专利名称：车牌检测芯片及系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车牌检测领域，特别涉及一种车牌检测芯片及系统。
背景技术：
随着社会的发展和人民生活水平的提高，车辆的数目不断增加，交通状况日趋恶化，给社会和环境带来了巨大的压力。日益拥堵的城市交通需要更先进、更有效的交通管理、控制。利用车牌识别技术来提高管理水平、交通效率和进行安全的智能交通管理已经成为一个重要的研究内容。车牌识别系统具有对车辆进行自动化监视，验证，登记与报警等强大功能，可以被广泛地应用于高速公路自动收费、停车场安全管理、被盗车辆的追踪、车流统计等。早期车牌检测系统大多是基于PC平台的，其优势在于实现容易，但由于具有成本高、实时性较差、稳定性不强等缺点，导致其难以广泛推广。随着近几十年来嵌入式技术的迅速发展，越来越多的图像处理，实时控制问题等都可以在嵌入式系统中得以实现。现在嵌入式车牌检测系统的基本架构都是基于单片机或多片通用DSP芯片等来完成目标图像的后期处理。整个系统结构较复杂。另外，由于DSP芯片本身是无法做到并行处理，实时计算能力逐渐无法满足日益增加的实际需求，需要提出全新的系统方案。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电路结构简单的车牌检测芯片。本实用新型的另一目的在于提供一种运算速度快、易扩展的车牌检测系统。为了达到上述目的及其他目的，本实用新型提供的车牌检测芯片，包括用于对输入的车牌图像信号进行包括灰度化在内的预处理的图像预处理电路单元；与所述图像预处理电路单元相连接且用于由所述图像预处理电路单元输出的图像信号中定位车牌区域的车牌定位电路单元；与所述车牌定位电路单元相连接且用于由所述车牌定位电路单元输出的车牌区域图像中提取字符信号的字符提取电路单元；以及与所述字符提取电路单元相连接且用于识别所述字符提取电路单元输出的字符信号的字符识别电路单元。其中，基于FPGA芯片来形成所述车牌检测芯片。本实用新型提供的车牌检测系统，包括用于获取车牌图像信号的图像获取单元；前述车牌检测芯片，其包含的图像预处理电路单元连接所述图像获取单元；以及与所述车牌检测芯片所包含的字符识别电路单元相连接且用于根据所述字符识别电路单元输出的字符信息来输出控制信号的控制系统。其中，所述图像获取单元与车牌检测芯片通过VHDCI标准接口相连接。综上所述，本实用新型通过在单一的车牌检测芯片上进行包括图像预处理、车牌定位、车牌字符分割、车牌字符检测识别等在内的车牌图像处理工作，极大地简化了电路结构；具有结构简单、运算速度快、易扩展等优点；此外，相比现有采用PC软件进行地串行计算，本实用新型的性能更为优越。
图I为本实用新型的车牌检测芯片示意图。图2为本实用新型的车牌检测系统示意图。
具体实施方式请参阅图1，本实用新型的车牌检测芯片I包括图像预处理电路单元11、车牌定位电路单元12、字符提取电路单元13及字符识别电路单元14。其中，基于FPGA芯片来形成所述车牌检测芯片I。所述图像预处理电路单元11用于对输入的车牌图像信号进行包括灰度化在内的预处理。优选地，所述预处理还包括但不限于归一化处理、中值滤波处理、效果增强处理、二值化处理、方向矫正处理以及去除大噪声点处理中的一种或多种等等。所述车牌定位电路单元12与所述图像预处理电路单元11相连接，用于由所述图像预处理电路单元11输出的图像信号中定位车牌区域。例如，所述车牌定位电路单元12基于预定灰度、结构特征等车牌特征信息，采用水平投影算法，将车牌区域的图像予以加强，同时使非车牌区域的图像消失或者减弱，由此来准确有效定位出图像中的车牌区域。所述字符提取电路单元13与所述车牌定位电路单元12相连接，用于由所述车牌定位电路单元12输出的车牌区域图像中提取字符信号。例如，所述字符提取电路单元13采用形态学将所述车牌定位电路单元12输出的图像中的车牌区域予以标记，并采用基于模板匹配的分割算法对所述车牌区域中的车牌字符进行分割提取，由此来获得字符信号，所述基于模板匹配的分割算法可以较好的解决汉字不连通问题，从而提高识别率。所述字符识别电路单元14与所述字符提取电路单元13相连接，用于识别所述字符提取电路单元13输出的字符信号。例如，所述字符识别电路单元14采用模板匹配字符识别算法，将识别的字符与模板库中的模板对比，相似度最大者作为最终的检测识别结果。优选地，上述图像预处理电路单元11、车牌定位电路单元12、字符提取电路单元13及字符识别电路单元14可基于现场可编程门阵列(FPGA)来实现，由此来形成车牌检测
-H-* I I
心/T 本领域技术人员应该理解，上述所述仅仅只是列示，而非对本实用新型的限制，事实上，上述图像预处理电路单元11、车牌定位电路单元12、字符提取电路单元13及字符识别电路单元14也可分别由其它处于同一芯片上的电路单元来实现。图2为本实用新型的车牌检测系统示意图。所述车牌检测系统包括图像获取单元2、车牌检测芯片I及控制系统3。所述图像获取单元2用于获取车牌图像信号，优选地，所述图像获取单元2包括CCD摄像机及与所述CCD摄像机连接的模数转换单元。其中，所述CCD摄像机摄取包含车牌的图像后，送入所述模数转换单元以转换为数字型车牌图像信号。所述车牌检测芯片I如前述图I所示的实施例所示，其包含的图像预处理电路单元11连接所述图像获取单元2，以对所述图像获取单元2输出的车牌图像信号进行包含灰度在内的预处理。其中，所述图像获取单元2与车牌检测芯片I通过VHDCI标准接口相连接。[0023]所述控制系统3与所述车牌检测芯片I所包含的字符识别电路单元14相连接，用于根据所述字符识别电路单元14输出的字符信息来输出控制信号。例如，所述控制基于所述字符识别电路单元14输出的字符信息为预定的违规车辆的字符信息，则输出警示信号
坐坐寸寸o综上所述，本实用新型具有结构简单、运算速度快以及检测识别率高等优点。首先，相对于现有利用DSP车牌检测系统，本实用新型只用了单一的FPGA芯片进行并行处理，避免多DSP之间的通信；此外，将图像预处理、车牌定位、分割和识别等都集成到FPGA内部完成，整个硬件框架更加简单；再有，充分利用了先进的FPGA芯片的门级并行处理能力，处理速度有很大提升；还优，采用基于模板匹配的识别算法，大大提高了识别成功率。上述实施例仅列示性说明本实用新型的原理及功效，而非用于限制本实用新型。 任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本实用新型的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求1.ー种车牌检测芯片，其特征在于包括 用于对输入的车牌图像信号进行包括灰度化在内的预处理的图像预处理电路单元； 与所述图像预处理电路单元相连接且用于由所述图像预处理电路单元输出的图像信号中定位车牌区域的车牌定位电路单元； 与所述车牌定位电路单元相连接且用于由所述车牌定位电路单元输出的车牌区域图像中提取字符信号的字符提取电路单兀； 与所述字符提取电路单元相连接且用于识别所述字符提取电路单元输出的字符信号的字符识别电路单元。
2.如权利要求I所述的车牌检测芯片，其特征在于基于FPGA芯片来形成所述车牌检测芯片。
3.ー种车牌检测系统，其特征在于包括 用于获取车牌图像信号的图像获取単元； 权利要求I或2所述的车牌检测芯片，其包含的图像预处理电路单元连接所述图像获取单元； 与所述车牌检测芯片所包含的字符识别电路单元相连接且用于根据所述字符识别电路单元输出的字符信息来输出控制信号的控制系统。
4.如权利要求3所述的车牌检测系统，其特征在于所述图像获取单元与车牌检测芯片通过VHDCI标准接ロ相连接。
5.如权利要求3或4所述的车牌检测系统，其特征在于所述图像获取单元包括CCD摄像机及与所述CCD摄像机连接的模数转换单元。
专利摘要本实用新型提供一种车牌检测芯片及系统。其中，所述车牌检测芯片包括用于对输入的车牌图像信号进行包括灰度化在内的预处理的图像预处理电路单元；用于由所述图像预处理电路单元输出的图像信号中定位车牌区域的车牌定位电路单元；用于由所述车牌定位电路单元输出的车牌区域图像中提取字符信号的字符提取电路单元；以及用于识别所述字符提取电路单元输出的字符信号的字符识别电路单元；所述车牌检测芯片的图像预处理电路单元连接用于获取图像信号的图像获取单元、字符识别电路单元连接用于根据字符信息来输出控制信号的控制系统，由此形成车牌检测系统。本实用新型具有结构简单、运算速度快以及检测识别率高等优点。
文档编号G06K9/00GK202394245SQ20112041452
公开日2012年8月22日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者何宇童, 姚琪, 王佶梁, 王庭晖, 贺聪, 赵峰 申请人:上海德致伦电子科技有限公司