1267792 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種車牌號碼圖形化方法，特別指一種 用以取，或辅助車牌號碼辨識機制，而具較低辨識技術難 5 度及較鬲正確率之車牌號碼圖形化方法及裝置。 【先前技術】 車牌辨識系統已廣泛應用於如停車場計時收費管理、 社區車輛管制、路口偵防追蹤、道路交通監控取締以致於 失竊車輛搜尋等領域。而一般車牌辨識方法之主要步驟， 10 Μ係將車牌影像自背景影像中分離擷取，而後就車牌上 各英文字母及數字逐-分割，再就各個號碼與既有資料庫 逐一進行對比確認。 炚現今應用人工智慧（ΑΙ)之影像辨識技術不斷進步， 於環境光源充足及其他條件配合之前提下，一般車牌辨識 15 系統之車牌辨識正確率已達_以上。然於天候不佳而拍攝 光源不足、拍攝角度偏斜、拍攝距離過遠等非理想環境下 ，以及車牌號碼中如英文字母〇、J分別與數字〇、1易生 混淆或車牌嚴重污損等情形下，將使車牌辨識正確率大為 丨 $低甚至疋全無法辨識。為克服上述問題，無論改以人： 辅助辨識管制，或修改電腦系統而隨機調整放行標準，除 將導致成本上之增加外，更則可能產生管制上之漏洞。^ ，，如何針對如光線不足及車牌號碼間易於混淆等既存= 題，提供一辨識技術較低而仍保有相當正確率之辨識機制 ，是為本發明研發之重點。 5 10 15 1267792 【發明内容】 因此，本發明之首-目的，即在提供—種所需辨識技 術較低而辨識正確率較高之車牌號碼圖形化方法及裝置。 本發月之-人目的，在於提供一種可配合攝影裝置位 置彈性设置之車牌號碼圖形化方法及裝置。 本發明之另一目的，在於提供一種可以與背景明顯對 比顏色呈現而易於辨識之車牌號碼圖形化方法及褒置。 本發明之又-目的，在於提供一種與攝影裝置呈偏斜 =置下’仍具高度辨識正確率之車牌號碼圖形化方法及裝 本發明之再一目的，在於提供一種攝影裝置與車柄間 、相對速度下，仍具高度辨識正確率之車牌號碼圖形化 方法及裝置。 本發明之尚-目的，在於提供一種具防偽設計之車 號碼圖形化方法及裝置。 於是，本發明之車牌號碼圖形化方法，包括下述 .定義複數分別代表中各英文字母而不同之第」, 形依Ϊ義分別代表0至9範圍内各數字而不同之第二圖形 (4車牌號碼中英文字母及各數字之排列次序， ^應^ 一圖形及各第二圖形；製備一包含第一圖形及各 竭=^^，而~結合於—對應該車牌號 英文:母例中’第-圖形之定義步驟’係將所有 刀為複數組，每組包含之英文字母不超過九個， 20 5 10 15 1267792 而各英文字母對雍夕楚 … 圖形長度為各英文字母於其所屬 該組之順序乘上一 所屬 一圖妒賞；^ ,疋早位長度；各英文字母對應之各第 EJ幵見度，則為各革 央文子母所屬之該組於所有各組中之 順序乘上一預定單位寬度。 於另一較佳實施例 苐一圖形之疋義步驟，係將所 有央文子母分為複數έ ，而夂^ n讀包含之英文字母不超過九個 而各5亥第一圖形包令 匕3之第一早位圖形列數為其對應各英 文字母於其所屬該組之順 合夬 丨貝序，各第一圖形包含之第一單位 圖形行數，則為各英文念 央文予母所屬之該組於所有各組中之順 〇 各忒第-及第二單位圖形更可具反光效果，或各由一 led光源提供發光效果。 於-較佳實施例中，該方法更包括下述步驟：定義複 朴不同5L式之車牌號碼，且各組型式車牌號碼中之數字 及央文子母則後排列次序不盡相同；定義複數分別代表各 組型式車牌號碼Μ同之第三圖形；及於該㈣製備過程 中加入該第三圖形。 【實施方式】 本發明之前述及其他技術内容、特點與功效’於以下 配合參考圖式之較佳實施例詳細說明中，將可清楚明白。 本發明車牌號碼圖形化方法之第一較佳實施例，其主 要執行步驟如圖1所示，而用以產生如圖2所示之一對應 -車輛2GG之車牌2上複數號碼之標諸3，以如圖中所示結 合於車牌2附近或車體其他適#處，供—固定或移動式攝 20 1267792 〜糸統（圖未示）攝寻 對應之車牌料（本實之縣間接獲得其 ”藉此就該車輛==以無特定意義之BM_2, 如回平輛200進仃身分判定驗證。 ίο 沭矣圖：之凌程圖所示，本實施例首-步驟101係如下 了 \斤71"將所有26個英文字母依先後次序分為複數組 匕3之英文字母不超過9個。本實施例中係將26 ::文字母分為三組，第-、二組各包含9個英文字母， ^ 則匕3其餘之8個英文字母。於其他變化例中英文 子母亦可全部視為—組或分為兩組或其他複數組。 第一組 寬χ 尚因子第二組 寬X A lxl J 2x1 B 1x2 K 2x2 C 1x3 L 2x3 D 1x4 Μ 2x4 E 1x5 Ν 2x5 F 1x6 0 2x6 G 1x7 Ρ 2x7 Η 1x8 Q 2x8 I 1x9 R 2x9 寬X高因子 第
S T U V W X Y Z 3x1 3x2 3x3 3x4 3x5 3x6 3x7 3x8 表1 而後如步驟102所示，決定分別代表各英文字母之複 數第，31(示於圖3)形狀，本實施例各第一圖形31係 以矩形為例，然非以此為限定。 1267792 再如步驟103所示，依據表一之英文字母分組結果， 界定各英文字母對應之第一圖形31長度。本實施例中，各 第一圖形31長度為其對應各英文字母於其所屬該組之順序 乘上一預定單位長度，以上述車牌號碼BM-2177為例，由 於B及Μ分別於其所屬該組（即第一及第二組）之順序為第2 位及第4位，故對應之各第一圖形31長度即如圖3所示， 分別為2及4乘上該預定單位長度。 如步驟104所示，再依據表一之英文字母分組結果， 界定各英文字母對應之第一圖形31寬度。本實施例中，各 第一圖形31寬度為對應之各英文字母所屬之該組於所有各 組中之順序乘上一預定單位寬度。同樣以上述車牌號碼之β 及Μ為例，由於分別編屬於第一及第二組，故對應之各第 圖形31寬度即如圖3所示，分別為1及2乘上該預定單 位長度，且本實施例中該單位寬度與該單位長度值相同。 而後如步驟105所示，決定分別代表上述〇至9範圍 内各數字之複數第二圖形32(示於圖3)形狀。本實施例中各 第一圖形32與第一圖形31相同而皆為矩形，以簡化標諸3 之製作及其後之辨識程序，然非以此為限定。 再如步驟106所示，依據各數字本身大小，界定各數 字對應之第二圖形32長度。本實施例中，各第二圖形32 長度為其對應各數字值乘上一預定單位長度，以上述車牌 號碼ΒΜ-2177中2177為例，對應之各第二圖形32長度即 如圖3所示，分別為2、1、7、7乘上該預定單位長度，且 本實施例中第一及第二圖形31、32之單位長度相同。各第 1267792 二圖形32之寬度則彼此相同，且適又與第一及第二圖形3 1 、32之早位長度值相同。 而後如步驟107所示，依據車牌2號碼中各英文字母 及數子’求出對應之第一圖形31及第二圖形32。以本實施 5 例而言，如上所演算，車牌號碼BM-2177對應之第—及第 二圖形31、32依序為： B : 2x單位長度，lx單位寬度； M : 4x單位長度，2x單位寬度； 2 10 7 7 2χ單位長度，ΐχ單位寬度； lx單位長度，lx單位寬度； 7χ單位長度，ΐχ單位寬度；及 7x單位長度，lx單位寬度。 15 同時，考慮不同地區或同一地區内不同車種之車牌編 碼系統可肊有所變化，如同一地區内除上述I??之牌 號外，亦可能有如9F_45、2465_kb等適將不同車種之牌 唬編碼方式’故以下須進一步就本發明可能應用之不同型 式牌號予以分類區取供分_識，以免發生混淆誤判。 8所示’定義複數組不同型式之車牌 20 且各組型式車牌號碼t之數字及英文字母前後排列次序 盡相同。簡言之，倘若本發明應用之某一地區内可能之 牌型式包括上述BM_2m、9F_45及2465_kb三種，則將 牌號碼型式區分為三組。 而後如步驟 牌號碼而不同之第 ϊ〇9所示，定義複數分別代表各組型式車 三圖形33，且各第三圖形33之形狀為其 9 5 10 15 20 1267792 幵H之各組型式車牌號碼組別之函數。本實施财第三圖 _呈矩形，其長度即為其對應型式車牌號碼組別乘上 定單位長度’且該預定單位長度與第-、第二圖形31 麗32之單位長度皆相同。如圖3所示，以上述麵_2177係 屬第一組之分類方式為例，其對應之第三圖形33長度即為 該組別1乘上該預定單位長度。 _取後如步驟110所示，依據車牌2號石馬對應之第一、第 —及第三圖形31、32、33而製備該標諸3。如圖2、3所示 ’該標諸3中各第一、第二、第三圖形31、32、％之矩形# 係如長條圖般依序平行排列，標言志3本身則可以防水之塑 膠或其他適當材質製成，以供藉黏貼或其他可適當釋離方· 式^合於車牌2 —角，或該車輛200其他車體外表或車窗 内緣便於攝影機拍攝處。 為防止上述之標遠、3遭偽造，使其輔助車輛認 證判別功能獲得反效果，更可於同一標諸3或如圖4所示 另-辅助標諸30中植人儲存有—驗證密碼之晶片（圖未示） ’且該密碼係完全相同或對應於該標諸3所代表之車牌號籲 碼如圖4所不，標諸3及輔助標誌、3〇分別貼附於車輛 200之車牌2附近及車體—側處，當該車輛細自圖中虛線 所示位置K過-停車場入口驗證關+ 9日寺，設於前方之 標諸3織-設於關卡9較前端之攝影裝置91攝影取像， 並經判別驗證無誤後，一閘門（圖未示）即開啟而就該車輛 200予以放行進入。待車輛2〇〇前進一段距離至圖中實線位 置時，辅助標誌30之晶片内密碼將由一無線感應裝置92 10 1267792 以微波或其他方式彳貞測並就該密碼予以驗等，— ° 右一但驗證 該密碼與該標誌3不相吻合，無線感應裝置 7‘將連動一罄 報裝置（圖未示），通知管理者該標諸3有可能為偽造而採取 必要保安措施。 5 上述防偽設計除具雙重確認之防偽功能外，由於輔助 標諸30可貼附於車輛200之車體侧邊，使其與感應裝置％ 之距離縮減至最短（實作上可在lm以内），相對可降低無線 感應裝置92之成本及所需之微波發射耗電功率。 當然，上述將第一、第二及第三圖形31、32、33以寬 〇 度不完全相同之長條圖呈現僅為一實施例而已，任何熟習 該技藝者自能依此作諸多形狀、規格或構造上之變化。如 圖5所示本發明第二較佳實施例中，則進一步引入加權方 式使車牌上所有號碼之寬度完全相同。 詳而言之，如下述表2所示，其與上述表丨主要差異 5 ，在於就各組英文字母加入一對應其組別1、2及3之加權 數，而各組之寬X高因子中寬度因子皆改為1，亦即將上述 第一實施例英文字母之寬度因子之作用改以加權數取代， 而阿拉伯數字部分因寬度原已一致，故不另經加權處理。 如圖4所示依本實施例形成之標誌3，其各英文字母對應之 〕 第一圖形31寬度皆為1單位寬度，而於距離各第一圖形31 一單位長度處則另設有一加權圖形34，該加權圖形34寬度 同樣為1單位寬度，長度則為表2各英文字母對應之加權 數X單位長度，於本實施例中B及μ對應之加權圖形34長 度即分別為1及2單位長度。 1267792 5 10 第一 組寬x南 加權 因子 A 1x1 1 B 1x2 1 C 1x3 1 D 1x4 1 E 1x5 1 F 1x6 1 G 1x7 1 Η 1x8 1 I 1x9 1 二組 寬χ南 加權 因子 J 1x1 2 K 1x2 2 L 1x3 2 Μ 1x4 2 Ν 1x5 2 0 1x6 2 Ρ 1x7 2 Q 1x8 2 R 1x9 2 三組 寬X高加權 因子 S 1x1 3 Τ 1x2 3 U 1x3 3 V 1x4 3 W 1x5 3 X 1x6 3 Υ 1x7 3 Ζ 1x8 3 15 20 當然’加權圖形34設置位置亦可作多種變化，且當士 本實施例中加權_ 34與第一圖形31同為矩形而外形《 法明顯區分時’加權圖形34與第一圖形3ι Μ需有適" 隔，以避免進行影像辨識時將其混淆為一(如將加權二 誤判為第-圖形31之—部份）。然若加權圖形料與第一田 形31外形不同，如-為圓形一為矩形時，則加權圖形3 與第-圖形31自然可緊鄰設置而無混淆之虞。 上述加權概念並可進一步應用於辨識車輛之車型（如輞 車相3L車、卡車）、車身顏色（如紅、黃、綠）廠牌（如以 B C代之）等。如令轎車、箱型車、卡車加權數各為1、 12 5 10 15 1267792 BM 2177之C廠牌綠色轎車，其加權圖形34將共包含分別 代表車牌英文字母、車牌數字、車型、車身顏色及廠牌之 複數加權圖形341、342、343、344及345，且本實施例中 有別於圖4所例示’而令阿拉伯數字之加權數為4,加權圖 形％則緊鄰設置於第二圖形32右側。然於其他變化中， 加=圖^ 34亦可改設於第—圖形31左側或其他適當處， 且央文子母、車牌數字、車型、車身顏色及 而僅選擇部分加權。 而专 加權圖形34之作用，如表3所示，當配置有圖6 < 斤丁心〜3之車輛進出停車場時，可於該停車場管制處-電腦自動記錄該車輛於停車場入口處及出口處經攝影及辨 識所得之對應攝像牌號、車型、廠牌、顏色等等資訊，而 與该官制處電腦内部預先登錄儲存之該車輛對應資料比對 =自動判定該標諸3是否為偽造或車籍有無問題，並接 績採取必要安全控管措施。上述之電腦自動記錄、比對等 技術因屬熟習電腦程式軟體人士易於完成者，於此不另詳 20 時間登錄 攝像 登錄 攝像 牌號 牌號 廠牌 廠牌 92/07/04 BM- BM - C C /18/50/30 2177 2177 92/07/04 GQ- GQ- A A /18/50/54 5486 5486 登錄 攝像 登錄 攝像 異常 顏色 顏色 轎車 轎車 代碼 綠 綠 轎車 轎車 正常 藍 紅 轎車 轎車 顏色 表3 異常 13 5 10 15 20 1267792 =者，上述資訊亦可顯示於一 LCD或其他顯示器，供 g 1处之現場管理人員依據該顯示之車輛車型、車备、 ^廠牌’與該管理人員本身由目視獲得之結果 對與以依據比對結果採取必要之人為管制或其他安全措丁施匕 廠m ’以圖6為例，經影像辨識結果該車輛應為c 倍真/ 4轎車型式，’㈣理人員同時目視該車輛則 厂i色’即代表標tl 3可能為偽造或車籍有問題(如職車） 此外’上述含#加權圖形34之標_ 3，亦可設置於車 、下端或左右角或其他適當處，使該㈣3連同車牌 可同時由攝影裝置攝入並經影像辨識，其作用在 、田因先線不足、牌號污損或其他 以辨識時，若經比對該車輛之廠牌、顏色 為：t部、或其部分組合之加權圖形34無誤，則同樣可視 2識比對無誤而將車輛放行，亦即作為車牌號碼比對困 難夺之-種補償機制，而確保確實安全之管制功能。 ^如圖7所示，加權圖形34亦可以不同形狀呈現，如^ 橢圓/排之正方形加權圖B 343係代表C廠牌，中排之 =形加權圖形344則代表綠色車身，最下排之長方形加 辨：：，345則代t轎車，其作用除同樣具辅助車牌號碼之 ，並可於主官單位法規許可下’將加權圖形34以壓 ^ ^ W方切成於車牌，以增加該加權圖 /之偽造困難度，而具防止犯罪之效果。 圖8所不本發明另一較佳實施例中，第一及第二圖 14 1267792 形41 42則係以陣列型態呈現。詳而言之，各第一圖形w 5 10 15 20 為由至少-第-單位圖形411所構成之陣列，而各第一圖形 41所包含之第-單位圖$ 411列數為其對應各英文字母於 其所屬該組之順序，以上料牌號碼ΒΜ.2177巾之Β及Μ 兩英文字為例，即分別包含2列及4列第一單位圖形411。 各第-圖形41所包含之第一單位圖形4ιι行數則為各英文 字母所屬之該組於所有各組t之順序，故車牌號碼祕 2177中之B及M兩英文字因分別編屬於第—及第二組，而 刀別ο έ行及2行第一單位圖形411。總結言之，車牌號 碼Β及Μ兩英文字對應之第一圖形41，係分別包含2歹㈣ 行及4列x2行之第一單位圖形411。 各第一圖形42則為由至少一第二單位圖形421所構成 之單行陣列’而其包含之第二單位_ 421列數，則為各 第一圖形42對應之各數字值。以上述車牌號碼ΒΜ_2ι77中 之2 1 7、7四數字為例，即分別包含2、1、7、7列第 二單位圖形421。 第三圖形43亦由至少一第三單位圖形431組成，其數 里计算配合圖3所舉之態樣所示，於此不另贅述。 另須指出者，本實施例中第一、第二及第三單位圖形 411 421、431係以實質相同之圓形（點）為例，而該標誌4 於實際製造上，可於一可供黏貼於車牌或車體之底層40上 藉Ρ刷或其他適當方式形成具反光效果之圓形第一、第 二及第三單位圖形411、421、431，藉該反光效果而便於攝 衫裝置之影像攝取。或以類似黏貼標籤之變化型態，待標 15 1267792 誌4整體黏貼於車牌或車體後，再將除各第一、第二第三 單位圖形411、421、431外之底層40分離撕下，使最終結 合於車牌或車體者只餘各第一、第二及第三單位圖形411、 421、431之圓形。當然，前述圖5、6所示之加權方式亦可 5 應用於本實施例，於此不另贅述。 如圖9所不之另一標誌5實施例，則係藉電子化主動 式光源型態呈現，而包括一概呈方形之板體5〇、複數呈陣 列配設於板體50内部之發光二極體（LED)54、複數設於板 體50兩外側處而於陰雨天產生輔助光源之led輔助燈源 1〇 55、一依預設時間或自動偵測環境光線、溼度而自動啟閉 辅助k源55之啟動器（圖未示），及如可程式處理器（圖未示） 等-又於板體50内部之必要電子元件，且兩兩相鄰之 間以不透明隔壁（圖未示）予以阻隔，以防光線彼此漫射干擾 而影響攝像精確性。藉由可程式處理器可重複輸入更新之 15 優點’除可控制對應位置之LED54如圖中所示，於對應車 牌號碼BM-2177之第一、第二及第三單位圖形511、521、 531位置處發光外，並可適用於其他不同之車牌號碼，亦即 同一電子式標誌5可適用安裝於不同車輛上，而無須更動 内部之電子元件。此外，該電子式標誌5電力可取自車内 2〇 =煙1其他適當電源，甚或採太陽能式儲能供電方式。 田、W述圖5、6所示之加權方式亦可應用於本實施例， 於此不另贅述。 可4者，為防止上述圖9所示之電子式標誌、5遭偽造， 〇 θ '内建之一程式控制LED54，以正確號碼夾雜由一亂 16 1267792 數產生式運鼻獲付之複數組亂數之形式發光，如前〇 · 4秒内 顯示正確之ΒΜ-2177後，接續〇.2秒内顯示一亂數AC_ 6之33對應之圖形5i 1、521、531，再接續之〇·6秒内則再顯 示正確之ΒΜ-2177，而後0.3秒内顯示另一亂數GF_ 1357對 應之圖形511、521、531等等。同時，於標誌辨識系統内並 儲存有對應之亂數產生式及各組號碼出現之時間程序，以 就各號碼出現時間及内容逐一驗證，完全符合後始確認該 電子式標遠、5代表之車牌號瑪無誤。 當然，上述電子式標誌5亦可配合同樣以LED或其他_ 發光電子元件呈現之車牌號碼，共同成型於一完全電子化 之車牌或一顯不裝置上，而不限須附著於傳統金屬車牌上， 15 20 最後如圖10所示，藉由於圖3中原標誌3外緣加上一 具不規則或其他不㈣造形狀之圖形％，亦可使標諸3整 體之偽造困難度增加，而具預防犯罪之效果。 藉由上述揭示之實施步驟及各種變化態樣，本發明較 習知直接藉車牌號碼識別車輛身分之方式，具有下述 優點： 車牌號碼中之英文字母或數字經圖形化後，無論 各第-、第二及第三圖形間之分割及就各圖形本身之心 ，皆較英文字母或數字容易且可獲得較高辨識正確率，且 =牌央文子母或數字因局部污損而致辨識錯誤之情形（如 11中61經污損而誤划兔Q 闊 、、為81)，於圖形化後亦可大幅改善， 此為本發明之首要優點。 ° 17 1267792 二、圖形化後之標誌其整體面積相較於車牌可大為縮 小，而可配合攝影裝置位置及角度而附著於車體最適當處 。舉例而言，該標誌可貼附於車頂，攝影裝置則設於車道 天花板而由上而下垂直攝像，不僅可將攝影距離減至最短 ，更由於無攝像偏斜角，並可同時降低影像辨識上之干擾 〇 一、由於各國或各種車輛車牌底色及車體顏色可能有 夕種麦化，本發明之標遠、不論貼附於車牌或車體處，皆可 選擇與其配合之車牌底色或車體顏色對比強烈之顏色呈現 ’使影像辨識裝置更易將該標誌自其附著之背景畫面中明 確分離取出判讀。 四、如圖12所示，習知就車牌號碼取像而辨識之技術 ，當攝影鏡頭與車牌號碼呈一偏斜角時，車牌號碼之影像 將產生如圖中虛線所示之變形，故需較複雜之補償運算技 術方能獲得正確辨識結果。而如圖13所示，由於本發明改 以辨識長條形或其他形狀取代直接辨識車牌號碼，當因攝 像傾斜角而致圖形影像變形時，由於可自圖中箭頭方向所 不自外朝中心（即X、γ軸交點）逐漸辨識影像是否存在，故 不論原正確或經變形之影像，其辨識結果皆相同而不受影 響。此外，當攝影裝置與車體間因相對速度存在（如車輛行 駛中），致車牌子體大小比例變化而導致之辨識難度增加等 問題，本發明亦可基於上述同一辨識方式予以克服。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 月匕以此限疋本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 18 1267792 範圍及發明說明書内容所作之簡單等效變化與修 仍屬本發明專利涵蓋之範圍内。 > 飾’皆應 【圖式簡單說明】 圖1為本發明車牌號碼圖形化方法之 ▲ 5 10 15 20 之實施流程圖； 車父佳實施例 圖2為-車輛前視示意圖，說明由本發明獲 言志附著於一車輛前方狀態； ^ ^ 圖3為由該第—較佳實施例之方法獲得之 立 圖； 3志不思 車道管制關切近上視示“，說明本發明 示意^ ;5為由本發㈣—較佳實_之㈣獲得之一標諸 一立=6為由本發明另—較佳實施例之方法獲得之-標諸 71^忍圖， 圖7為-車牌前視示意圖，說明本發明之一應用例； —圖8為由本發明另一較佳實施例之方法獲得之-標諸 示意圖； 圖9為由本發明另一較佳實施例之方法獲得之一標諸 示意圖； 圖10為由本發明另一較佳實施例之方法獲得之一標誌 示意圖； 圖11為一示意圖，說明車牌號碼因污損產生之判別誤 差； 19 1267792 圖12及13分別為一示意圖，說明一習知車牌號碼及 本發明之標誌圖形於偏斜角下獲得之成像示意圖；
20 1267792 【圖式之主要元件代表符號說明】 200 車輛 92 感應裝置 2 車牌 34 加權圖形 3 標詰· 411 第一單位圖形 31 第一圖形 421 第二單位圖形 32 第二圖形 431 第三單位圖形 33 第三圖形 50 板體 30 輔助標誌 54 發光二極體 9 關卡 55 輔助燈源 91 攝影裝置 101 〜110步驟 21