CN2786727Y - 汽车牌照自动识别器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车牌照自动识别器。该汽车牌照自动识别器包括法兰底盘、闪光灯、立柱、角度调节支座、图像抓拍器。所述的图像抓拍器由上盖和箱体构成；箱体一端开设摄像头窗口，其后装有摄像枪，摄像枪上装有摄像头遮光罩；箱体内装有主控制板、闪光灯控制板；摄像枪内装有CCD快门控制板，为CCD提供所需的快门信号，通过改变快门脉冲，控制摄像枪采集图像并向收费计算机传输视频信号；上述各部件由变压整流器提供直流电源。本实用新型所述的汽车牌照自动识别器，解决了日夜光照不均、高速行驶汽车产生的运动模糊现象、晚上闪光灯补光等问题，同时改造了摄像枪的CCD快门控制模块，从而节省了成本和提高识别速度。

Description

汽车牌照自动识别器

技术领域

本实用新型属于图像识别领域，涉及一种汽车牌照自动识别器，具体是基于计算机视觉技术和模式识别技术，使用在高速公路收费系统和城市智能交通系统中对汽车牌照进行实时识别的设备。

背景技术

运用图像处理技术解决汽车牌照识别的研究最早出现于上世纪80年代，当进入90年代后，由于计算机视觉技术的发展，国内外学者对基于视觉的车牌识别技术进行了系统的研究。识别过程是使用摄像机(CCD)拍下车辆图像，然后交给计算机进行分析，通过车牌定位、字符分割与字符识别等步骤把车牌号码识别出来。这种方法不需要在车上安装发送车牌号码的车载发射设备，对运动状态车辆或静止状态车辆的车牌号码进行非接触性信息采集并实时识别，节省了设备安装及大量资金。但是车辆由于天气、环境、照明、速度及车辆状况等很多原因，所得到的图像可能存在着大量的噪声和变形，同时还有可能存在遮挡，影响识别率。另外，识别算法的好坏也是直接影响识别速度和识别时间。

基于图像处理技术的车牌识别系统是车牌识别系统的发展方向。国外一些发达国家，在全天候的条件下，识别精度已超过90％，识别速度超过每秒3辆。如：美国将推出安装有车牌自动识别系统的警车，该警车在行驶中能自动识别前后左右几辆车的车牌，最快一秒内能识别和跟踪5辆车；意大利车牌自动识别系统已经在不停车收费系统中应用，可完成自动车牌识别和自动收费。目前，国内研究的车牌自动识别系统还没达到实用的阶段，在全天候的条件下，识别精度不高，识别时间长，目前一些科研机构和公司对中国车牌识别进行了研究和开发，取得了一定的进展。

传统产品中存在以下不足之处，有待改进：(1)采集的运动车辆图像不清晰；(2)晚上识别效果不佳；(3)车辆高速行驶时产生运动模糊现象；(4)阳光强烈时产生饱和失真和反光现象；(5)过于依赖拍摄图片的质量。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种采集图像清晰、识别效果佳的汽车牌照自动识别器。

本实用新型的主要技术方案是：该汽车牌照自动识别器包括法兰底盘、闪光灯、立柱、角度调节支座、图像抓拍器；法兰底盘上安装有立柱，立柱上面通过角度调节支座固定图像抓拍器，角度调节支座的旋转带动图像抓拍器变换方位角度；立柱的高度不可调，可根据现场安装情况确定；立柱上装有闪光灯；导线由图像抓拍器通过立柱的内腔连接到闪光灯。

所述的图像抓拍器由上盖和箱体构成；箱体一端开设摄像头窗口，其后装有摄像枪，摄像枪上装有摄像头遮光罩；箱体内装有主控制板、闪光灯控制板；所述的主控制板对各部件进行控制，并与外部的收费计算机通信；所述的闪光灯控制板控制闪光灯进行闪光；摄像枪内装有CCD快门控制板，为CCD提供所需的快门信号，通过改变快门脉冲，控制摄像枪采集图像并向收费计算机传输视频信号；上述各部件由变压整流器提供直流电源。

所述的主控制板包括RS串行通讯模块、视频同步检测模块、电源模块、单片机控制模块、触发检测模块、CCD快门控制接口模块及闪光灯控制接口模块；单片机控制模块通过RS串行通讯模块与收费计算机通信，通过CCD快门控制接口模块连接CCD快门控制板，通过闪光灯控制接口模块连接闪光灯控制板；触发检测模块将汽车到达时所触发得到的低电平信号传送给单片机控制模块；电源模块接受所述的变压整流器的220V交流输入，为其他模块提供需要的支流电源。

所述的闪光灯控制板包括电源滤波模块、电源整流模块、触发导通模块、升压模块；220V交流电源经过电源滤波模块过滤了干扰杂波后，经过半波整流模块变成直流，储存在主电容C1中，触发导通模块一旦接收到主控制板发送过来的导通信号后，升压模块由触发电容和触发线圈产生一个10KV瞬间高压，使闪光灯管内的惰性气体电离，主电容C1放电，在闪光灯管内形成弧光。

所述的CCD快门控制板包括与摄像枪连接的摄像枪接口模块、产生曝光脉冲的处理器单元模块、与主控制板连接并接收曝光脉冲信息的主控制板接口模块。

所述的箱体内还装有散热风扇，当箱体内温度达到和超过40℃时，温控开关接通启动散热风扇。

所述的上盖与箱体一端以弹簧连接，另一端通过箱体上的锁扣可活动地扣合。

本实用新型所述的汽车牌照自动识别器，具有以下优点：

(1)解决了日夜光照不均的问题，得到白天和晚上在车牌区域附近图像质量接近的图像；

(2)通过CCD快门控制板控制CCD快门脉冲获得合适的曝光亮度，取得清晰图像，解决高速行驶汽车产生的运动模糊现象；

(3)解决了晚上闪光灯补光的问题，包括闪光与快门同步的问题，光通量控制的问题。夜晚采集车牌图像时，通过控制CCD控制板，仍然使用高速快门，同时通过闪光灯补光，既能获得和白天相近的图像效果，又能抑制车头大灯的影响，同时也解决了车辆高速行驶产生的运动模糊现象；

(4)改造了摄像枪的CCD快门控制模块，可获得清晰、亮度合适的高质量的抓拍图像。

本实用新型与同类的产品相比，在结构及功能上有所改进，具体如下：

某些汽车牌照识别器采用拍摄单元外加嵌入式工控机作为处理单元的方式，拍摄单元由摄像枪加定向闪光灯和补光闪光灯组成，识别软件运行在处理单元，车道收费计算机通过串行通讯和网络通讯来获得车牌号和车辆图像；另一些汽车牌照识别器采用拍摄单元加DSP的方式，DSP通过采集模块采集到的图像在DSP中进行处理，车道收费计算机通过串行通讯和网络通讯来获得车牌号和车辆图像；本实用新型所述的汽车牌照自动识别器是由图像抓拍控制器和自动识别软件构成，自动识别软件直接运行在车道收费计算机中，通过动态链接库的方式提供给系统集成商调用，直接得到车牌号和图像，从而节省了成本和提高识别速度。在保持与国外产品相接近的功能和识别效果的同时，本实用新型在成本和工程造价上具有一定的优势。

附图说明

图1为本实用新型的外观立体图；

图2为本实用新型的内部结构示意图；

图3为本实用新型所述的图像抓拍器的内部结构图；

图4为主控制板的电路原理图；

图5为CCD快门控制板的电路原理图；

图6为主控制板的电路图；

图7为闪光灯控制板的电路图；

图8为CCD快门控制板的电路图。

具体实施方式

本实用新型所述的汽车牌照自动识别器，如图1与图2所示，包括法兰底盘5、闪光灯4、立柱3、角度调节支座2、图像抓拍器1；法兰底盘5上安装有立柱3，立柱3上面通过角度调节支座2固定图像抓拍器1，角度调节支座2的旋转带动图像抓拍器1变换方位角度；立柱3上装有闪光灯4；导线由图像抓拍器1通过立柱3的内腔连接到闪光灯4。立柱3的高度不可调，可根据现场安装情况确定。

本实用新型所述的图像抓拍器1，如图2与图3所示，由上盖11和箱体19构成；箱体19一端开设摄像头窗口，其后装有摄像枪15，摄像枪15上装有摄像头遮光罩13；箱体19内装有主控制板14、闪光灯控制板16；所述的主控制板14对各部件进行控制，并与外部的收费计算机通信；所述的闪光灯控制板16控制闪光灯4进行闪光；摄像枪15内装有CCD快门控制板6，为CCD提供所需的快门信号，通过改变快门脉冲，控制摄像枪15采集图像并向收费计算机传输视频信号；上述各部件由变压整流器提供直流电源。

如图3所示，所述的箱体19内还装有散热风扇17，当箱体内温度达到和超过40℃时，温控开关接通启动散热风扇17。

如图4、图6所示，所述的主控制板14包括RS232串行通讯模块141、视频同步检测模块142、电源模块143、单片机控制模块144、触发检测模块145、CCD快门控制接口模块146及闪光灯控制接口模块147；单片机控制模块144通过RS232串行通讯模块141与收费计算机通信，通过CCD快门控制接口模块146连接CCD快门控制板6，通过闪光灯控制接口模块147连接闪光灯控制板16；触发检测模块145将汽车到达时所触发得到的低电平信号传送给单片机控制模块144；电源模块143接受所述的变压整流器的220V交流输入，为其他模块提供需要的直流电源。

图6为主控制板的电路图。其中，141为RS232串行通讯模块，采用LISTEC公司的ISO254芯片；142为视频同步检测模块，采用LM1881芯片143为电源模块，采用LISTEC公司的PWG-S12S5电源模块144为单片机控制模块，采用ATMEL公司的AT89C2051芯片；145为触发检测模块，需用到74LS02芯片的一个或非门；146为CCD快门控制接口模块，需用到74LS06芯片的4个非门；147为闪光灯控制接口模块，需用到74LS06芯片的1个非门。

如图5、图8所示，所述的CCD快门控制板6包括与摄像枪15连接的摄像枪接口模块61、产生曝光脉冲的处理器单元模块62、与主控制板14连接并接收曝光脉冲信息的主控制板接口模块63。

图8为CCD快门控制板的电路图。其中，61为摄像枪接口模块，需用到MC74HC14A芯片的5个非门；62为处理器单元模块，采用ATMEL公司的AT90S2313芯片；63为与主控制板接口模块，采用CD4066B芯片；

如图7所示，所述的闪光灯控制板16包括电源滤波模块161、电源整流模块162、触发导通模块163、升压模块164；220V交流电源经过电源滤波模块161过滤了干扰杂波后，经过半波整流模块162变成直流，储存在主电容C1中，触发导通模块163一旦接收到主控制板14发送过来的导通信号后，升压模块164由触发电容和触发线圈产生一个10KV瞬间高压，使闪光灯管内的惰性气体电离，主电容C1放电，在闪光灯管内形成弧光。

Claims (6)

1、一种汽车牌照自动识别器，其特征在于：包括法兰底盘(5)、闪光灯(4)、立柱(3)、角度调节支座(2)、图像抓拍器(1)；法兰底盘(5)上安装有立柱(3)，立柱(3)上面通过角度调节支座(2)固定图像抓拍器(1)，角度调节支座(2)的旋转带动图像抓拍器(1)变换方位角度；立柱(3)上装有闪光灯(4)；导线由图像抓拍器(1)通过立柱(3)的内腔连接到闪光灯(4)。

2、根据权利要求1所述的汽车牌照自动识别器，其特征在于：所述的图像抓拍器(1)由上盖(11)和箱体(19)构成；箱体(19)一端开设摄像头窗口，其后装有摄像枪(15)，摄像枪(15)上装有摄像头遮光罩(13)；箱体(19)内装有主控制板(14)、闪光灯控制板(16)；所述的主控制板(14)对各部件进行控制，并与外部的收费计算机通信；所述的闪光灯控制板(16)控制闪光灯(4)进行闪光；摄像枪(15)内装有CCD快门控制板(6)，为CCD提供所需的快门信号，通过改变快门脉冲，控制摄像枪(15)采集图像并向收费计算机传输视频信号；上述各部件由变压整流器提供直流电源。

3、根据权利要求2所述的汽车牌照自动识别器，其特征在于：所述的主控制板(14)包括RS232串行通讯模块(141)、视频同步检测模块(142)、电源模块(143)、单片机控制模块(144)、触发检测模块(145)、CCD快门控制接口模块(146)及闪光灯控制接口模块(147)；单片机控制模块(144)通过RS232串行通讯模块(141)与收费计算机通信，通过CCD快门控制接口模块(146)连接CCD快门控制板(6)，通过闪光灯控制接口模块(147)连接闪光灯控制板(16)；触发检测模块(145)将汽车到达时所触发得到的低电平信号传送给单片机控制模块(144)；电源模块(143)接受所述的变压整流器的220V交流输入，为其他模块提供需要的直流电源。

4、根据权利要求2所述的汽车牌照自动识别器，其特征在于：所述的闪光灯控制板(16)包括电源滤波模块(161)、电源整流模块(162)、触发导通模块(163)、升压模块(164)；220V交流电源经过电源滤波模块(161)过滤了干扰杂波后，经过半波整流模块(162)变成直流，储存在主电容(C1)中，触发导通模块(163)一旦接收到主控制板(14)发送过来的导通信号后，升压模块(164)由触发电容和触发线圈产生一个10KV瞬间高压，使闪光灯管内的惰性气体电离，主电容(C1)放电，在闪光灯管内形成弧光。

5、根据权利要求2所述的汽车牌照自动识别器，其特征在于：所述的CCD快门控制板(6)包括与摄像枪(15)连接的摄像枪接口模块(61)、产生曝光脉冲的处理器单元模块(62)、与主控制板(14)连接并接收曝光脉冲信息的主控制板接口模块(63)。

6、根据权利要求2所述的汽车牌照自动识别器，其特征在于：所述的箱体(19)内还装有散热风扇(17)，当箱体内温度达到和超过40℃时，温控开关接通启动散热风扇(17)。

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