專利名稱：汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種圖像識(shí)別裝置，具體是一種使用在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)和城市 智能交通系統(tǒng)中對(duì)來往車輛的汽車牌照進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別的汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器。
背景技術(shù)：
汽車牌照識(shí)別的研究最早出現(xiàn)于上世紀(jì)80年代，當(dāng)進(jìn)入21世紀(jì)后，由于計(jì)算機(jī)視 覺技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)基于視覺的車牌識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。識(shí)別過程是使 用攝像機(jī)(CXD)拍下車輛圖像，然后交給DSP識(shí)別器進(jìn)行分析，通過車牌定位、字符分割與 字符識(shí)別等步驟把車牌號(hào)碼識(shí)別出來。這種方法不需要在車上安裝發(fā)送車牌號(hào)碼的車載發(fā) 射設(shè)備，對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)車輛或靜止?fàn)顟B(tài)車輛的車牌號(hào)碼進(jìn)行非接觸性信息采集并實(shí)時(shí)識(shí)別， 節(jié)省了設(shè)備安裝及大量資金。但是車輛由于天氣、環(huán)境、照明、速度及車輛狀況等很多原因， 所得到的圖像可能存在著大量的噪聲和變形，同時(shí)還有可能存在遮擋，影響識(shí)別率。另外， 識(shí)別算法的好壞也是直接影響識(shí)別速度和識(shí)別時(shí)間?；趫D像處理技術(shù)的車牌識(shí)別系統(tǒng)是 車牌識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)展方向。國外一些發(fā)達(dá)國家，在全天候的條件下，識(shí)別精度已超過95%， 識(shí)別速度超過每秒5輛。如美國將推出安裝有車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的警車，該警車在行駛中 能自動(dòng)識(shí)別前后左右?guī)纵v車的車牌，最快一秒內(nèi)能識(shí)別和跟蹤5輛車；意大利車牌自動(dòng)識(shí) 別系統(tǒng)已經(jīng)在不停車收費(fèi)系統(tǒng)中應(yīng)用，可完成自動(dòng)車牌識(shí)別和自動(dòng)收費(fèi)。目前，國內(nèi)研究的 車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)還沒達(dá)到實(shí)用的階段，在全天候的條件下，識(shí)別精度不高，識(shí)別時(shí)間長， 目前一些科研機(jī)構(gòu)和公司對(duì)中國車牌識(shí)別進(jìn)行了研究和開發(fā)，取得了一定的進(jìn)展?，F(xiàn)有的汽車牌照識(shí)別器采用拍攝單元外加嵌入式工控機(jī)作為處理單元的方式，拍 攝單元由攝槍加定向閃光燈和補(bǔ)光閃光燈組成，識(shí)別軟件運(yùn)行在處理單元，車道收費(fèi)計(jì)算 機(jī)通過串行通訊和網(wǎng)絡(luò)通訊來獲得車牌號(hào)和車輛圖像；另一些汽車牌照識(shí)別器采用拍攝單 元加車道收費(fèi)工控機(jī)加視頻采集卡的方式，車道收費(fèi)工控機(jī)通過視頻采集卡采集到的圖像 在車道收費(fèi)工控機(jī)中進(jìn)行處理。由于汽車牌照的識(shí)別在車道收費(fèi)工控機(jī)中進(jìn)行，也就是說， 汽車牌照識(shí)別器與車道收費(fèi)工控機(jī)幾捆綁在一起的，不僅加大了制造成本，而且還降低了 識(shí)別速度。另外，拍攝單元還存在以下缺陷一是，當(dāng)車輛高速行駛時(shí)，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象， 使采集到的車輛圖像不清晰，尤其是晚上識(shí)別效果不佳；二是，陽光強(qiáng)烈時(shí)產(chǎn)生飽和失真和 反光現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述之不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本低且識(shí)別速度快的汽 車牌照自動(dòng)識(shí)別器。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器包 括有包括有閃光燈、立柱、角度調(diào)節(jié)支座和圖像抓拍器，牌照識(shí)別器；閃光燈設(shè)在立柱上，圖 像抓拍器通過角度調(diào)節(jié)支座固定在立柱上，圖像抓拍器通過導(dǎo)線與閃光燈相連，其特征在 于該自動(dòng)識(shí)別器還設(shè)有牌照識(shí)別器，所述圖像抓拍儀將抓拍圖像傳送給牌照識(shí)別器，牌照
3識(shí)別器對(duì)抓拍圖像進(jìn)行分析和處理，將識(shí)別結(jié)果和抓拍圖像通過網(wǎng)絡(luò)接口傳輸給收費(fèi)計(jì)算 機(jī)。所述圖像抓拍儀包括有箱體以及位于箱體內(nèi)的攝像槍、主控制板、閃光燈控制板 和溫度控制板，所述主控制板對(duì)各部件進(jìn)行控制，并與牌照識(shí)別器通信，閃光燈控制板控制 閃光燈進(jìn)行閃光；所述攝像槍內(nèi)裝有CCD快門控制板，為CCD提供所需的快門信號(hào)，處理過 的視頻信號(hào)通過BNC接口提供給牌照識(shí)別器。所述主控制板包括有RS232串行通訊模塊、電源模塊和單片機(jī)控制模塊，單片機(jī) 控制模塊通過RS232串行通訊模塊與牌照識(shí)別器通信；電源模塊接受所述的變壓整流器的 直流輸入，為其他模塊提供電源。所述閃光燈控制板包括電源濾波模塊、電源整流模塊、觸發(fā)導(dǎo)通模塊、升壓模塊， 220V交流電經(jīng)過電源濾波模塊過濾掉干擾雜波后，經(jīng)過半波整流模塊變成直流，儲(chǔ)存在主 電容(C1、C2)中，觸發(fā)導(dǎo)通模塊一旦接收到主控制板發(fā)送過來的導(dǎo)通信號(hào)后，升壓模塊由 觸發(fā)電容和觸發(fā)線圈產(chǎn)生一個(gè)IOKV瞬間高壓，使閃光燈管內(nèi)的惰性氣體電離，主電容(Cl、 C2)放電，在閃光燈管內(nèi)形成弧光。本實(shí)用新型的有益效果在于硬件識(shí)別的方式大大節(jié)省了成本和提高了識(shí)別速 度，在保持與國外產(chǎn)品相接近的功能和識(shí)別效果的同時(shí)，本實(shí)用新型在成本和工程造價(jià)上 具有一定的優(yōu)勢。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明

圖1為本實(shí)用新型的外觀實(shí)物圖；圖2為圖1所示的圖像抓拍儀的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為圖1所示的牌照識(shí)別器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2所示的主控制板的電原理框圖；圖5為圖2所示的閃光燈控制板的電原理框圖；圖6為圖3所示的嵌入式DSP識(shí)別主板的電原理框圖；圖7為圖6所示的電路圖；圖8為圖4所示的主控制板的電路圖；圖9為圖5所示的閃光燈控制板的電路圖。圖中1、圖像抓拍器；2、角度調(diào)節(jié)支座；3、立柱；4、閃光燈；5、法蘭底盤；6、牌照 識(shí)別器；12、CXD快門控制板；14、攝像槍；15、主控制板；16、溫度控制板；17、開關(guān)電源模 塊；18、風(fēng)扇；19、閃光燈控制板；61、識(shí)別器箱蓋；62、識(shí)別器箱箱體；63、開關(guān)電源模塊； 64、接口電路板；65、嵌入式DSP識(shí)別主板；66、RJ45接口 ；67、BNC接口 ；69、指示燈；151、 RS232串行通訊模塊；152、視頻同步檢測模塊；153、電源模塊；154、單片機(jī)控制模塊；155、 觸發(fā)檢測模塊；156、閃光燈控制接口模塊；157、CCD快門控制接口模塊；431、電源濾波模 塊；432、電源整流模塊；433、觸發(fā)導(dǎo)通模塊；434、升壓模塊；651、DSP核心處理模塊；652、 SDRAM模塊；653、FLASH模塊；654、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊；655、RS232串口通訊模塊；656、視頻采集 模塊。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型包括法蘭底盤5、閃光燈4、立柱3、角度調(diào)節(jié)支 座2、圖像抓拍器1、牌照識(shí)別器6 ；法蘭底盤5上安裝有立柱3，立柱3上面通過角度調(diào)節(jié)支 座2固定圖像抓拍器1，角度調(diào)節(jié)支座2的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)圖像抓拍儀1變換方位角度；立柱3的 高度不可調(diào)，可根據(jù)現(xiàn)場安裝情況確定；立柱3上裝有閃光燈4 ；導(dǎo)線由圖像抓拍器1通過 立柱3的內(nèi)腔連接到閃光燈4。該自動(dòng)識(shí)別器還設(shè)有牌照識(shí)別器6，所述的圖像抓拍儀1由 上蓋和箱體構(gòu)成；箱體內(nèi)裝有攝像槍14、主控制板15、溫度控制板16、開關(guān)電源模塊17和 閃光燈控制板19 ；所述的主控制板15對(duì)各部件進(jìn)行控制，處理過的視頻信號(hào)通過BNC接口 67提供給牌照識(shí)別器6，牌照識(shí)別器6采集圖像并進(jìn)行圖像分析和處理，將識(shí)別結(jié)果和抓拍 圖像通過RJ45接口 66傳輸給收費(fèi)計(jì)算機(jī)；所述的閃光燈控制板19控制閃光燈4進(jìn)行閃 光；攝像槍14內(nèi)裝有CCD快門控制板12，為CCD提供所需的快門信號(hào)。如圖3、6所示，所述的牌照識(shí)別器6包括有識(shí)別器箱蓋61、識(shí)別器箱箱體62、開關(guān) 電源模塊63、接口電路板64和嵌入式DSP識(shí)別主板65 ；所述嵌入式DSP識(shí)別主板65包括 DSP核心處理模塊651、SDRAM模塊652、FLASH模塊653、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊654、RS232串口通訊 模塊655、視頻采集模塊656 ；接口電路板64將嵌入式DSP識(shí)別主板65上的指示燈69、RJ45 接口 66、BNC接口 67擴(kuò)展到識(shí)別器外殼面板上。DSP核心處理模塊651采用TMS320DM642 數(shù)字信號(hào)處理器。如圖4、8所示，所述的主控制板15是由RS232串行通訊模塊151、視頻同步檢測模 塊152、電源模塊153、單片機(jī)控制模塊154、觸發(fā)檢測模塊155、CCD快門控制接口模塊157 及閃光燈控制接口模塊156構(gòu)成，單片機(jī)控制模塊IM通過RS232串行通訊模塊151與牌 照識(shí)別器6通信，通過CCD快門控制接口模塊157連接CCD快門控制板12，通過閃光燈控制 接口模塊156連接閃光燈控制板19 ；觸發(fā)檢測模塊155將汽車到達(dá)時(shí)所觸發(fā)得到的低電平 信號(hào)傳送給單片機(jī)控制模塊154 ；電源模塊153接受所述的變壓整流器的直流輸入，為其他 模塊提供電源。如圖5、9所示，所述閃光燈控制板19包括電源濾波模塊431、電源整流模塊432、 觸發(fā)導(dǎo)通模塊433、升壓模塊434。220V交流電經(jīng)過電源濾波模塊431過濾掉干擾雜波后， 經(jīng)過半波整流模塊432變成直流，儲(chǔ)存在主電容(Cl、a)中，觸發(fā)導(dǎo)通模塊433—旦接收到 主控制板15發(fā)送過來的導(dǎo)通信號(hào)后，升壓模塊434由觸發(fā)電容和觸發(fā)線圈產(chǎn)生一個(gè)IOKV 瞬間高壓，使閃光燈管內(nèi)的惰性氣體電離，主電容(ci、a)放電，在閃光燈管內(nèi)形成弧光。如圖2、7所示，所述的箱體13內(nèi)還裝有散熱風(fēng)扇18，當(dāng)箱體內(nèi)溫度達(dá)到和超過 37°C，溫度控制板16將散熱風(fēng)扇18的電路導(dǎo)通，從而啟動(dòng)散熱風(fēng)扇18進(jìn)行吹風(fēng)散熱。本實(shí)用新型所述的汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)解決了日夜光照不 均的問題，得到白天和晚上在車牌區(qū)域附近圖像質(zhì)量接近的圖像；( 通過CCD快門控制電 路控制CCD快門脈沖獲得合適的曝光亮度，取得清晰圖像，解決高速行駛汽車產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng) 模糊現(xiàn)象；C3)解決了晚上閃光燈補(bǔ)光的問題，包括閃光與快門同步的問題，光通量控制的 問題。夜晚采集車牌圖像時(shí)，通過——電路控制，仍然使用高速快門，同時(shí)通過閃光燈補(bǔ)光， 既能獲得和白天相近的圖像效果，又能抑制車頭大燈的影響，同時(shí)也解決了車輛高速行駛 產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象；(4)改造了攝像槍的CXD快門控制模塊，可獲得清晰、亮度合適的高 質(zhì)量的捉拍圖像。( 采用嵌入式DSP硬件識(shí)別技術(shù)，大大提高識(shí)別速度，對(duì)收費(fèi)工控機(jī)硬件資源要求不高，對(duì)原有收費(fèi)系統(tǒng)影響非常小。 工作原理本實(shí)用新型所述的汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器是由圖像抓拍儀、閃光燈和牌 照識(shí)別器構(gòu)成，識(shí)別軟件直接運(yùn)行在牌照識(shí)別器中，通過動(dòng)態(tài)鏈接庫的方式提供給系統(tǒng)集 成商調(diào)用，直接得到車牌號(hào)和圖像，硬件識(shí)別的方式大大節(jié)省了成本和提高識(shí)別速度。在保 持與國外產(chǎn)品相接近的功能和識(shí)別效果的同時(shí)，本實(shí)用新型在成本和工程造價(jià)上具有一定 的優(yōu)勢。
權(quán)利要求1.一種汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器包括有包括有閃光燈、立柱(3)、角度調(diào)節(jié)支座(2)和 圖像抓拍器(1)，閃光燈⑷設(shè)在立柱⑶上，圖像抓拍器⑴通過角度調(diào)節(jié)支座⑵固定 在立柱(3)上，圖像抓拍器(1)通過導(dǎo)線與閃光燈⑷相連，其特征在于該自動(dòng)識(shí)別器還 設(shè)有牌照識(shí)別器(6)，所述圖像抓拍儀(1)將圖像信息傳送給牌照識(shí)別器(6)，牌照識(shí)別器 (6)采集圖像并進(jìn)行圖像分析和處理，將識(shí)別結(jié)果和抓拍圖像通過RJ45接口(66)傳輸給收 費(fèi)計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器，其特征在于所述圖像抓拍儀(1)包 括有箱體以及位于箱體內(nèi)的攝像槍(14)、主控制板(15)、閃光燈控制板(19)和溫度控制板 (16)，所述主控制板(15)對(duì)各部件進(jìn)行控制，并與牌照識(shí)別器(6)通信，閃光燈控制板(19) 控制閃光燈(4)進(jìn)行閃光；所述攝像槍(14)內(nèi)裝有CCD快門控制板(12)，為CCD提供所需 的快門信號(hào)，處理過的視頻信號(hào)通過BNC接口(67)提供給牌照識(shí)別器(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器，其特征在于所述主控制板(1 包括 有RS232串行通訊模塊(151)、電源模塊(15 和單片機(jī)控制模塊(IM)，單片機(jī)控制模塊 (154)通過RS232串行通訊模塊(151)與牌照識(shí)別器(6)通信；電源模塊(153)接受所述 的變壓整流器的直流輸入，為其他模塊提供電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器，其特征在于所述牌照識(shí)別器(6)內(nèi) 設(shè)有嵌入式DSP識(shí)別主板(65)，所述嵌入式DSP識(shí)別主板(6 上的DSP核心處理模塊 (651)采用TMS320DM642數(shù)字信號(hào)處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器，其特征在于所述閃光燈控制板(19) 包括電源濾波模塊(431)、電源整流模塊(43 、觸發(fā)導(dǎo)通模塊(43 、升壓模塊(434)，220V 交流電經(jīng)過電源濾波模塊(431)過濾掉干擾雜波后，經(jīng)過半波的電源整流模塊(43 變成 直流，儲(chǔ)存在主電容(Cl、C2)中，觸發(fā)導(dǎo)通模塊(43 接收到主控制板(1 發(fā)送過來的導(dǎo) 通信號(hào)后，升壓模塊GM)由觸發(fā)電容和觸發(fā)線圈產(chǎn)生一個(gè)IOKV瞬間高壓，使閃光燈管內(nèi) 的惰性氣體電離，主電容(C1、C2)放電，在閃光燈管內(nèi)形成弧光。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車牌照自動(dòng)識(shí)別器，它包括有包括有閃光燈、立柱、角度調(diào)節(jié)支座和圖像抓拍器，牌照識(shí)別器；閃光燈設(shè)在立柱上，圖像抓拍器通過角度調(diào)節(jié)支座固定在立柱上，圖像抓拍器通過導(dǎo)線與閃光燈相連，其特征在于該自動(dòng)識(shí)別器還設(shè)有牌照識(shí)別器，所述圖像抓拍儀將抓拍圖像傳送給牌照識(shí)別器，牌照識(shí)別器對(duì)抓拍圖像進(jìn)行分析和處理，將識(shí)別結(jié)果和抓拍圖像通過網(wǎng)絡(luò)接口傳輸給收費(fèi)計(jì)算機(jī)。所述圖像抓拍儀中的主控制板對(duì)各部件進(jìn)行控制，并與牌照識(shí)別器通信。硬件識(shí)別的方式大大節(jié)省了成本和提高了識(shí)別速度，在保持與國外產(chǎn)品相接近的功能和識(shí)別效果的同時(shí)，本實(shí)用新型在成本和工程造價(jià)上具有一定的優(yōu)勢。
文檔編號(hào)H04N5/232GK201886630SQ20102052319
公開日2011年6月29日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
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