CN202210291U - 车牌识别视频采集卡 - Google Patents

Abstract

一种车牌识别视频采集卡，完全基于视频，无需外部触发。车牌识别视频采集卡由采集卡板和视频采集电路、后台设备组成，视频采集电路由图像、视频摄录装置构成，后台设备由一般计算机、工控机等组成；采集卡板通过复合视频接口与视频采集电路相连，采集卡板通过PCI总线接口与后台设备相连。所述的采集卡板包括固定板、视频处理电路、微处理器、固定端、前端接口、后端接口，所述固定板包括采集卡板电路板和加装的其他连接固定结构材料，所述视频处理电路、微处理器、固定端、前端接口、后端接口全部固定安装在固定板上。车牌识别视频采集卡可以完成全天候工作，多类别车牌识别，特别情况、场景车辆抓拍等工作，适应性和可推广性强。

Description

车牌识别视频采集卡

技术领域

本实用新型属于交通监管技术，尤其涉及一种车牌识别视频采集装置技术。

背景技术

车辆牌照是识别车辆的一个很重要的标记，在全世界范围内，车牌照是识别车辆最精确、最特定的标记，作为识别车辆身份的标记，车牌照具有唯一性。车牌识别技术研究最早出现在上世纪八十年代，当时的研究并没有形成完整的体系，只是对某一具体问题进行研究，通常采用简单的图像处理方法暗里解决。识别过程是使用工业电视摄像机拍下汽车的正前方图像，然后交给计算机进行简单处理，但最终仍需要人工干预。随着计算机、通信、自动控制、图像处理和识别技术的发展，车牌识别技术有了长足的进步。

目前，车牌识别已经成为现代智能交通系统中的重要组成部分之一，应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础，对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析，得到每一辆汽车唯一的车牌号码，从而完成识别过程。通过一些后续处理手段可以实现停车场收费管理，交通流量控制指标测量，车辆定位，汽车防盗，高速公路超速自动化监管等等功能。对于维护交通安全和城市治安，防止交通堵塞，实现交通自动化管理有着现实的意义。

车牌识别技术主要包括两部分内容，其一，车牌图像的采集和处理；其二，对采集的车牌图像识别。在实际技术应用中，采集车牌图像摄像机多为长时不间断工作制，且处于四季变化的露天环境里。例如道路监控摄像机长期处于室外，受环境因素影响较大，因此不仅要求采集图像清晰度高，还要求适应性强。而应用在卡口处的车牌识别使用环境相对比较复杂，有的是国道，有的是省道，有的是县道，而不同的使用环境车辆的行驶速度不同，这对摄像机的快门速度设定要求就较高，不仅要便于使用者安装调试，还要求快门速度设定更加准确，以适应不同的使用场所。另外，四季变化中，雨雪及大雾天气时有发生，在这种情况下，道路监控摄像机的清晰度就会存在很大问题，在此情况下，有针对性设计透雾功能的摄像系统，但其拍摄图像多为黑白效果图，失去了彩色区分的效果。

车牌在使用中难免会出现污染和磨损等现象，而在路面上行驶的车辆也很难保证都是标准干净的车牌，对于完全被遮盖或污损的车牌，识别系统是无法识别的，因为它仅是一项对已有图像的识别技术，并不包含有透视能力，因此在实际环境中，面对破损污旧的车牌，如何定位和识别车牌，提高车牌识别能力也是需要解决的实际问题。目前的智能交通系统已从标准系统逐步过渡到高清系统，高清系统的优势不言而喻，但由于图片覆盖面广，可能会同时在图片中出现多个车牌的识别问题。但需要引起注意的是，高清图像格式和数据量过大，不仅会出现处理速度过慢的问题，还会因对资源占用需求过大难以实现高清视频流识别。

发明内容

针对上述车牌识别技术的实际状况，本实用新型提供一种车牌识别视频采集卡，解决多路视频同时采集，车牌识别的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种车牌识别视频采集卡由采集卡板和视频采集电路、后台设备组成，采集卡板通过复合视频接口与视频采集电路相连，采集卡板通过PCI总线接口与后台设备相连。

车牌识别视频采集卡完全基于视频，无需线圈、红外或其他硬件车辆检测器的外部触发，采用动态运动目标序列图像分析处理技术，实时检测监控区域内车辆移动状况，发现车辆通过时捕捉车辆图像，识别车牌照，然后进行后续处理。根据用户的不同需求，既可实现无触发式车牌识别，或者在画面中设置虚拟线圈，实现虚拟触发式车牌识别。

所述的视频采集电路为拍照和摄像装置，采用照相机、摄像头、摄像机、高清摄录装置等，应用其中一种或多种，一台或多台。视频采集电路直接对准监控区域进行图像采集。视频采集电路支持高清摄像机、摄像头等摄录装置，对于车牌信息的采集是采取拍照和视频摄录两种方式进行。

所述的后台设备是指一般计算机、工控机、PC等支持设备，与采集卡板连接后，可以在网络中形成互联，建立多个采集卡板间工作联动，在前一采集卡板未及时、准确识别车牌的情况下，可以估计车辆下一时刻出现的位置，在下一监控场所的采集卡板对该车辆进行特别监控，以获取其车牌信息。

采集卡板是接收来自视频采集电路采集的车牌信号，并对接收信号进行处理，与后台设备建立通讯交互等的集成电路。它包括固定板、视频处理电路、微处理器、固定端、前端接口、后端接口，视频处理电路、前端接口、后端接口围绕微处理器连接，所述固定板包括采集卡板电路板和加装的其他连接固定结构材料，所述视频处理电路、微处理器、固定端、前端接口、后端接口全部固定安装于固定板上。

所述固定板是包括采集卡板PCB电路板和加装的其他连接固定结构材料，采集卡板所有的电路单元都固定安装于固定板上，便于设计采集卡板连接端口和外联其他电路。

视频处理电路处理工作包括：多路CIF视频的压缩；设置编码帧格式；设置图像质量和码率；设置视频信号的亮度、色度、对比度；检测运动；支持OSD、LOGO和区域屏蔽等。

所述微处理器包括DSP、嵌入式微处理器、可编程逻辑器等，带有高速缓存、内部存储器等，是整个采集卡板的核心部分，它是运算分析的中心，分析处理通过前端接口送来的视频采集信号，视频处理电路处理的视频信息，以及将视频信号通过后端接口传输给后台设备。

固定端，是指采集卡板除插入PC卡槽外，还具有机械连接端部，是在PCB板边缘接续的金属条，开有数个孔洞，可通过螺丝或卡扣等将采集卡板与PC机箱固定，确保采集卡板与PC连接稳固，避免振动或其他干扰造成的连接不良，不能正常工作现象的发生。

前端接口，是指采集卡板与视频采集电路对接的接口----复合视频接口，复合视频接口至少为1个，以实现连接多路视频采集。

后端接口，是指采集卡板与PC连接接口，在采集卡板上体现为金属插入式直排电路接头，插入PC机主板的扩展槽中，从而实现采集卡板与PC机对接，实现通讯、数据传输。

所述的车牌识别视频采集卡采用不间断工作方式，能够在白天、夜晚，雨雪天等多中环境下应用。

所述的车牌识别视频采集卡中内置了ivsign识别算法。车牌识别视频采集卡可以识别民用车牌(92式)、民用货车尾牌(双行)、民用车牌(2002个性化)、警车车牌、武警车牌、军用车牌(2004式)，使馆车牌及香港车牌。

所述的车牌视频采集卡还有专门的车辆行驶方向判别算法，用于识别车辆的行驶方向，判断行驶车辆是否逆向行驶，对逆向行驶的车辆进行抓拍。

所述的车牌视频采集卡还有区域监控设置，可设置某一区域内抓拍，该区域为车辆禁止驶入区域，自动识别进入禁止区域的车辆，并对进入该区域的车辆进行抓拍记录，抓拍记录车牌信息。

采集卡板与视频采集电路连接通路为多路，支持一路及多路视频采集信号连接和输入。

所述的视频处理电路，支持视频信号处理设置，包括多多了CIF视频压缩，设置编码帧格式，设置图像质量和码率，设置视频信号的亮度、色度、对比对，支持运动检测，支持OSD、LOGO和区域屏蔽。

所述后台设备是采集板卡的管理中心平台，决定了车牌车牌识别系统实际应用的可操作性，一般具备功能有：车牌识别结果、车辆图像数据的可靠存储，在识别系统出现差错时能够保护图像数据不丢失，便于时候排查；有效的比对和查询技术，将被识别车牌与数据库中的车牌号码自动比对，并给出报警提示，在未完全识别情况下，给出模糊识别、比对最佳结果；联网联动运行，可以实现实时通信、保障网络安全、远程维护、数据动态交互、数据库自动更新、参数设置、故障诊断等。

本实用新型的有益效果是：

完全基于视频，无需外部触发，可以根据用户的不同需求，实现无触发式车牌识别，也可实现虚拟触发式车牌识别，便于设备的功能检测；一卡多路，多路信号采集，各路互不干扰。可实现多路车牌视频信号采集和处理，采集和处理功能强大；运行可靠。可实现24小不间断运行，可工作于多种路况和天气环境，适应性强；识别功能强大，可识别多种车牌信息，内置了先进的invsign识别算法，可识别逆向行驶，设置禁止区域监控抓拍等；联动工作，后台支持设备可实现信息共享，进行多路识别采集的联动工作；车牌识别视频采集卡开发程序充分考虑了二次开发的需要，能够方便地集成到到交通监控、车辆出入控制系统中。

具体实施方式

附图说明

图1为车牌识别视频采集卡组成示意图。

图2为采集卡板示意图。

图3为后台设备组成示意图。

图4为车牌识别视频采集卡工作流程图。

其中，1、采集卡板，

2、视频采集电路，

3、后台设备，

12、复合视频接口，

13、PCI总线接口，

101、固定板，

102、视频处理电路，

103、微处理器，

104、固定端，

105、前端接口，

106、后端接口。

301、存储中心

302、比对中心

303、查询中心

304、中心处理器

305、联网单元。

实施例一

附图1所示，车牌识别视频采集卡组成示意图。一种车牌识别视频采集卡由采集卡板(1)和视频采集电路(2)、后台设备(3)组成，采集卡板(1)通过复合视频接口(12)与视频采集电路(2)相连，采集卡板(1)通过PCI总线接口(13)与后台设备(3)相连。

车牌识别视频采集卡完全基于视频，无需线圈、红外或其他硬件车辆检测器的外部触发，采用动态运动目标序列图像分析处理技术，实时检测监控区域内车辆移动状况，发现车辆通过时捕捉车辆图像，识别车牌照，然后进行后续处理。根据用户的不同需求，可实现无触发式车牌识别，或者在画面中设置虚拟线圈，实现虚拟触发式车牌识别。

所述的视频采集电路(2)为拍照和摄像装置，采用照相机、摄像头、摄像机、高清摄录装置等，实例中为多台多路视频采集电路。视频采集电路(2)直接对准监控区域进行图像采集。视频采集电路(2)支持高清摄像机、摄像头等摄录装置，对于车牌信息的采集是采取拍照和视频摄录两种方式进行。

所述的后台设备(3)是指一般计算机、工控机、PC等支持设备，与采集卡板(1)连接后，可以在网络中形成互联，建立多个采集卡板(1)间工作联动，在前一采集卡板(1)未及时、准确识别车牌的情况下，可以估计车辆下一时刻出现的位置，在下一监控场所的采集卡板(1)对该车辆进行特别监控，以获取其车牌信息。

附图2所示，采集卡板示意图。采集卡板(1)是接收来自视频采集电路(2)采集的车牌信号，并对接收信号进行处理，与后台设备(3)建立通讯交互等的集成电路。它包括固定板(101)、视频处理电路(102)、微处理器(103)、固定端(104)、前端接口(105)、后端接口(106)，视频处理电路(102)、前端接口(105)、后端接口(106)围绕微处理器(103)连接，所述固定板(101)包括采集卡板(1)电路板和加装的其他连接固定结构材料，所述视频处理电路(102)、微处理器(103)、固定端(104)、前端接口(105)、后端接口(106)全部固定安装于固定板(101)上。

所述固定板(101)是包括采集卡板(1)PCB电路板和加装的其他连接固定结构材料，采集卡板(1)所有的电路单元都固定安装于固定板(101)上，便于设计采集卡板(1)连接端口和外联其他电路。

视频处理电路(102)处理工作包括：多路CIF视频的压缩；设置编码帧格式；设置图像质量和码率；设置视频信号的亮度、色度、对比度；检测运动；支持OSD、LOGO和区域屏蔽等。

所述微处理器(103)包括DSP、嵌入式微处理器(103)、可编程逻辑器等，带有高速缓存、内部存储器等，是整个采集卡板(1)的核心部分，它是运算分析的中心，分析处理通过前端接口(105)送来的视频采集信号，视频处理电路(102)处理的视频信息，以及将视频信号通过后端接口(106)传输给后台设备(3)。

固定端(104)，是指采集卡板(1)除插入PC卡槽外，还具有机械连接端部，是在PCB板边缘接续的金属条，开有数个孔洞，可通过螺丝或卡扣等将采集卡板(1)与PC机箱固定，确保采集卡板(1)与PC连接稳固，避免振动或其他干扰造成的连接不良，不能正常工作现象的发生。

前端接口(105)，是指采集卡板(1)与视频采集电路(2)对接的接口----复合视频接口(12)，复合视频接口(12)至少为1个，以实现连接多路视频采集。

后端接口(106)，是指采集卡板(1)与PC连接接口，在采集卡板(1)上体现为金属插入式直排电路接头，插入PC机主板的扩展槽中，从而实现采集卡板(1)与PC机对接，实现通讯、数据传输。

所述的车牌识别视频采集卡采用不间断工作方式，能够在白天、夜晚，雨雪天等多中环境下应用。

所述的车牌识别视频采集卡中内置了ivsign识别算法。车牌识别视频采集卡可以识别民用车牌(92式)、民用货车尾牌(双行)、民用车牌(2002个性化)、警车车牌、武警车牌、军用车牌(2004式)，使馆车牌及香港车牌。

所述的车牌视频采集卡还有专门的车辆行驶方向判别算法，用于识别车辆的行驶方向，判断行驶车辆是否逆向行驶，对逆向行驶的车辆进行抓拍。

所述的车牌视频采集卡还有区域监控设置，可设置某一区域内抓拍，该区域为车辆禁止驶入区域，自动识别进入禁止区域的车辆，并对进入该区域的车辆进行抓拍记录，抓拍记录车牌信息。

采集卡板(1)与视频采集电路(2)连接通路为多路，支持一路及多路视频采集信号连接和输入。

所述的视频处理电路(102)，支持视频信号处理设置，包括多路CIF视频压缩，设置编码帧格式，设置图像质量和码率，设置视频信号的亮度、色度、对比对，车辆运动及运动方向检测，支持OSD、LOGO和区域屏蔽。

所述后台设备(3)是采集板卡的管理中心平台，决定了车牌车牌识别系统实际应用的可操作性，实现功能有：车牌识别结果、车辆图像数据的可靠存储，在识别系统出现差错时能够保护图像数据不丢失，便于时候排查；有效的比对和查询技术，将被识别车牌与数据库中的车牌号码自动比对，并给出报警提示，在未完全识别情况下，给出模糊识别、比对最佳结果；联网联动运行，可以实现实时通信、保障网络安全、远程维护、数据动态交互、数据库自动更新、参数设置、故障诊断等。

附图3所示，后台设备组成示意图。后台设备(3)包括存储中心(301)、比对中心(302)、查询中心(303)、中心处理器(304)、联网单元(305)。

所述存储中心(301)主要有存储器构成，用于存储采集卡板(1)传输来的车牌识别结果、图像数据、预存车牌数据信息以及系统工作日志。

所述比对中心(302)是将采集识别车牌信息与存储中心(301)所存数据进行比对的环节，采用比对算法以及比对结果分析算法，根据设定的比对标准的输出比对结果，发出报警提示。

查询中心(303)，用于查询存储中心(301)中记录的采集车牌数据或图像数据等。

中心处理器(304)是后台设备(3)的运算处理核心，配置较高运算速度的CPU及其他设备构成。

联网单元(305)，后台设备(3)是一个完整的计算机设备系统，可以实现网络连接，通信联系、数据共享等功能，后台设备联网后将车牌视频采集卡也连入网络中，实现车牌采集信息的共享以及车牌采集识别工作联动。联网状态下，可以远程监控、查询系统运行状态，进行硬件参数、运行参数设置，诊断故障，进行日志更新等工作。

附图4所示，车牌识别视频采集卡的工作流程图。

车牌识别视频采集卡的工作过程可以概括为：一、车牌信息采集。视频采集电路(2)对监控区域来往车辆进行图像采集，采集的视频信号由符合视频接口(12)传输至采集卡板(1)处理。二、车牌视频信息处理。采集卡板(1)接收的车牌视频信号需经过模/数转换，将摄像机、摄像头、相机等拍摄的模拟信号，经A/D电路转换为数字信号；进行车牌视频、图像的帧图像处理，并从图像中挖掘出车牌信息，识别车牌信息；将车牌视频图像进行压缩编码，同时进行多路视频压缩，设置编码帧格式、图像质量、码率、色度、亮度、对比度等等；判别车辆运动情况，是否出现在禁止区域等；将上述处理信息传输给后台设备(3)。三、后台设备处理。后台设备(3)将通过PCI总线接口(13)传输来的车牌信息数据进行存储，根据实际需要进行车牌信息比对、查询工作，作出相应回馈，必要时进行报警提示。

特别地，车牌识别视频采集卡由完整的SDK开发包以及DEMO程序，可以方便实现二次开发；车牌识别视频采集卡可以连接到多种监控系统中，如道路监控、车辆出入控制等系统中，兼容性、适应性强，满足多类用户具体应用需求。

Claims (8)

1.一种车牌识别视频采集卡，其特征在于：所述车牌识别视频采集卡由采集卡板和视频采集电路、后台设备组成，采集卡板通过复合视频接口与视频采集电路相连，采集卡板通过PCI总线接口与后台设备相连。

2.根据权利要求1所述的一种车牌识别视频采集卡，其特征在于：所述的采集卡板包括固定板、视频处理电路、微处理器、固定端、前端接口、后端接口，所述固定板包括采集卡板电路板，所述视频处理电路、微处理器、固定端、前端接口、后端接口全部固定安装于固定板上。

3.根据权利要求1所述的一种车牌识别视频采集卡，其特征在于：所述的视频采集电路为拍照装置、摄像装置，包括一台或多台相机、摄像机、摄像头等图像采集装置和设备。

4.根据权利要求1所述的一种车牌识别视频采集卡，其特征在于：所述的后台设备为计算机、工控机等支持设备。

5.根据权利要求2所述的一种车牌识别视频采集卡，其特征在于：所述的后端接口与后台设备主板上PCI插槽相连。

6.根据权利要求2所述的一种车牌识别视频采集卡，其特征在于：所述的微处理器包括单板机、FPGA、CPLD、DSP、嵌入式微处理器。

7.根据权利要求2所述的一种车牌识别视频采集卡，其特征在于：所述的前端接口是指复合视频接口，所述后端接口是指PCI总线接口。

8.根据权利要求1所述的一种车牌识别视频采集卡，其特征在于：所述的采集卡板连接视频采集电路至少为1路。 

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