进行
      归一化处理，即无论大小的车牌号图像都归一化成112
      ×20的点阵位图。
步骤8.牌照图像二值化前景为“1”，背景为“0”。然后
      进行二值化处理，二值化即是将图像灰度化后，其位值
      范围为(0，255)，在位值范围内取一固定阈值M，若位
      值大于M，则取值“0”，反之，则取值“1”。二值化图
      像数据由“1”和“0”组成，“1”代表白，“0”代表黑。
步骤9.牌照图像压缩装配由低字节到高字节，每8个字
      节装配为1个字节，低位放低字节。
步骤10.形成280字节的车牌二值化图像数据。这280个
       字节最终写成一个数据文件，传输至收费系统。
步骤11.将车牌二值化图像写入通行IC卡。数据文件传
       输至收费系统后，写入通行IC卡上。
步骤12.从通行IC卡读入入口的车牌二值化图像。该车
       牌图像即是由收费系统写入通行卡中的二值化图像数据
       提供的。
步骤13.出、入口二值化图像匹配判别。用人工或自动的
       方法，以通行IC卡上读出的二值化图像和出口处的车
       牌图像或车辆进行比较。
步骤14.匹配处理。可区分是车牌识别错误还是车辆换卡
       情况。
步骤15.结束。
所述的高速公路收费系统中车牌图像的应用方法的二值化图像数据是按矩阵排列，每8位一个字节，一共280字节，其中B7为字节的最高位，B0为字节的最低位。这280个字节最终写成一个数据文件，传输至收费系统后，写入通行卡上，现有的写入通行卡上。现有的通行卡大多数为非接触IC卡，写入280个字节的二值化图像数据文件需要300ms～400ms，而读出只需200ms。
本发明的有益效果是：利用该方法，可以将车牌图像信息转化为二值化图像数据信息，从而为公路收费系统所用，防止收费系统中“换卡”、“倒卡”等舞弊情况；读出时间快，能够高效的进行“换卡”、“倒卡”或是识别错误的区分，避免了因此而引起的堵车现象。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是本发明车牌识别系统中车牌图像的二值化过程及应用方框图；
附图2是本发明二值化图像数据矩阵排列格式示意图；
具体实施方式
请参阅附图1所示，本发明方法的工作步骤是：
步骤1.开始。准备开始。
步骤2.车辆到达。即车辆到达公路收费系统的入口处。
步骤3.抓拍车辆图像。即车牌识别系统从图像中提取出车
      牌号图像，一般，在公路收费系统中引入了车牌识别系
      统，即在入口处利用车牌识别系统，将车牌号自动录入
      通行卡。
步骤4.车辆牌照定位。
步骤5.牌照前景、背景判别。
步骤6.按照前景为亮、背景为暗的规则处理，得到处理后
      的牌照图像。
步骤7.牌照图像大小归一化为宽×高＝112×20。首先进行
      归一化处理，即无论大小的车牌号图像都归一化成112
      ×20的点阵位图。
步骤8.牌照图像二值化前景为“1”，背景为“0”。然后
      进行二值化处理，二值化即是将图像灰度化后，其位值
      范围为(0，255)，在位值范围内取一固定阈值M，若位
      值大于M，则取值“0”，反之，则取值“1”。二值化图
      像数据由“1”和“0”组成，“1”代表白，“0”代表黑。
步骤9.牌照图像压缩装配由低字节到高字节，每8个字
      节装配为1个字节，低位放低字节。
步骤10.形成280字节的车牌二值化图像数据。这280个
       字节最终写成一个数据文件，传输至收费系统。
步骤11.将车牌二值化图像写入通行IC卡。数据文件传
       输至收费系统后，写入通行IC卡上。
步骤12.从通行IC卡读入入口的车牌二值化图像。该车
       牌图像即是由收费系统写入通行卡中的二值化图像数据
       提供的。
步骤13.出、入口二值化图像匹配判别。用人工或自动的
       方法，以通行IC卡上读出的二值化图像和出口处的车
       牌图像或车辆进行比较。
步骤14.匹配处理。可区分是车牌识别错误还是车辆换卡
       情况。
步骤15.结束。
请参阅附图2所示，所述的高速公路收费系统中车牌图像的应用方法的二值化图像数据是按矩阵排列，每8位一个字节，一共280字节，其中B7为字节的最高位，B0为字节的最低位。这280个字节最终写成一个数据文件，传输至收费系统后，写入通行卡上，现有的写入通行卡上。现有的通行卡大多数为非接触IC卡，写入280个字节的二值化图像数据文件需要300ms～400ms，而读出只需200ms，从而能够高效的进行“换卡”、“倒卡”或是识别错误的区分，避免了因此而引起的堵车现象。
本发明即是将入口处图像中的车牌部分图像提取出来，经过归一化、二值化成为统一大小的二值化图像数据，再写入通行卡。一旦在出口处发现了牌照号不一致的情况，自动以通行卡上读出的二值化图像和出口处的车牌图像(或车辆)进行人工比较，以区分是车牌识别错误还是车辆换卡情况。
本发明的实施方式：将本发明中的车牌图像应用到公路收费系统中，在出口处收费员核对通行卡的车牌号，若识别系统判断车牌号不符，则发出报警信息，并弹出对应该车的车牌图像(该车牌图像即是由收费系统写入通行卡中的二值化图像数据提供)，供收费员与该车出口处的车牌图像(或车辆)进行比较，若相符，则为系统识别错误，可放行；若不符，则为“换卡”或是“倒卡”现象，可通知稽查员进行相应的规章处理。

Claims (2)

1.一种高速公路收费系统中车牌图像的应用方法，该方法的工作步骤是：
步骤1.开始。准备开始。
步骤2.车辆到达。即车辆到达公路收费系统的入口处。
步骤3.抓拍车辆图像。即车牌识别系统从图像中提取出车
      牌号图像，一般，在公路收费系统中引入了车牌识别系
      统，即在入口处利用车牌识别系统，将车牌号自动录入
      通行卡。
步骤4.车辆牌照定位。
步骤5.牌照前景、背景判别。
步骤6.按照前景为亮、背景为暗的规则处理，得到处理后
      的牌照图像。
步骤7.牌照图像大小归一化为宽×高＝112×20。首先进行
      归一化处理，即无论大小的车牌号图像都归一化成112
      ×20的点阵位图。
步骤8.牌照图像二值化前景为“1”，背景为“0”。然后
      进行二值化处理，二值化即是将图像灰度化后，其位值
      范围为(0，255)，在位值范围内取一固定阈值M，若位
      值大于M，则取值“0”，反之，则取值“1”。二值化图
      像数据由“1”和“0”组成，“1”代表白，“0”代表黑。
步骤9.牌照图像压缩装配由低字节到高字节，每8个字
     节装配为1个字节，低位放低字节。
步骤10.形成280字节的车牌二值化图像数据。这280个
       字节最终写成一个数据文件，传输至收费系统。
步骤11.将车牌二值化图像写入通行IC卡。数据文件传输
       至收费系统后，写入通行IC卡上。
步骤12.从通行IC卡读入入口的车牌二值化图像。该车牌
       图像即是由收费系统写入通行卡中的二值化图像数据提
       供的。
步骤13.出、入口二值化图像匹配判别。用人工或自动的方
       法，以通行IC卡上读出的二值化图像和出口处的车牌
       图像或车辆进行比较。
步骤14.匹配处理。可区分是车牌识别错误还是车辆换卡情
       况。
步骤15.结束。
2.根据权利要求1所述的高速公路收费系统中车牌图像的应用方法，其特征在于：所述的二值化图像数据是按矩阵排列，每8位一个字节，一共280字节，其中B7为字节的最高位，B0为字节的最低位。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100433040C (zh) * 2004-12-02 2008-11-12 昆明利普机器视觉工程有限公司 车辆图像识别方法
CN100483080C (zh) * 2007-04-24 2009-04-29 中国科学院合肥物质科学研究院 字符条码计量指示字轮的图像直读方法
CN101228558B (zh) * 2005-06-10 2010-08-18 埃森哲环球服务有限公司 电子车辆识别
CN102567758A (zh) * 2011-12-28 2012-07-11 北京握奇数据系统有限公司 不停车收费的通信方法、装置与系统
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