專利名稱：車牌檢測芯片及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車牌檢測領(lǐng)域，特別涉及一種車牌檢測芯片及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，車輛的數(shù)目不斷增加，交通狀況日趨惡化，給社會和環(huán)境帶來了巨大的壓力。日益擁堵的城市交通需要更先進(jìn)、更有效的交通管理、控制。利用車牌識別技術(shù)來提高管理水平、交通效率和進(jìn)行安全的智能交通管理已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究內(nèi)容。車牌識別系統(tǒng)具有對車輛進(jìn)行自動化監(jiān)視，驗(yàn)證，登記與報(bào)警等強(qiáng)大功能，可以被廣泛地應(yīng)用于高速公路自動收費(fèi)、停車場安全管理、被盜車輛的追蹤、車流統(tǒng)計(jì)等。早期車牌檢測系統(tǒng)大多是基于PC平臺的，其優(yōu)勢在于實(shí)現(xiàn)容易，但由于具有成本高、實(shí)時(shí)性較差、穩(wěn)定性不強(qiáng)等缺點(diǎn)，導(dǎo)致其難以廣泛推廣。隨著近幾十年來嵌入式技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的圖像處理，實(shí)時(shí)控制問題等都可以在嵌入式系統(tǒng)中得以實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在嵌入式車牌檢測系統(tǒng)的基本架構(gòu)都是基于單片機(jī)或多片通用DSP芯片等來完成目標(biāo)圖像的后期處理。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。另外，由于DSP芯片本身是無法做到并行處理，實(shí)時(shí)計(jì)算能力逐漸無法滿足日益增加的實(shí)際需求，需要提出全新的系統(tǒng)方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單的車牌檢測芯片。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種運(yùn)算速度快、易擴(kuò)展的車牌檢測系統(tǒng)。為了達(dá)到上述目的及其他目的，本實(shí)用新型提供的車牌檢測芯片，包括用于對輸入的車牌圖像信號進(jìn)行包括灰度化在內(nèi)的預(yù)處理的圖像預(yù)處理電路單元；與所述圖像預(yù)處理電路單元相連接且用于由所述圖像預(yù)處理電路單元輸出的圖像信號中定位車牌區(qū)域的車牌定位電路單元；與所述車牌定位電路單元相連接且用于由所述車牌定位電路單元輸出的車牌區(qū)域圖像中提取字符信號的字符提取電路單元；以及與所述字符提取電路單元相連接且用于識別所述字符提取電路單元輸出的字符信號的字符識別電路單元。其中，基于FPGA芯片來形成所述車牌檢測芯片。本實(shí)用新型提供的車牌檢測系統(tǒng)，包括用于獲取車牌圖像信號的圖像獲取單元；前述車牌檢測芯片，其包含的圖像預(yù)處理電路單元連接所述圖像獲取單元；以及與所述車牌檢測芯片所包含的字符識別電路單元相連接且用于根據(jù)所述字符識別電路單元輸出的字符信息來輸出控制信號的控制系統(tǒng)。其中，所述圖像獲取單元與車牌檢測芯片通過VHDCI標(biāo)準(zhǔn)接口相連接。綜上所述，本實(shí)用新型通過在單一的車牌檢測芯片上進(jìn)行包括圖像預(yù)處理、車牌定位、車牌字符分割、車牌字符檢測識別等在內(nèi)的車牌圖像處理工作，極大地簡化了電路結(jié)構(gòu)；具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)算速度快、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)；此外，相比現(xiàn)有采用PC軟件進(jìn)行地串行計(jì)算，本實(shí)用新型的性能更為優(yōu)越。
圖I為本實(shí)用新型的車牌檢測芯片示意圖。圖2為本實(shí)用新型的車牌檢測系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式請參閱圖1，本實(shí)用新型的車牌檢測芯片I包括圖像預(yù)處理電路單元11、車牌定位電路單元12、字符提取電路單元13及字符識別電路單元14。其中，基于FPGA芯片來形成所述車牌檢測芯片I。所述圖像預(yù)處理電路單元11用于對輸入的車牌圖像信號進(jìn)行包括灰度化在內(nèi)的預(yù)處理。優(yōu)選地，所述預(yù)處理還包括但不限于歸一化處理、中值濾波處理、效果增強(qiáng)處理、二值化處理、方向矯正處理以及去除大噪聲點(diǎn)處理中的一種或多種等等。所述車牌定位電路單元12與所述圖像預(yù)處理電路單元11相連接，用于由所述圖像預(yù)處理電路單元11輸出的圖像信號中定位車牌區(qū)域。例如，所述車牌定位電路單元12基于預(yù)定灰度、結(jié)構(gòu)特征等車牌特征信息，采用水平投影算法，將車牌區(qū)域的圖像予以加強(qiáng)，同時(shí)使非車牌區(qū)域的圖像消失或者減弱，由此來準(zhǔn)確有效定位出圖像中的車牌區(qū)域。所述字符提取電路單元13與所述車牌定位電路單元12相連接，用于由所述車牌定位電路單元12輸出的車牌區(qū)域圖像中提取字符信號。例如，所述字符提取電路單元13采用形態(tài)學(xué)將所述車牌定位電路單元12輸出的圖像中的車牌區(qū)域予以標(biāo)記，并采用基于模板匹配的分割算法對所述車牌區(qū)域中的車牌字符進(jìn)行分割提取，由此來獲得字符信號，所述基于模板匹配的分割算法可以較好的解決漢字不連通問題，從而提高識別率。所述字符識別電路單元14與所述字符提取電路單元13相連接，用于識別所述字符提取電路單元13輸出的字符信號。例如，所述字符識別電路單元14采用模板匹配字符識別算法，將識別的字符與模板庫中的模板對比，相似度最大者作為最終的檢測識別結(jié)果。優(yōu)選地，上述圖像預(yù)處理電路單元11、車牌定位電路單元12、字符提取電路單元13及字符識別電路單元14可基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)來實(shí)現(xiàn)，由此來形成車牌檢測
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心/T 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述所述僅僅只是列示，而非對本實(shí)用新型的限制，事實(shí)上，上述圖像預(yù)處理電路單元11、車牌定位電路單元12、字符提取電路單元13及字符識別電路單元14也可分別由其它處于同一芯片上的電路單元來實(shí)現(xiàn)。圖2為本實(shí)用新型的車牌檢測系統(tǒng)示意圖。所述車牌檢測系統(tǒng)包括圖像獲取單元2、車牌檢測芯片I及控制系統(tǒng)3。所述圖像獲取單元2用于獲取車牌圖像信號，優(yōu)選地，所述圖像獲取單元2包括CCD攝像機(jī)及與所述CCD攝像機(jī)連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。其中，所述CCD攝像機(jī)攝取包含車牌的圖像后，送入所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以轉(zhuǎn)換為數(shù)字型車牌圖像信號。所述車牌檢測芯片I如前述圖I所示的實(shí)施例所示，其包含的圖像預(yù)處理電路單元11連接所述圖像獲取單元2，以對所述圖像獲取單元2輸出的車牌圖像信號進(jìn)行包含灰度在內(nèi)的預(yù)處理。其中，所述圖像獲取單元2與車牌檢測芯片I通過VHDCI標(biāo)準(zhǔn)接口相連接。[0023]所述控制系統(tǒng)3與所述車牌檢測芯片I所包含的字符識別電路單元14相連接，用于根據(jù)所述字符識別電路單元14輸出的字符信息來輸出控制信號。例如，所述控制基于所述字符識別電路單元14輸出的字符信息為預(yù)定的違規(guī)車輛的字符信息，則輸出警示信號
坐坐寸寸o綜上所述，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)算速度快以及檢測識別率高等優(yōu)點(diǎn)。首先，相對于現(xiàn)有利用DSP車牌檢測系統(tǒng)，本實(shí)用新型只用了單一的FPGA芯片進(jìn)行并行處理，避免多DSP之間的通信；此外，將圖像預(yù)處理、車牌定位、分割和識別等都集成到FPGA內(nèi)部完成，整個(gè)硬件框架更加簡單；再有，充分利用了先進(jìn)的FPGA芯片的門級并行處理能力，處理速度有很大提升；還優(yōu)，采用基于模板匹配的識別算法，大大提高了識別成功率。上述實(shí)施例僅列示性說明本實(shí)用新型的原理及功效，而非用于限制本實(shí)用新型。 任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人員均可在不違背本實(shí)用新型的精神及范圍下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此，本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求1.ー種車牌檢測芯片，其特征在于包括 用于對輸入的車牌圖像信號進(jìn)行包括灰度化在內(nèi)的預(yù)處理的圖像預(yù)處理電路單元； 與所述圖像預(yù)處理電路單元相連接且用于由所述圖像預(yù)處理電路單元輸出的圖像信號中定位車牌區(qū)域的車牌定位電路單元； 與所述車牌定位電路單元相連接且用于由所述車牌定位電路單元輸出的車牌區(qū)域圖像中提取字符信號的字符提取電路單兀； 與所述字符提取電路單元相連接且用于識別所述字符提取電路單元輸出的字符信號的字符識別電路單元。
2.如權(quán)利要求I所述的車牌檢測芯片，其特征在于基于FPGA芯片來形成所述車牌檢測芯片。
3.ー種車牌檢測系統(tǒng)，其特征在于包括 用于獲取車牌圖像信號的圖像獲取単元； 權(quán)利要求I或2所述的車牌檢測芯片，其包含的圖像預(yù)處理電路單元連接所述圖像獲取單元； 與所述車牌檢測芯片所包含的字符識別電路單元相連接且用于根據(jù)所述字符識別電路單元輸出的字符信息來輸出控制信號的控制系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求3所述的車牌檢測系統(tǒng)，其特征在于所述圖像獲取單元與車牌檢測芯片通過VHDCI標(biāo)準(zhǔn)接ロ相連接。
5.如權(quán)利要求3或4所述的車牌檢測系統(tǒng)，其特征在于所述圖像獲取單元包括CCD攝像機(jī)及與所述CCD攝像機(jī)連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種車牌檢測芯片及系統(tǒng)。其中，所述車牌檢測芯片包括用于對輸入的車牌圖像信號進(jìn)行包括灰度化在內(nèi)的預(yù)處理的圖像預(yù)處理電路單元；用于由所述圖像預(yù)處理電路單元輸出的圖像信號中定位車牌區(qū)域的車牌定位電路單元；用于由所述車牌定位電路單元輸出的車牌區(qū)域圖像中提取字符信號的字符提取電路單元；以及用于識別所述字符提取電路單元輸出的字符信號的字符識別電路單元；所述車牌檢測芯片的圖像預(yù)處理電路單元連接用于獲取圖像信號的圖像獲取單元、字符識別電路單元連接用于根據(jù)字符信息來輸出控制信號的控制系統(tǒng)，由此形成車牌檢測系統(tǒng)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)算速度快以及檢測識別率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G06K9/00GK202394245SQ20112041452
公開日2012年8月22日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者何宇童, 姚琪, 王佶梁, 王庭暉, 賀聰, 趙峰 申請人:上海德致倫電子科技有限公司