TWI536328B - Traffic image division of labor identification system - Google Patents

Description

行車影像分工識別系統

採用分工式主從數位錄影與車牌辨識架構，在監視系統之數位錄影主機，設置車牌影像選定之前端引擎，以前置性選定具有效取樣之該行車車牌影像相片資料，傳輸給一雲端主控端之車牌號數辨識主機，進行車籍號碼辨識，藉由分工方式可提高運算效率及系統效益者。

一般路口監視器裝設，會採取路口端設置數位錄影，或是採IP網路影像傳輸回中控中心做集中錄影，此種方式為最傳統之做法，當遇到案件偵查時後，在下載錄影檔案，逐一檢視可疑車輛牌照號碼，作為辦案之參考，然此種方式，需求龐大專業警力，及需為常備而應付偶發事件，因此在效率考量下不可能大批成員組配，僅編制少數人員，在案情複雜的事件，常感人力不足，而且加上生理或心理因素而失誤，或失去辦案時機，再者以目前追蹤可疑行車，查證一小時錄影資料計算，包含查證車牌之影像擷取、手動紀錄車牌及人工糾察作業等，約得花費冗長時間，對於偵查案件的時效，有很大的影響，如此耗費人力及高度失誤可能的機制，實無法滿足社會維安需求。

再者：將車牌辨識電腦主機，裝設於路口端，進行車牌辨識之後，再將資料傳輸回控制中心總資料庫內，此種方式，需增設一台電腦，建置成本增高。

一般用一台車牌辨識電腦，會有同時辨識四車道情況，此方式會導致漏掉辨識機率很高，其原因為一般車牌辨識的時間，以單一相片辨識為基準，市面上多數軟體約為200MS，也就是每秒鐘僅能辨識5張，如果採取同時辨識四個車道，則這四車道同時有車輛進入畫面時，將會漏掉其他三車道的車牌辨識，此為目前通用之狀況。

又若是以一台電腦，單獨專侍一台攝影機，則每秒可以辨識5張，此 種方式辨識率將會比較高，但是在四車道使用時，需要四台電腦，設置成本也會升高；且車速過快時候，將會產生無法辨識狀況，俗稱『漏辨』，例如：時速108公里，每秒中移動距離為30公尺，以30FPS(每秒30張)的錄影速度，其每FPS為1公尺，若是每秒鐘只辨識5張，則每秒鐘為5FPS，以此計算，在6FPS(約33MS*6=198MS)才擷取一張相片，也就是每6公尺才一張，如此辨識率將是很低，漏辨率也很高，這是一般遇到的現象。

本專利主要目的為運用監視系統的數位錄影功能，設有車牌影像辨識主機與中心端車號辨識主機，進化為可同時做車牌影像及車籍號碼辨識，利用先前有效取樣辨識之前端作業，使提供出最高有效影像率，有效影像檢出後，再經網路提供中心端車號辨識主機做車籍辨識及整合資訊之目的。

本發明再一目的為為了達成上述目的，採取分散式架構，將車牌影像之辨識引擎，分別放置於前端車牌影像辨識主機，以及中心端車號辨識主機整合軟體搭配使用，進一步可使其達到每秒鐘30張(30FPS)的取像速度。

本發明第三目的為可將有車牌之影像做過濾之後，傳輸到中央控制中心端之車牌辨識整合主機，使中心端車號辨識主機減少無謂運算負擔。

本發明第四目的為主機是採用雙CPU伺服主機架構，一為將檔案解碼轉檔成單一相片，一純為核心車牌辨識，所以中心端辨識整合主機的辨識核心負荷量更為減少，且其電腦功能專職於核心辨識，所以辨識速度將可達(20~60MS)的速度/(FPS)每張相片。

本發明第五目的為將車牌資訊傳輸整合之資料庫，做車牌資訊分析等，運用於可疑車牌行經路徑搜尋、可輸入不完整號碼搜尋，利便目擊事件目擊證人車號資訊不滿足的情況下，同樣提供有利辦案開端。

本發明第六目的為畫面中車牌辨識的角度與大小，在車牌辨識軟體，無須做個別設定，就可達到高效率的辨識效果。

本發明第七目的為除末端路口監視錄影之外，在中心端也可以進行錄影雙重備援。

本發明第八目的為系統將辨識結果，存取於資料庫，可做車輛行經路向行徑之判讀之各項資訊搜尋。

本發明第九目的為本系統可應和在原有的數位錄影系統網之中，快速更新出全新高速行車監控層面。

本專利方式除具備影像錄影基本功能之外，在數位錄影內部裝設一車牌偵測機制軟體，在數位錄影擷取影像時，同時進行影像掃描處理，將有車牌之影像，存放於暫存傳輸位置，並且進行加密及壓縮，在預設時間內進行檔案壓縮成為單一檔案傳輸，可減少因單張相片傳輸時的網路速度，其檔案容量在相同相片張數比較可節省50%之容量，此期間，標準的數位錄影方式，並無須作改變。

基本位於交通行車監控位置，設有至少一車牌影像辨識主機20，車牌影像辨識主機20是經網路連結一中心端車號辨識主機80，其中中心端車號辨識主機80設置車牌辨識整合主機以及資料庫，接收路口數位錄影傳輸之加密資料之後，進行解密，並且轉換為單張相片，開始進行車牌辨識功用，此方式可以減少一般單一車牌辨識電腦，要同時處理即時影像，要偵測有無車牌，且要進行辨識等所需的時間，若以一般方式，每秒鐘處理速度只約5張相片(就是每張為200MS左右)，而本專利之主要為，分散式架構，將耗能較高的掃描車牌功能，分散於前端各數位錄影電腦，其中心端只純粹做解碼以及車號辨識功能，此速度最快可達30MS，且因為前端路口數位錄影已經具有過濾車牌功能，所以不會有提供無效無車牌的影像，因此對於車牌辨識主機的處理速度，以單一台為基準，可同時處理約50台數位錄影位置之車牌影像，此方式可大幅節省建置費用。

中心端的資料庫，接收車牌辨識整合主機的辨識資訊，含有時間地點等，運用資料庫搜尋軟體之設計，可做特定車牌查詢、不完整車牌搜尋、且可以顯示車牌影像以及全畫面車體影像等功能，例如：只輸入□□-123□，此為不完整車牌，經資料庫搜尋之後，會將具有123特徵的車牌全部 列表，並可逐一檢視車輛全景影像，確認真正車牌號碼，達到偵辦案件的時效。

預設可疑車輛的資訊，輸入於資料庫內，當車牌辨識資訊要寫入資料庫時，就進行比對，若有合乎預設資料相同時，可經由各類傳輸方式，通知相關人員。

本案主要構成有：

一標準數位錄影模組，內含攝影機以及數位錄影功能電腦。

一車牌辨識主機，內含有解壓縮以及辨識核心引擎等。

一資料庫伺服主機，具有資料庫，供查詢等功能。

一資料控管主機，此為LOG記錄功能。

一網頁主機，可供查詢辨識結果資訊。

一影像伺服主機，接收影像進行壓縮並存取於網路硬碟。

一影像網路硬碟，儲存錄影之影像用。

相關說明如圖示

如上圖說明：

1、攝影機單元1，可做24小時影像擷取錄影用，並將攝取影像儲存於數位錄影主機組3。

2、影像擷取裝置2為數位錄影之影像擷取卡，經由此影像擷取卡擷取影像之後，同時分配進入數位錄影主機組3的數位錄影標準壓縮以及成為影像檔之功能，另一影像資訊到達有效車牌影像辨識引擎4位置，由有效車牌影像辨識引擎4內建之車牌辨識搜尋車牌引擎，進行正確車牌影像搜尋功能，其搜尋方式可同時做多迴路之運用。

3、當有效車牌影像辨識引擎4搜尋引擎確定搜尋到的車牌為有效影像資訊時，立即經由加密單元5進行資料加密處理，並且運用節省相片檔案容量方式，進行壓縮成為一特定檔案，此方式可以設定時段進行壓縮成為單一加密檔案，之後，經由預定時間，傳輸至車牌影像辨識主機，在接收單元6接收檔案之後，進行轉換單元7解壓縮 功能，將資料解密及解壓縮之後，轉換成為可做車牌辨識之相片檔案，並且由核心辨識裝置8，進行車牌號碼數據辨識，其辨識結果由資訊顯示單元9可提供車牌號碼及相關資訊，當辨識結果產生時，即時寫入到資料庫主機10，作為總儲存資料用。

4、設置一網頁主機12，與資料庫主機連線，可經由網頁做車牌號碼搜尋，及相關運用，做為偵查可疑車輛之最快速方法之一。

5、設有一使用者管理主機11，可記錄所有進入網頁搜尋各資料之紀錄，防止資訊不當使用情形，達到資訊安全的目的。

6、在車牌辨識主機解壓縮的轉換單元7之後，另外將資料傳輸至壓縮單元13，使之成為動態之影像檔，例如車牌影像AVI等，並且儲存於網路儲存單元14，若遇到偵查案件需要時，可經由網頁主機12的功能，進行下載網路儲存單元14主機的動態影像資料。

7、可輸入預設之車牌資訊至資料庫主機10，經比對裝置100比對並透過網路，傳輸警告。

1‧‧‧攝影機單元

2‧‧‧影像擷取裝置

3‧‧‧數位錄影主機組

4‧‧‧有效車牌影像辨識引擎

5‧‧‧加密單元

6‧‧‧接收單元

7‧‧‧轉換單元

8‧‧‧辨識裝置

9‧‧‧資訊顯示單元

10‧‧‧資料庫主機

11‧‧‧使用者管理主機

12‧‧‧網頁主機

13‧‧‧壓縮單元

14‧‧‧網路儲存單元

20‧‧‧車牌影像辨識主機

80‧‧‧中心端車號辨識主機

100‧‧‧比對裝置

第1圖為系統架構圖。

1‧‧‧攝影機單元

2‧‧‧影像擷取裝置

3‧‧‧數位錄影主機組

4‧‧‧有效車牌影像辨識引擎

5‧‧‧加密單元

6‧‧‧接收單元

7‧‧‧轉換單元

8‧‧‧辨識裝置

9‧‧‧資訊顯示單元

10‧‧‧資料庫主機

11‧‧‧使用者管理主機

12‧‧‧網頁主機

13‧‧‧壓縮單元

14‧‧‧網路儲存單元

20‧‧‧車牌影像辨識主機

80‧‧‧中心端車號辨識主機

100‧‧‧比對裝置

Claims (6)

1. 一種行車影像分工識別系統，可運用在路口監視數位錄影之網路系統設備，藉由雲端中控中心以單點(主控)對多點(路口機組)搭配成為一前後分工及分散架構之雲端監控車牌辨識系統，包含有：至少一攝影機單元，具有取得影像功能；一對應上述攝影機單元之車牌影像辨識主機，其設有連結該攝影機單元之影像擷取裝置，該影像擷取裝置連結到一數位錄影主機組，該影像擷取裝另一路連接到一有效車牌影像辨識引擎，該有效車牌影像辨識引擎再連接一加密單元；一中心端車號辨識主機，設有一接收單元，該接收單元連接到一轉換單元；該轉換單元連接到一辨識裝置，該轉換單元的另一路連接一壓縮單元；其中，該影像擷取裝置為數位錄影之影像擷取卡，其擷取影像之後，同時分配進入所述數位錄影主機組的數位錄影標準壓縮及成為影像檔，其另一影像資訊到達所述有效車牌影像辨識引擎，由所述有效車牌影像辨識引擎進行正確車牌影像搜尋，當所述有效車牌影像辨識引擎確定搜尋到的車牌為有效影像資訊時，經由所述加密單元進行資料加密處理，並進行壓縮成為一特定檔案，之後傳輸至所述中心端車號辨識主機，該中心端車號辨識主機的接收單元接收檔案之後，經所述轉換單元進行解壓縮，並轉換成為可做車牌辨識之相片檔案；並且由一核心辨識裝置進行車牌號碼數據辨識，其辨識結果由一資訊顯示單元提供，當辨識結果產生時，即時寫入到一資料庫主機儲存。
2. 如申請專利範圍第1項所述之行車影像分工識別系統，其中更包含有一網頁主機，係與該資料庫主機連線，而可經由網頁做車牌號碼搜尋，及相關運用，以偵查可疑車輛。
3. 如申請專利範圍第1項所述之行車影像分工識別系統，其中更包含有一影像伺服主機，係可接收影像進行壓縮並存取於一網路硬碟。
4. 如申請專利範圍第1項所述之行車影像分工識別系統，其中更包含有一網路儲存單元，係可接收該中心端車號辨識主機的資料而存取。
5. 如申請專利範圍第1項所述之行車影像分工識別系統，其中更包含有一使用者管理主機，係可記錄所有使用者相關資訊，確保資訊安全。
6. 如申請專利範圍第1項所述之行車影像分工識別系統，其中設有一比對裝置，係可在預設之車牌資訊輸入至資料庫主機後，進行比對並透過網路，傳輸警告。