一种融合视频动态跟踪的车牌识别方法和系统技术方案

技术编号:7838010 阅读:310 留言:0更新日期:2012-10-12 03:08
本发明专利技术一种融合视频动态跟踪车辆的车牌识别方法和系统,包括车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元、图像采集单元、车辆检测和跟踪单元、车牌识别单元和车辆相关信息输出单元;通过跟踪车辆的外形轮廓,初步定位出车辆的位置,然后在该车辆的位置区域范围内,定位出车牌区域,由车辆识别单元统计并输出最可信的车牌号码,在车牌识别的同时还可以提供有关车辆车型、车速、行驶轨迹、过程录像和车辆违法状态信息等车辆相关信息,满足用户对于车辆信息的全面需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理识别
,具体涉及一种融合视频动态跟踪的车牌识别方法和系统
技术介绍
当前,随着计算机和互联网技术的飞速发展,各种机动车的数量快速增长,各类信息包括与交通相关的信息呈爆炸性增长态势。智能交通系统能够更加安全、高效的管理车辆信息,在各种小区,厂区出入口车辆管理系统,收费站系统,道路治安卡口系统,超速、违 停、闯红灯电子警察系统中,展现出强大的作用,而其中对车牌识别是最重要的核心组成部分。在这些应用中自动化系统大部分使用了车牌自动识别技术。车牌识别(VehicleLicense Plate Recognition, VLPR)是现代智能交通系统中的重要组成部分之一,应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础,对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析,得到每一辆汽车唯一的车牌号码,从而完成识别过程。通过一些后续处理手段可以实现停车场收费管理、交通流量控制指标测量、车辆定位、治安卡口、汽车防盗、高速公路超速自动化监管、闯红灯电子警察、公路收费站等功能。对于维护交通安全和城市治安,防止交通堵塞,实现交通自动化管理有着现实的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能适应于任何图像质量,可以准确地识别出各种车牌的融合视频动态跟踪的车牌识别方法和系统,在车牌识别的同时还可以提供有关车辆车型(小型车、大型车或摩托车)、车速、行驶轨迹、过程录像和车辆违法状态信息等车辆相关信息,满足用户对于车辆信息的全面需求。一种融合视频动态跟踪车辆的车牌识别系统,包括车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元、图像采集单元、车辆检测和跟踪单元、车牌识别单元和车辆相关信息输出单元; 所述的车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元,用于载入车辆检测和车牌识别的相关参数,供车辆检测和跟踪单元、车牌识别单元读入使用;所述的图像采集单元,用于采集车辆视频图像,并将该车辆视频图像上传给车辆检测和跟踪单元和车牌识别单元;所述的车辆检测和跟踪单元,对图像采集单元上传的车辆视频图像进行车辆外形轮廓的检测和跟踪,先通过帧对减和背景建模获取初步车辆位置,采用sobel边缘灰度图像,进一步获取车辆的水平和垂直边缘,记录下车辆水平和垂直位置,然后通过跟踪器不断记录和比对车辆的外形轮廓,记录下车辆的完整行驶轨迹;通过此跟踪,能准确获取车辆的车型、车速、行驶轨迹、过程录像和车辆违法状态信息的车辆相关信息,并将车辆的外形轮廓扩展图像和车辆相关信息一并上传给车牌识别单元;所述的车牌识别单元,获取由图像采集单元上传的车辆视频图像或车辆静态图像,或经车辆检测和跟踪单元上传的车辆外形轮廓扩展图像进行车牌号码的识别,并输出识别结果至车辆相关信息输出单元; 所述的车辆相关信息输出单元,将车牌识别单元输出的车牌号码结果,结合车辆检测和跟踪单元输出的包括车辆的车型、车速、行驶轨迹、过程图像、过程录像、车辆违法信息的车辆相关信息,一并输出并保存到系统中。该车辆检测的设置参数包括车道线、停止线、第一触发线、第二触发线、跟踪区域和检测区域大小。该车牌识别相关参数包括车牌高度宽度、可信度、最小字符高度、最大字符高度、黄牌规则、车牌旋转规则和字符识别规则。所述的车牌识别单元包括车牌总控模块、多层次可疑车牌定位模块、可疑车牌排除模块、车牌图像矫正模块、车牌字符切分模块、车牌字符识别比对模块和车牌识别结果输出丰吴块; 该车牌总控模块,用于对车牌识别单元中的其他六个模块实施控制,统计出最大可信的车牌号码; 该多层次可疑车牌定位模块,对输入的图像通过多层次定位得出可疑连通区域集,以备后面切分识别; 该可疑车牌排除模块,对上述可疑连通区域集利用车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元中的车牌固有规则来排除一些非可信的连通区域,获得定位的车牌区域集; 该车牌图像矫正模块,对车牌区域集中每个定位出来的车牌进行水平和垂直方向上的边缘检测,计算出车牌在水平和垂直方向上的倾斜角度,然后进行水平和垂直方向上的矫正,获得矫正的车牌图像;该车牌字符切分模块,对矫正的车牌图像进行字符切分,获取刚好贴近字体的字符图像; 该车牌字符识别比对模块,对上述切分好的字符图像进行归一化处理,获取归一化后的字符图像的各种特征,并和字符模板进行比对,获取车牌字符识别结果集; 该车牌识别结果输出模块,从上述的车牌字符识别结果集中选出最可信的、最符合输出条件的车牌字符结果,并输出包括车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车牌图像、车牌在图像的位置信息的车牌号码结果至车辆相关信息输出单元。该车牌固有规则指的是车牌中间有大空格、并且车牌字符个数固定为7个、车牌的宽度和高度比例大概为4. 5、车牌颜色、车牌宽度大小、车牌字符大小。一种融合视频动态跟踪的车牌识别方法,具体包括如下步骤 步骤I、通过车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元载入各种车辆检测和车牌识别的相关参数,供车辆检测和跟踪单元和车牌识别单元调用; 步骤2、所述的图像采集单元采集车辆视频图像,并将该车辆视频图像上传给车辆检测和跟踪单元和车牌识别单元; 步骤3、所述的车辆检测和跟踪单元对图像采集单元上传的车辆视频图像进行车辆外形轮廓的检测和跟踪; 所述的车辆检测和跟踪单元对输入的车辆视频图像进行多帧灰度对减,并在获取背景模板后,将当前帧与背景模板对减,进一步判断是否检测到车辆的初步外形区域,若检测到车辆的初步外形区域,则将该区域作为检测器比对区域;如果检测不到车辆的初步外形区域,即没有发现移动的可疑区域,那么以车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元中预置的完整检测区域作为 检测器比对区域;然后对检测器比对区域进行车辆外形轮廓检测,若检测器在检测窗口中找到明显的垂直梯度信息时,则车辆外形轮廓被发现,进一步搜索上述检测到垂直梯度信息的检测窗口的垂直梯度值并且测量其平均宽度,从而获得车辆外形轮廓的边长,结合对减的车辆长度,可检测出更可靠的车辆外形轮廓;然后通过跟踪器不断记录和比对车辆的外形轮廓,并记录下车辆的完整行驶轨迹,同时能准确获取车辆的车型、车速、行驶轨迹、过程录像和车辆违法状态信息的车辆相关信息,并将车辆的外形轮廓扩展图像和上述车辆相关信息一并上传给车牌识别单元; 步骤4、所述的车牌识别单元获取由图像采集单元和车辆检测和跟踪单元上传的车辆视频图像进行车牌号码的识别,并输出识别结果至车辆相关信息输出单元; 步骤41、该车牌识别单元中的多层次可疑车牌定位模块,对输入的图像通过多层次定位算法,定位得出可疑连通区域集,以备后面切分识别;步骤42、该可疑车牌排除模块对上述可疑连通区域集利用车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元中的车牌固有规则来排除一些非可信的可疑连通区域,获得定位的车牌区域集; 步骤43、该车牌图像矫正模块对车牌区域集中每个定位出来的车牌区域进行水平和垂直方向上的边缘检测,计算出该车牌区域在水平和垂直方向上的倾斜角度,然后进行水平和垂直方向上的矫正,获得矫正的车牌图像; 步骤44、该车牌字符切分模块对矫正的车牌图像进行字符切分,获取刚好贴近字体的字符图像; 步骤45、该车牌字符识别比对模块对上述切分好的字符图像进行归一化处理,获取归一化后的字符图像的各种特征,并和车辆检测参数和车牌识别相关参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合视频动态跟踪车辆的车牌识别系统,其特征在于包括车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元、图像采集单元、车辆检测和跟踪单元、车牌识别单元和车辆相关信息输出单兀; 所述的车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元,用于载入车辆检测和车牌识别的相关参数,供车辆检测和跟踪单元、车牌识别单元读入使用;所述的图像采集单元,用于采集车辆视频图像,并将该车辆视频图像上传给车辆检测和跟踪单元和车牌识别单元;所述的车辆检测和跟踪单元,对图像采集单元上传的车辆视频图像进行车辆外形轮廓的检测和跟踪,先通过帧对减和背景建模获取初步车辆位置,采用sobel边缘灰度图像,进一步获取车辆的水平和垂直边缘,记录下车辆水平和垂直位置,然后通过跟踪器不断记录和比对车辆的外形轮廓,记录下车辆的完整行驶轨迹;通过此跟踪,能准确获取车辆的车型、车速、行驶轨迹、过程录像和车辆违法状态信息的车辆相关信息,并将车辆的外形轮廓扩展图像和车辆相关信息一并上传给车牌识别单元; 所述的车牌识别单元,获取由图像采集单元上传的车辆视频图像或车辆静态图像,或经车辆检测和跟踪单元上传的车辆外形轮廓扩展图像进行车牌号码的识别,并输出识别结果至车辆相关信息输出单元; 所述的车辆相关信息输出单元,将车牌识别单元输出的车牌号码结果,结合车辆检测和跟踪单元输出的包括车辆的车型、车速、行驶轨迹、过程图像、过程录像、车辆违法信息的车辆相关信息,一并输出并保存到系统中。2.根据权利要求I所述的一种融合视频动态跟踪车辆的车牌识别系统,其特征在于该车辆检测的设置参数包括车道线、停止线、第一触发线、第二触发线、跟踪区域和检测区域大小。3.根据权利要求I所述的一种融合视频动态跟踪车辆的车牌识别系统,其特征在于该车牌识别相关参数包括车牌高度宽度、可信度、最小字符高度、最大字符高度、黄牌规则、车牌旋转规则和字符识别规则。4.根据权利要求I所述的一种融合视频动态跟踪车辆的车牌识别系统,其特征在于所述的车牌识别单元包括车牌总控模块、多层次可疑车牌定位模块、可疑车牌排除模块、车牌图像矫正模块、车牌字符切分模块、车牌字符识别比对模块和车牌识别结果输出模块; 该车牌总控模块,用于对车牌识别单元中的其他六个模块实施控制,统计出最大可信的车牌号码; 该多层次可疑车牌定位模块,对输入的图像通过多层次定位得出可疑连通区域集,以备后面切分识别; 该可疑车牌排除模块,对上述可疑连通区域集利用车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元中的车牌固有规则来排除一些非可信的连通区域,获得定位的车牌区域集; 该车牌图像矫正模块,对车牌区域集中每个定位出来的车牌进行水平和垂直方向上的边缘检测,计算出车牌在水平和垂直方向上的倾斜角度,然后进行水平和垂直方向上的矫正,获得矫正的车牌图像;该车牌字符切分模块,对矫正的车牌图像进行字符切分,获取刚好贴近字体的字符图像;该车牌字符识别比对模块,对上述切分好的字符图像进行归一化处理,获取归一化后的字符图像的各种特征,并和车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元内的字符模板进行比对,获取车牌字符识别结果集; 该车牌识别结果输出模块,从上述的车牌字符识别结果集中选出最可信的、最符合输出条件的车牌字符结果,并输出包括车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车牌图像、车牌在图像的位置信息的车牌号码结果至车辆相关信息输出单元。5.根据权利要求4所述的一种融合视频动态跟踪车辆的车牌识别系统,其特征在于该车牌固有规则指的是车牌中间有大空格、并且车牌字符个数固定为7个、车牌的宽度和高度比例大概为4. 5、车牌颜色、车牌宽度大小、车牌字符大小。6.一种融合视频动态跟踪的车牌识别方法,其特征在于具体包括如下步骤 步骤I、通过车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元载入各种车辆检测和车牌识别的相关参数,供车辆检测和跟踪单元和车牌识别单元调用; 步骤2、所述的图像采集单元采集车辆视频图像,并将该车辆视频图像上传给车辆检测和跟踪单元和车牌识别单元; 步骤3、所述的车辆检测和跟踪单元对图像采集单元上传的车辆视频图像进行车辆外形轮廓的检测和跟踪; 所述的车辆检测和跟踪单元对输入的车辆视频图像进行多帧灰度对减,并在获取背景模板后,将当前帧与背景模板对减,进一步判断是否检测到车辆的初步外形区域,若检测到车辆的初步外形区域,则将该区域作为检测器比对区域;如果检测不到车辆的初步外形区域,即没有发现移动的可疑区域,那么以车辆检测参数和车牌识别相关参数设置单元中预置的完整检测区域作为检测器比对区域;然后对检测器比对区域进行车辆外形轮廓检测,若检测器在检测窗口中找到明显的垂直梯度信息时,则车辆外形轮廓被发现,进一步搜索上述检测到垂直梯度信息的检测窗口的垂直梯度值并且测量其平均宽度,从而获得车辆外形轮廓的边长,结合对减的车辆长度,可检测出更可靠的车辆外形轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈志阳
申请(专利权)人:厦门宸天电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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