基于图像特征比对的车辆套牌识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像特征比对的车辆套牌识别系统，包括车辆图像采集模块、套牌预处理模块和套牌增强识别模块，其特征在于所述车辆图像采集模块用于采集车辆图像，并传输给套牌预处理模块；所述套牌预处理模块设置有车型特征库、车辆基础库，用于根据号牌区域和车头区域判断待识别的车辆车型，并与根据车辆号牌从车型特征库中检索获得的车型进行比对；当根据号牌区域和车头区域判断的车辆车型与根据车辆号牌从车型特征库中检索获得的车型不一致时，所述套牌预处理模块将待识别的车辆纳入套牌嫌疑库，并传输给套牌增强识别模块进行处理；所述套牌增强识别模块根据车辆号牌补办情况、待识别的车辆图像的车牌模糊系数的大小、车牌号码错误聚类因子的大小判断纳入套牌嫌疑库的待识别车辆是否为套牌车。

【技术实现步骤摘要】
基于图像特征比对的车辆套牌识别方法
本专利技术属于图像识别
，具体涉及一种基于图像特征比对的车辆套牌识别方法。
技术介绍
假、套牌交通违法行为，是指行为人伪造、变造或者使用伪造、变造机动车牌证上道路行驶等违反机动车号牌、证件管理规定的严重交通违法行为。假、牌套牌违法行为危害极大，不仅严重扰乱正常的交通管理秩序，造成巨大交通安全隐患，而且给交通事故处理、肇事逃逸、刑事案件侦破带来了很大难度。同时，套牌车辆肆意违反交通法规，使真正的车主意见很大，一定程度上也削弱公安机关的执法威信。近年来，公安部先后在全国部署开展了多次机动车涉牌涉证交通违法行为专项整治工作。据统计，2008年5月到7月，全国共查处涉牌涉证交通违法行为632万起，其中，使用伪造、变造机动车牌证违法行为26.7万起，使用其他机动车牌证等违法行为11.4万起（数据来源于人民网：http://legal.people.com.cn/GB/194060/11868280.html）。上述数据一方面说明专项行动成效明显，另一方面也反映出我国假牌假证问题还十分严重，假牌套牌现象没有得到根治。目前影响公安交警部门打击假牌套牌违法行为效果的主要原因：一是随着制假造假水平的提高，交警通过肉眼识别等常规手段发现套牌假牌的难度加大。二是套牌假牌车辆一般只能在发生交通违法或事故或真实车主举报时，才能被发现和查处，在路面正常行驶很难被主动发现，增加了交警的执法难度。如何通过科技信息化手段，基于现有软硬件条件来实现假、套牌车辆的实时发现预警，是一项重大的科技难题。针对这一难题，海军航空工程学院的王枚提出通过车灯定位识别方法，通过车灯特征来识别车辆类型，根据识别结果和车辆信息库进行比较来判断假、套牌；专利申请号为201110400123.0公开了通过前端车辆检测识别单元对车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆商标进行自动识别，如果车身颜色或车辆商标与记载的信息不一致，则有套牌车；专利申请号为200910058943.9公开了一种基于车辆牌照识别和网格化监控的套牌车检测方法，是在车辆牌照识别及网格化监控的基础上，将车辆牌照与各个监控点的信息关联起来，通过“时间差”判定，检测出涉嫌套牌车辆的方法；专利申请号为200910051843.3公开了一种基于理论最短行驶时间的套牌识别方法，认为同一车牌在不合理的时间段内理论上不可能同时出现在不同路面；上海交通大学的刘锋通过图像识别算法提取车辆的几何特征来实现车型识别，并以此进行套牌判定。上述文献和公开的专利为假、套牌识别提供了技术实现方法，但实战应用方面仍然有较大的提升空间，比如利用车灯、车标来识别车型对抓拍图像质量要求过高，对于一般质量照片存在识别准确度低，无法适应全天候实战环境；通过“时间差”和“理论最短行驶时间”来判断套牌，虽然可以解决同时在路面上的套牌情况，但仍无法认定“谁套了谁的牌”，也无法解决套牌车在非同一时间出现的套牌情况；通过提取车辆几何特征来实现车辆类型识别，虽然安装方便、兼容性高，但仍然有运算强度大、识别率不高，套牌预警误报严重的问题。即使随着科学技术的发展，以上方法准确率和运算效率得到很大程度上提高，比如车型识别准确度高达95%，车牌识别率达到98%，那么：假设某城市汽车保有量为200万车辆，套牌占比1%，车型识别的5%错误率以及车牌识别的2%错误率相互的叠加将造成10万次（200万*5%*200万*2%=10万）套牌误报，而实际套牌车辆仅有2万辆，那么套牌预警的误报率高达80%。因此，尽可能的减少假、套牌误报，提高识别方法的实战性和普适性，是衡量假、套牌识别方法优劣的重要依据。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于图像特征比对的车辆套牌识别系统，解决了现有技术中道路图像中由于汽车快速性、机动性导致车辆套牌难以进行有效识别等问题。为了解决现有技术中的这些问题，本专利技术提供的技术方案是：一种基于图像特征比对的车辆套牌识别系统，包括车辆图像采集模块、套牌预处理模块和套牌增强识别模块，其特征在于所述车辆图像采集模块用于采集车辆图像，并传输给套牌预处理模块；所述套牌预处理模块设置有车型特征库、车辆基础库，用于根据号牌区域和车头区域判断待识别的车辆车型，并与根据车辆号牌从车型特征库中检索获得的车型进行比对；当根据号牌区域和车头区域判断的车辆车型与根据车辆号牌从车型特征库中检索获得的车型不一致时，所述套牌预处理模块将待识别的车辆纳入套牌嫌疑库，并传输给套牌增强识别模块进行处理；所述套牌增强识别模块根据车辆号牌补办情况、待识别的车辆图像的车牌模糊系数的大小、车牌号码错误聚类因子的大小判断纳入套牌嫌疑库的待识别车辆是否为套牌车。优选的，该系统为分布式架构，所述车辆图像采集模块为设置在道路卡口的高清摄像头，所述套牌预处理模块作为汇聚节点，连接若干个所述高清摄像头，所述套牌增强识别模块作为汇聚终点，连接所有套牌预处理模块。本专利技术的另一目的在于提供一种基于图像特征比对的车辆套牌识别方法，其特征在于所述方法包括以下步骤（1）采集车辆图像，提取车辆图像上的号牌区域、车头区域，根据号牌区域、车头区域判断车型；根据判断后的车型与根据车辆号牌在车辆基础库中检索得到的车型判断待识别的车辆是否为套牌嫌疑车辆；（2）当待识别的车辆为套牌嫌疑车辆时根据待识别的车辆车牌补办情况、待识别的车辆图像的车牌模糊系数的大小、车牌号码错误聚类因子的大小进行套牌车辆筛查；当待识别的车辆图像的车牌号码错误聚类因子大于预定阈值时，判断待识别的车辆图像中车辆为套牌车。优选的，所述方法步骤（1）之前需要根据车辆基础库预先构建车型特征库，具体方法是先提取车辆图像中的车牌区域，以车牌区域为基础，向外拓展获取车头区域；然后提取车头区域的图像特征；以通过号牌识别算法获得的车辆号牌为查询条件检索车辆基础库获得车型，并与车头特征形成对应关系存入车型特征库。优选的，所述方法步骤（2）中根据获得的套牌嫌疑车辆图像车辆号牌检索待识别的车辆车牌补办情况，当存在车辆车牌补办情况时，计算车辆号牌的车牌模糊系数，根据车辆号牌的车牌模糊系数判断是否增加特征提取、比对算法的时间复杂度重新计算车辆号牌；当不存在车辆车牌补办情况时，增加特征提取、比对算法的时间复杂度重新计算待识别车辆的车型。优选的，所述方法步骤（2）中当增加特征提取、比对算法的时间复杂度重新计算得到的待识别车辆的车型与检索获得的车型仍不一致时，计算车辆号牌错误聚类因子；根据车辆号牌错误聚类因子的大小判断是否为套牌车。优选的，所述方法步骤（2）中车辆号牌错误聚类因子按照以下方法进行计算：假设套牌嫌疑库为TBDB,车辆号牌为CarNum，车辆型号为CarType；Count(CarNum,CarType)为车牌号为CarNum，车型为CarType在TBDB中的总数；f(CarNum)为车牌号为CarNum的错误聚类因子，其公示为：f(CarNum)=Count(CarNum,CarType)。优选的，所述方法步骤（2）中车辆号牌的车牌模糊系数按照以下方法进行计算：假设号牌字符串StrCarNum={Scni|i=1,n}其中Scni为第i个号牌字符串，n为号牌字符个数常量为NCOUNT；设定号牌字符模糊个数集合StrNumClu=本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像特征比对的车辆套牌识别系统，包括车辆图像采集模块、套牌预处理模块和套牌增强识别模块，其特征在于所述车辆图像采集模块用于采集车辆图像，并传输给套牌预处理模块；所述套牌预处理模块设置有车型特征库、车辆基础库，用于根据号牌区域和车头区域判断待识别的车辆车型，并与根据车辆号牌从车型特征库中检索获得的车型进行比对；当根据号牌区域和车头区域判断的车辆车型与根据车辆号牌从车型特征库中检索获得的车型不一致时，所述套牌预处理模块将待识别的车辆纳入套牌嫌疑库，并传输给套牌增强识别模块进行处理；所述套牌增强识别模块根据车辆号牌补办情况、待识别的车辆图像的车牌模糊系数的大小、车牌号码错误聚类因子的大小判断纳入套牌嫌疑库的待识别车辆是否为套牌车。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像特征比对的车辆套牌识别系统，包括车辆图像采集模块、套牌预处理模块和套牌增强识别模块，其特征在于所述车辆图像采集模块用于采集车辆图像，并传输给套牌预处理模块；所述套牌预处理模块设置有车型特征库、车辆基础库，用于根据号牌区域和车头区域判断待识别的车辆车型，并与根据车辆号牌从车型特征库中检索获得的车型进行比对；当根据号牌区域和车头区域判断的车辆车型与根据车辆号牌从车型特征库中检索获得的车型不一致时，所述套牌预处理模块将待识别的车辆纳入套牌嫌疑库，并传输给套牌增强识别模块进行处理；所述套牌增强识别模块根据待识别的车辆车牌补办情况、待识别的车辆图像的车牌模糊系数的大小、车牌号码错误聚类因子的大小进行套牌车辆筛查；根据获得的套牌嫌疑车辆图像车辆号牌检索待识别的车辆车牌补办情况，当不存在车辆车牌补办情况时，计算车辆号牌的车牌模糊系数，根据车辆号牌的车牌模糊系数判断是否增加特征提取、比对算法的时间复杂度重新计算车辆号牌；当存在车辆车牌补办情况时，增加特征提取、比对算法的时间复杂度重新计算待识别车辆的车型；当待识别的车辆图像的车牌号码错误聚类因子大于预定阈值时，判断待识别的车辆图像中车辆为套牌车。2.根据权利要求1所述的基于图像特征比对的车辆套牌识别系统，其特征在于该系统为分布式架构，所述车辆图像采集模块为设置在道路卡口的高清摄像头，所述套牌预处理模块作为汇聚节点，连接若干个所述高清摄像头，所述套牌增强识别模块作为汇聚终点，连接所有套牌预处理模块。3.一种基于图像特征比对的车辆套牌识别方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)采集车辆图像，提取车辆图像上的号牌区域、车头区域，根据号牌区域、车头区域判断车型；根据判断后的车型与根据车辆号牌在车辆基础库中检索得到的车型判断待识别的车辆是否为套牌嫌疑车辆；(2)当待识别的车辆为套牌嫌疑车辆时根据待识别的车辆车牌补办情况、待识别的车辆图像的车牌模糊系数的大小、车牌号码错误聚类因子的大小进行套牌车辆筛查；根据获得的套牌嫌疑车辆图像车辆号牌检索待识别的车辆车牌补办情况，当不存在车辆车牌...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏，闵晓潮，刘松，
申请(专利权)人：苏州祥益网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：