一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统及方法，包括高清晰工业相机和卫星定位接收机，用于对高速公路广告牌进行拍照，并获取拍照位置的卫星定位数据；车载终端：对采集照片进行预处理和匹配；并通过无线传输模块将处理好的数据上传至中心服务系统；中心服务系统：接收来自车载终端的上传数据，用于记录、对比和展示广告牌数据。本发明专利技术通过车载相机对高速公路沿线情况进行采集，结合卫星定位接收机对高速公路沿线的广告牌进行特征识别及定位；将采集中识别出来的广告牌信息与已有的广告牌GIS图层数据库进行对比，从而快速准确地判别采集识别的广告牌是否为新增、非法广告牌，大大提高检测效率，降低人工成本。

A Highway Billboard Recognition System and Method Based on Vehicle Camera

The invention discloses a highway billboard recognition system and method based on vehicle-mounted camera, including a high-definition industrial camera and a satellite positioning receiver, which are used to take pictures of highway billboards and obtain satellite positioning data of the photo location; a vehicle-mounted terminal: preprocessing and matching the collected photos; and uploading the processed data to the highway billboards through a wireless transmission module. Central service system: receiving uploaded data from vehicle terminal for recording, comparing and displaying billboard data. The invention collects the situation along the expressway by the vehicle camera, recognizes and locates the features of the billboards along the expressway with the satellite positioning receiver, and compares the information of the billboards identified in the collection with the existing GIS layer database of the billboards, so as to quickly and accurately distinguish whether the billboards collected and identified are new or illegal billboards. Improve the detection efficiency and reduce labor costs.

【技术实现步骤摘要】
一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统及方法
本专利技术涉及一种广告牌识别系统及方法，尤其涉及一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统及方法。
技术介绍
当前，广告业在我国经济发展的背景下迅速成长，高速公路沿线广告牌因其良好的宣传效果逐渐变得炙手可热。与此同时，在高速公路广告牌的规划与设置过程中，仍然存在广告设施规划建设管理存在漏洞，监管不到位、法律法规不健全等问题。具体体现在如下两个方面：1、规划管理缺位，私搭乱建广告牌现象严重。我国高速公路广告设施规划应符合交通运输厅的有关要求，但目前我国不少高速公路控制区以内和高速公路控制区以外的广告牌缺乏专项规划，私搭乱建广告牌现象严重。2、对非法广告牌缺乏有效监管。目前我国高速公路沿线控制区外的广告牌、高速公路与城区交界处的广告牌建设没有审批手续，实际管辖归属权不明确，导致交界处成为非法广告牌设立的多发地。当前，对沿线广告牌的检测主要还是依赖人工检测、记录，检测的结果很难再地图上直观展示，且人为因素影响较大，容易导致漏检、错检，检测效率低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统及方法，能够快速准确地判别采集识别的广告牌是否为新增、非法广告牌，大大提高检测效率，降低人工成本。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统及方法，包括数据采集设备：包括高清晰工业相机和卫星定位接收机，用于对高速公路广告牌进行拍照，并获取拍照位置的卫星定位数据；车载终端：对采集照片进行预处理和匹配；并通过无线传输模块将处理好的数据上传至中心服务系统；中心服务系统：接收来自车载终端的上传数据，用于记录、对比和展示广告牌数据。进一步地，所述高清晰工业相机的分辨率≥500万像素，光圈≥F1.4，焦距≥10mm；所述卫星定位接收机为GPS定位模块和/或北斗定位模块。进一步地，所述高清晰工业相机安装在车辆后视镜上，镜头朝车辆行驶方向。进一步地，所述车载终端采用点烟器供电。本专利技术为解决上述技术问题还提供一种基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其中，包括如下步骤：S1、先将高清晰工业相机、车载终端和卫星定位接收机在车上安装并固定好后，控制车辆匀速行驶；S2、采用卫星定位接收机对车辆位移进行累计，并控制相机对高速公路两边的广告牌等间隔进行拍照采集；S3、在车载终端上，对采集照片进行识别处理，提取广告牌边界；S4、中心服务系统接收来自车载终端的上传数据，并与既有广告牌GIS图层数据库进行对比，并判断广告牌是否为新增广告牌。进一步地，所述高清晰工业相机的分辨率≥500万像素，光圈≥F1.4，焦距≥10mm，所述高清晰工业相机安装在车辆后视镜上，镜头朝车辆行驶方向；所述步骤S1调整相机的对焦系统，使其前方100m范围内的物体能被清晰拍摄，并使用基于棋盘格的标定算法，根据相机摄像头内参，对采集的图片畸变进行修正，进而得到相机照片的修正系数。进一步地，所述步骤S2包括：S21、对照片进行二值化、高斯模糊处理和膨胀处理后，基于Canny边缘提取策略，得到图像的轮廓；S22、对图像中的轮廓进行筛选，一层一层排除非广告牌的轮廓；S23、对筛选出来的待选轮廓进行透视转换，将四边形轮廓转化为矩形轮廓，并写入广告牌有效边界数据库；S24、将广告牌有效边界数据库、对应的卫星定位数据、时间数据一同写入车载终端本地的SD卡中，同时通过车载终端的移动网络，将检测的数据实时上传至中心服务系统。进一步地，所述步骤S22包括：S221、判断轮廓是否有且仅有四个顶点，若是，进入S222；反之，排除该轮廓；S222、判断轮廓的四个角点是否出现在图像的边界处，若是，则排除该轮廓；反之，进入S223；S223、判断轮廓是否为一个凹四边形，若是，则排除该轮廓；反之，进入S224；S224、判断轮廓所围成的区域是否超过20万像素且小于40万像素，若否，则排除该轮廓；反之，进入S225；S225、判断轮廓的四个角点两两之间的距离是否大于100像素，若否，则排除该轮廓；反之，进入S226；S226、判断轮廓的最长边与最短边之比是否大于1，若否，则排除；反之，进入S227；S227、判断轮廓所围成区域的颜色分布直方图与交通标志牌板的颜色分布直方图相关系数是否大于0.9，若是，则排除；反之，则作为待选轮廓。进一步地，所述步骤S4中的中心服务系统在收到远程车载终端的连接请求后，验证终端身份，若为合法终端，则为其建立数据接收线程，接收数据；若为非法终端，则关闭连接。进一步地，所述步骤S4包括：S41、通过卫星定位数据，计算检测的广告牌与中心服务系统GIS图层中已有的广告牌的空间距离，若空间距离＞15m，则判定为新增广告牌；反之，则进入S42；S42、计算检测的广告牌与中心服务系统GIS图层中已有的广告牌颜色分布直方图相关系数，若相关系数小于0.9，则认为是新增广告牌；反之，则判定检测的广告牌与GIS图层中的广告牌为同一广告牌。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术提供的基于车载相机的高速公路广告牌识别系统及方法，通过车载相机对高速公路沿线情况进行采集，通过机器视觉智能算法，结合GPS/北斗定位，对高速公路沿线的广告牌进行特征识别及定位；将采集中识别出来的广告牌信息与已有的广告牌GIS图层数据库进行对比，运用地理位置和图像相似度，从而快速准确地判别采集识别的广告牌是否为新增、非法广告牌，大大提高检测效率，降低人工成本。附图说明图1为本专利技术基于车载相机的高速公路广告牌识别系统架构示意图；图2为本专利技术基于车载相机的高速公路广告牌识别流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图1为本专利技术基于车载相机的高速公路广告牌识别系统架构示意图。请参见图1，本专利技术提供的基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，包括：数据采集设备：包括高清晰工业相机和卫星定位接收机，用于对高速公路广告牌进行拍照，并获取拍照位置的卫星定位数据；车载终端：对采集照片进行预处理和匹配；并通过无线传输模块将处理好的数据上传至中心服务系统；中心服务系统：接收来自车载终端的上传数据，用于记录、对比和展示广告牌数据。本专利技术的广告牌识别系统中各主要装置模块的选择及功能如下：图2为本专利技术基于车载相机的高速公路广告牌识别流程示意图。请参见图2，本专利技术提供的基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，包括：(一)相机安装与标定将相机、车载终端、卫星接收机等设备在车上安装并固定好后，相机可固定在车后视镜上，镜头朝车辆行驶方向，同时需保证相机采集的照片范围内不会被物体遮挡；调整相机的对焦系统，使其前方100m范围内的物体能被清晰拍摄；使用现有的基于棋盘格的标定算法，根据相机摄像头内参，对采集的图片畸变等进行修正，进而得到相机照片的修正系数。(二)照片采集当检测车辆在高速公路上行驶时，可启动车载终端并采集照片。车载终端、相机由车辆的点烟器供电。车载终端正常启动后，卫星接收机将车辆实际的地理位置信息数据反馈给车载终端，由车载终端累计车辆的位移。相机根据车载终端的累计位移进行拍摄，具体为：假设车辆从静止启动，位移从0开始累计，当累计的位移达到或超过10m时，车载终端发出指令，让相机采集照片，保存在本地图像数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，其特征在于，包括：数据采集设备：包括高清晰工业相机和卫星定位接收机，用于对高速公路广告牌进行拍照，并获取拍照位置的卫星定位数据；车载终端：对采集照片进行预处理和匹配；并通过无线传输模块将处理好的数据上传至中心服务系统；中心服务系统：接收来自车载终端的上传数据，用于记录、对比和展示广告牌数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，其特征在于，包括：数据采集设备：包括高清晰工业相机和卫星定位接收机，用于对高速公路广告牌进行拍照，并获取拍照位置的卫星定位数据；车载终端：对采集照片进行预处理和匹配；并通过无线传输模块将处理好的数据上传至中心服务系统；中心服务系统：接收来自车载终端的上传数据，用于记录、对比和展示广告牌数据。2.如权利要求1所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，其特征在于，所述高清晰工业相机的分辨率≥500万像素，光圈≥F1.4，焦距≥10mm；所述卫星定位接收机为GPS定位模块和/或北斗定位模块。3.如权利要求2所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，其特征在于，所述高清晰工业相机安装在车辆后视镜上，镜头朝车辆行驶方向。4.如权利要求1所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，其特征在于，所述车载终端采用点烟器供电。5.一种基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、先将高清晰工业相机、车载终端和卫星定位接收机在车上安装并固定好后，控制车辆匀速行驶；S2、采用卫星定位接收机对车辆位移进行累计，并控制相机对高速公路两边的广告牌等间隔进行拍照采集；S3、在车载终端上，对采集照片进行识别处理，提取广告牌边界；S4、中心服务系统接收来自车载终端的上传数据，并与既有广告牌GIS图层数据库进行对比，并判断广告牌是否为新增广告牌。6.如权利要求5所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其特征在于，所述高清晰工业相机的分辨率≥500万像素，光圈≥F1.4，焦距≥10mm，所述高清晰工业相机安装在车辆后视镜上，镜头朝车辆行驶方向；所述步骤S1调整相机的对焦系统，使其前方100m范围内的物体能被清晰拍摄，并使用基于棋盘格的标定算法，根据相机摄像头内参，对采集的图片畸变进行修正，进而得到相机照片的修正系数。7.如权利要求5所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21、对照片进行二值化、高斯模糊处理和膨胀处理后，基于Canny边缘提取策略...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少为，钟盛，常光照，张晓明，
申请(专利权)人：上海智能交通有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31