ES2272213T3 - DEVICE FOR TRAFFIC SURVEILLANCE WITH POLARIZATION FILTERS. - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositivo para vigilancia del tráfico con filtros de polarización.Traffic monitoring device with polarization filters
La invención se refiere a un dispositivo para vigilancia del tráfico para registrar infracciones de tráfico, que presenta medios para iluminar un objeto-blanco y medios de adquisición de imágenes para almacenar la infracción de tráfico. La invención se refiere además a un procedimiento para registrar objeto-blancos con un dispositivo para vigilancia del tráfico que presenta medios para iluminar el objeto-blanco y medios de adquisición de imágenes para almacenar la infracción de tráfico.The invention relates to a device for traffic surveillance to record traffic violations, which presents means to illuminate a target-object and image acquisition means to store the violation of traffic. The invention further relates to a method for register target-objects with a device to traffic surveillance that presents means to illuminate the target-object and means of image acquisition to store the traffic violation.
Los dispositivos de vigilancia del tráfico se emplean para controlar infracciones de tráfico. Tales infracciones de tráfico son, por ejemplo, un exceso de velocidad o atravesar un cruce con el semáforo en rojo. Para ello, mediante un sensor se registra la infracción de tráfico respectiva. Este sensor activa con su señal el disparador de una cámara fotográfica y a continuación un flash. Con el flash se ilumina el área que a fotografiar. Por regla general, se fotografía la parte delantera o bien la parte trasera del automóvil, ya que allí es donde están dispuestas las matrículas. Por motivos legales, hasta la fecha para que pueda iniciarse una acción penal es necesario registrar no sólo la matrícula sino también todo el vehículo. Para ello, la imagen registrada por una cámara se almacena en forma digital en una memoria de imagen digital o bien en forma de fotografía en una película. Sin embargo, para poder identificar posteriormente la matrícula en la fotografía, la matrícula debe poder verse con total claridad. Por lo tanto, el objetivo de una cámara se enfoca al área en el que debería hallarse la matrícula en el momento del disparo.Traffic monitoring devices are used to control traffic violations. Such infractions traffic are for example speeding or going through a crossing with the red light. To do this, using a sensor you records the respective traffic violation. This sensor activates with its signal the shutter of a camera and then a flash The area to be photographed is illuminated with the flash. By general rule, the front part is photographed or the part rear of the car, since that is where the license plates. For legal reasons, to date so you can to initiate a criminal action it is necessary to register not only the registration but also the entire vehicle. To do this, the image Registered by a camera is stored digitally in a digital image memory or as a photograph in a movie. However, in order to subsequently identify the registration in the photograph, the registration must be able to be seen with total clarity. Therefore, the objective of a camera focuses on the area where the enrollment should be at the time of Shooting.
La matrícula está revestida de un material muy reflectante, para que pueda ser bien reconocida. Para que también pueda reconocerse el vehículo, se ha de prever un flash de suficiente potencia, que ilumine el vehículo de modo posteriormente pueda reconocerse en la imagen la parte delantera o la parte trasera del vehículo además de la matrícula. Desgraciadamente, esto hace que, debido a la intensidad luminosa relativamente grande necesaria, con frecuencia la matrícula ya no pueda reconocerse en la imagen captada a causa de su revestimiento altamente reflectante. La luz reflejada por la matrícula presenta una intensidad tal que es frecuente que los signos dejen de ser claramente reconocibles. Una "sobre-exposición" del signo hace que la identificación sea frecuentemente imposible. El vehículo es fácilmente identificable, pero no así la matrícula.The license plate is covered with a very material reflective, so that it can be well recognized. So that too the vehicle can be recognized, a flash of enough power, to illuminate the vehicle so later the front or back can be recognized in the image of the vehicle in addition to the registration. Unfortunately, this does that, due to the relatively large light intensity necessary, frequently the license plate can no longer be recognized in the image captured because of its highly reflective coating. The light reflected by the license plate has an intensity such that it is The signs often cease to be clearly recognizable. A "overexposure" of the sign makes the Identification is often impossible. The vehicle is easily identifiable, but not the enrollment.
Además, no sólo se registra la luz reflejada por el revestimiento, sino también luz de todas las demás fuentes luminosas. Las farolas, ventanas iluminadas o luces de coches etc., influyen en la calidad de las imágenes. El contraste y la nitidez de la película fotográfica se desvanecen debido a la "sobre-exposición" y las fuentes de luz externas, de modo que las fotografías tomadas son en muchos casos inservibles. La consecuencia de ello es que la matrícula no puede reconocerse claramente.In addition, not only the light reflected by the lining, but also light from all other sources bright. Streetlights, illuminated windows or car lights etc., They influence the quality of the images. The contrast and sharpness of the photographic film fade due to the "overexposure" and light sources external, so that the photographs taken are in many cases unusable The consequence of this is that tuition cannot Recognize clearly.
Para el posterior procesamiento de la imagen se emplea con frecuencia un escáner, con el fin de procesar la imagen con un equipo de proceso de datos. Para ello, el escáner explora la imagen y la almacena en forma digital en el equipo de proceso de datos. Un programa de reconocimiento de caracteres determina a partir de la imagen digital los signos de la matrícula, que a continuación pueden utilizarse para perseguir al infractor de las normas de circulación.For subsequent image processing, frequently use a scanner, in order to process the image With a data processing team. To do this, the scanner scans the image and stores it digitally in the process equipment data. A character recognition program determines from the digital image the signs of the license plate, which to then they can be used to prosecute the offender of the traffic rules.
En este tipo de dispositivos de vigilancia del tráfico es una desventaja el que una sobre-exposición y la luz interferente impidan un reconocimiento exacto de la matrícula. Esta sobre-exposición y la luz interferente repercuten negativamente en la imagen y el procesamiento de la misma. Debido a la sobre-exposición y la luz interferente, las matrículas no pueden reconocerse claramente en las imágenes. Sin embargo, si una matrícula no puede identificarse claramente, no es posible, por motivos legales, perseguir al infractor de las normas de circulación.In this type of surveillance devices traffic is a disadvantage that a overexposure and interfering light prevent a exact recognition of the registration. This overexposure and interfering light impact negatively in the image and its processing. Because overexposure and interfering light, the license plates cannot be clearly recognized in the images. Without However, if a license plate cannot be clearly identified, it is not possible, for legal reasons, to pursue the violator of the rules traffic.
Por documento publicado alemán 2129984 se conocen ya un dispositivo y un procedimiento para registrar de imágenes mediante un dispositivo para vigilancia del tráfico, en los que, para suprimir la reflexión de la luz ambiente, la cámara tiene instalado un filtro de polarización.By German published document 2129984 it they already know a device and a procedure for registering images using a traffic monitoring device, in the that, to suppress the reflection of ambient light, the camera has installed a polarization filter.
En la memoria de patente europea DE 69110752 T2 se describe un sistema de iluminación y visualización para vehículos, en el que un proyector emite un haz de luz infrarroja, que se polariza por medio de un de polarización. La luz reflejada se registra entre otras cosas a través de otro de polarización, mediante una cámara que envía las imágenes a un sistema de procesamiento y visualización, permitiendo de este modo al conductor del vehículo observar las áreas registradas por la cámara.In European patent specification DE 69110752 T2 a lighting and display system is described for vehicles, in which a projector emits an infrared beam of light, which is polarized by means of a polarization. Reflected light it is recorded among other things through another polarization, through a camera that sends the images to a system of processing and visualization, thus allowing the driver of the vehicle observe the areas registered by the camera.
El objetivo de la invención es crear un dispositivo para vigilancia del tráfico que permita registrar con la cámara una imagen nítida y clara de la matrícula, eliminándose al mismo tiempo en la medida de lo posible los problemas de sobre-exposición y fuentes de luz interferente que se dan en el estado actual de la técnica.The objective of the invention is to create a traffic monitoring device that allows registration with the camera a clear and clear image of the license plate, eliminating the same time as much as possible the problems of overexposure and interfering light sources that they occur in the current state of the art.
Según la invención, este objetivo se logra gracias a que un dispositivo para vigilancia del tráfico del tipo mencionado al principio presenta medios para polarizar la luz que ilumina el objeto-blanco y medios para polarizar la luz reflejada por el objeto-blanco. Además, el objetivo se logra mediante un procedimiento del tipo mencionado al principio, en el que la luz para iluminar se genera con un plano de polarización definido y el dispositivo de adquisición de imágenes sólo registra luz con dicho plano de polarización correspondiente.According to the invention, this objective is achieved. thanks to a device for traffic surveillance of the type mentioned at the beginning presents means to polarize the light that illuminates the target-object and means to polarize the light reflected by the object-white. In addition, the objective is achieved by a procedure of the type mentioned to principle, in which the light to illuminate is generated with a plane of defined polarization and image acquisition device only record light with said polarization plane correspondent.
La invención se basa en el sorprendente conocimiento de que mediante la polarización de la luz se evita una sobre-exposición de la imagen. Además, en el registro de la matrícula se suprimen en la medida de lo posible influencias perturbadoras de otras fuentes de luz como efectos secundarios. En los filtros de polarizaciones, sólo la luz con una dirección de polarización determinada atraviesa el filtro. Sobre este fenómeno físico ya conocido se basa el principio del dispositivo para vigilancia del tráfico según la invención, en el que se procesa sólo luz polarizada con un plano de polarización predeterminado.The invention is based on the surprising knowledge that by polarizing light a overexposure of the image. Also, in the Registration of the license plate is deleted as much as possible disturbing influences of other light sources as effects secondary. In polarization filters, only light with a determined polarization direction crosses the filter. On this already known physical phenomenon is based on the principle of device for traffic surveillance according to the invention, in the that only polarized light is processed with a polarization plane predetermined.
Para ello, una fuente de luz genera en primer lugar luz polarizada. La luz polarizada se obtiene, por ejemplo, colocando un filtro de polarización delante de una fuente de luz convencional. Las fuentes de luz convencionales generan luz con planos de polarización aleatorios y diferentes, de los cuales se filtra un plano de polarización preferido por medio de un filtro de polarización. En la presente invención resulta adecuado como fuente de luz convencional especialmente un aparato de flash. Para el dispositivo según la invención pueden utilizarse también otras fuentes de luz ya conocidas, como el LASER, u otros procedimientos, por ejemplo reflexión con un "ángulo de Brewster", para generar luz polarizada.To do this, a light source generates first polarized light place. Polarized light is obtained, for example, placing a polarization filter in front of a light source conventional. Conventional light sources generate light with random and different polarization planes, of which filter a preferred polarization plane by means of a filter Polarization. In the present invention it is suitable as a source of conventional light especially a flash device. For him device according to the invention can also be used other known light sources, such as LASER, or other procedures, for example reflection with a "Brewster angle", to generate polarized light
La luz reflejada por el objeto-blanco presenta ahora el mismo plano de polarización que la luz irradiada. Con un filtro de polarización dispuesto adecuadamente delante de una cámara se registra sólo la luz reflejada que presente el mismo plano de polarización que la luz polarizada incidente. De este modo se impide una sobre-exposición del área de la matrícula. Con ello se consigue además que en esencia se registre sólo el flash incidente y no la luz procedente de fuentes interferentes.The light reflected by the target-object now presents the same plane of polarization that radiated light. With a polarization filter properly disposed in front of a camera only the reflected light that has the same polarization plane as the polarized incident light. This prevents a overexposure of the registration area. With that it is also achieved that essentially only the flash is registered incident and not the light coming from interfering sources.
Del objeto de las reivindicaciones dependientes se desprenden otras configuraciones ventajosas.The purpose of the dependent claims other advantageous configurations emerge.
A continuación se explica más detalladamente un ejemplo de realización de la invención con referencia a los dibujos correspondientes.A more detailed explanation is given below. exemplary embodiment of the invention with reference to the drawings corresponding.
La figura 1 muestra, en forma de croquis, un área de empleo de un dispositivo para vigilancia del tráfico según la invención.Figure 1 shows, in sketch form, a area of use of a device for traffic surveillance according to the invention.
La figura 2 muestra un dispositivo para vigilancia del tráfico según la invención en una representación tridimensional.Figure 2 shows a device for traffic surveillance according to the invention in a representation three-dimensional
La figura 3 muestra, a modo de ejemplo, cómo se evita una sobre-exposición con un dispositivo para vigilancia del tráfico según la invención.Figure 3 shows, by way of example, how to avoid overexposure with a device to traffic surveillance according to the invention.
La figura 4 da a entender el efecto que puede tener una sobre-exposición en una imagen.Figure 4 implies the effect that can have an overexposure in an image.
La figura 5 muestra, a modo de ejemplo, una imagen en la que se ha eliminado una sobre-exposición con el dispositivo para vigilancia del tráfico según la invención.Figure 5 shows, by way of example, a image in which a over-exposure with the monitoring device of traffic according to the invention.
En la figura 1 con 10 se designa un dispositivo
para vigilancia del tráfico según la invención que está instalado,
a modo de ejemplo, en un lugar adecuado de un cruce 12. En el cruce
12 está colocado además un semáforo 14 para control del tráfico. Un
vehículo 16 se ha pasado el semáforo 14 en rojo. Al ponerse el
semáforo 14 en rojo se activan los contactos 18. En estado
activado, el dispositivo para vigilancia del tráfico 10 dispara en
primer lugar una cámara 28 y luego un flash con una lámpara 20.
Delante de la lámpara de flash 20 está montado un primer filtro de
polarización 22, con lo que al vehículo 16 con la matrícula 24 del
infractor llega sólo luz con una dirección de polarización
definida. El vehículo 16 refleja en esencia sólo la luz de la
lámpara de flash 20, o sea luz polarizada. Esta luz de flash
polarizada se filtra a continuación mediante un segundo filtro de
polarización 30, que está dispuesto delante de un sistema óptico 26
de la cámara 28. Los filtros de polarización 22 y 30 están
orientados de modo que ambos sólo dejan pasar un plano de
polarización determinado de la luz. Mediante la utilización de luz
polarizada para la iluminación del vehículo 16 se reduce la
intensidad de la
luz.In FIG. 1 with 10, a traffic monitoring device according to the invention is designated which is installed, for example, in a suitable place of a crossing 12. At the crossing 12 a traffic light 14 is also placed for traffic control. A vehicle 16 has passed traffic light 14 in red. When the traffic light 14 turns red, contacts 18 are activated. In the activated state, the traffic monitoring device 10 fires first a camera 28 and then a flash with a lamp 20. A flash lamp 20 is mounted in front of the flash lamp 20 first polarization filter 22, whereby the vehicle 16 with the license plate 24 of the infringer only comes light with a defined polarization direction. The vehicle 16 essentially reflects only the light of the flash lamp 20, that is, polarized light. This polarized flash light is then filtered by a second polarization filter 30, which is arranged in front of an optical system 26 of the chamber 28. The polarization filters 22 and 30 are oriented so that both only let a plane of determined polarization of light. By using polarized light for the illumination of the vehicle 16 the intensity of the
light.
Como efecto secundario, por así decirlo, de la selección de una dirección de polarización se suprimen también en su mayor parte todas las fuentes de luz perturbadoras del entorno.As a side effect, so to speak, of the selection of a polarization direction are also suppressed in its mostly all disturbing light sources in the environment.
En la figura 2 se muestra una vista tridimensional del dispositivo para vigilancia del tráfico 10. El dispositivo para vigilancia del tráfico 10 está dispuesto en una carcasa 32, que está montada sobre una pata 34. En la carcasa 32 está prevista la cámara 28, que se indica mediante líneas de trazos. La cámara 28 tiene un soporte de película 36. De un cargador 38 se pasa una película 40 sobre el soporte de película 36 hasta un carrete de película 42. Delante de la cámara 28 está previsto un objetivo 44 para el enfoque. Básicamente, una cámara 28 de este tipo funciona como las cámaras comerciales convencionales, por lo que prescindiremos de una descripción más detallada. La imagen captada por la cámara se registra en forma de fotografía en una película. Sin embargo, también puede pensarse en cámaras cinematográficas, de vídeo y digitales para su empleo en un dispositivo para vigilancia del tráfico según la invención. En las cámaras digitales se emplea una memoria de imágenes digital en lugar de una película fotográfica.A view is shown in figure 2 three-dimensional device for traffic surveillance 10. The traffic monitoring device 10 is arranged in a housing 32, which is mounted on a leg 34. In the housing 32 chamber 28 is provided, which is indicated by dashed lines. The camera 28 has a film holder 36. From a charger 38 it is pass a film 40 on the film holder 36 to a film reel 42. In front of the camera 28 a Objective 44 for the approach. Basically, a camera 28 of this type works like conventional commercial cameras, so that we will dispense with a more detailed description. The picture captured by the camera is recorded as a photograph in a movie. However, you can also think of cameras cinematographic, video and digital for use in a device for traffic surveillance according to the invention. In the digital cameras a digital image memory is used instead of a photographic film.
El objetivo 44 está enroscado en una primera abertura 46 de la carcasa 32. Delante del objetivo 44 se halla el segundo filtro de polarización 30. En una segunda abertura está montada la lámpara de flash 20. Delante de la lámpara de flash 20 está dispuesto el primer filtro de polarización 22. Los dos filtros de polarización 22 y 30 están orientados de igual forma en lo que respecta a sus planos de polarización.Objective 44 is screwed into a first opening 46 of the housing 32. In front of the lens 44 is the second polarization filter 30. In a second opening is flash lamp 20 mounted. In front of flash lamp 20 the first polarization filter 22 is arranged. The two filters of polarization 22 and 30 are oriented equally in what respect your polarization planes.
En la figura 3 se muestra, a modo de ejemplo, un esquema de principio sobre cómo se impide una sobre-exposición para el registro con el dispositivo para vigilancia del tráfico 10. La luz de la lámpara de flash 20 polarizada mediante el filtro de polarización 22 incide sobre la parte trasera o delantera del vehículo 16. Con ello se iluminan tanto el vehículo 16 como la matrícula 24. Las líneas en trazos 50, 52 representan la iluminación del vehículo 16 con luz polarizada. La línea 54 representa correspondientemente la iluminación de la matrícula. Análogamente, las líneas 56, 58 y 60 representan los rayos de luz reflejados por el vehículo 16 y la matrícula 24. Los rayos de luz reflejados 56, 58 y 60 inciden, entre otras cosas, en el sistema óptico 26 del dispositivo para vigilancia del tráfico 10, delante de la cual está dispuesto el filtro de polarización 30. Desde éste, llegan a la película 36 de la cámara 28, que está dispuesta en la carcasa 32 del dispositivo para vigilancia del tráfico.Figure 3 shows, by way of example, a principle scheme on how to prevent a over-exposure for registration with the device for traffic surveillance 10. The lamp light flash 20 polarized by polarization filter 22 strikes on the rear or front of the vehicle 16. This will illuminate both vehicle 16 and license plate 24. The lines in strokes 50, 52 represent the illumination of the vehicle 16 with light polarized Line 54 correspondingly represents the license plate lighting. Similarly, lines 56, 58 and 60 they represent the light rays reflected by the vehicle 16 and the license plate 24. The reflected light rays 56, 58 and 60 affect, among other things, in the optical system 26 of the device for traffic surveillance 10, in front of which the polarization filter 30. From this, they reach film 36 of the chamber 28, which is arranged in the housing 32 of the device for traffic monitoring
De este modo se logra evitar de modo sorprendente la sobre-exposición de la imagen o película grabada. La nitidez y el contraste se mejoran considerablemente en el registro de la imagen.In this way it is possible to avoid amazing overexposure of the image or recorded movie. Sharpness and contrast are improved considerably in image registration.
La figura 4 muestra, en forma de esquemática, la imagen de la matrícula de un vehículo de que se dispone para la evaluación si la imagen se registra sobreexpuesta. Los contornos reales de los signos de la matrícula están dibujados como líneas continuas. Debido a la sobre-exposición se desvanece el contraste de los signos. Finalmente, la transición de los signos al fondo es tal que incluso los signos de la matrícula se transforman unos en otros, con lo que dejan de ser claramente reconocibles.Figure 4 shows, in schematic form, the license plate image of a vehicle available for evaluation if the image is recorded overexposed. Contours Actual license plate signs are drawn as lines you continue Due to overexposure fades The contrast of the signs. Finally, the transition of the signs in the background is such that even the signs of the license plate are they transform each other, so they cease to be clearly recognizable
La figura 5 muestra, en forma esquemática, la imagen de la matrícula de un vehículo de que se dispone si se evita o se suprime una sobre-exposición de la imagen mediante una disposición de filtros de polarización 22, 30. El contorno de los distintos signos puede reconocerse más claramente. La evaluación, incluso mediante un procesamiento electrónico de imágenes, para tales matrículas el tratamiento posterior resulta considerablemente más sencillo.Figure 5 shows, schematically, the Image of the license plate of a vehicle available if it is avoided or an overexposure of the image is suppressed by an arrangement of polarization filters 22, 30. The Contour of the various signs can be recognized more clearly. The evaluation, including through electronic processing of images, for such license plates the subsequent treatment results considerably simpler.
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