一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别方法以及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于图像分析处理技术领域，尤其设及一种基于红外补光的夜间车牌检测 和识别方法W及装置。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济的高速发展，国内的机动车辆、高速公路、城市道路、停车场 等越来越多，对交通控制、安全管理的要求也日益增高，智能交通系统ITS(Intelligent TransportationSystem)已成为21世纪道路交通管理的发展趋势，越来越受到人们的重 视。其中车牌识别系统作为智能交通管理的核屯、部分为自动化的智能交通管理提供了高 效、实用的手段，可广泛应用于道路交通监控、交通事故现场勘查、交通违章自动记录、刑事 追踪、高速公路不停车收费系统、停车场自动安全管理、智能园区管理等方面，对提高交通 领域的管理水平和自动化程度具有重要意义。
[0003] 目前虽然已有了很多成熟的车牌识别产品，但在夜间光照不足的情况下，存在车 牌识别率普遍不高的现象。常用的解决方法是利用补光灯或闪光灯。但补光灯会打扰周围 居民夜间休息，而闪光灯会使驾驶员炫目，尤其是夜晚，突遇强光可能会导致驾驶员受到惊 吓从而出现安全问题。其次是是隐蔽性不好，不能很好的融入到公安实战应用环境中。
[0004] 在专利《近红外补光道路违章车辆抓拍系统》中也提到用红外补光来实现夜间车 牌识别的方法，但文中既未提及如何处理车牌表现的特殊反光材料造成车牌过曝的问题， 也未提及识别车牌后如何采集明亮清晰的背景监控区域的问题。正因为车牌的该种特殊反 光特性，本装置采用自适应红外光补偿技术、长短曝光技术和图片合成技术相结合的方法 来实现背景区域和车牌同时清晰可见的目的。自适应红外光补偿技术重要的一点是使得曝 光光线=自然光+红外光，W增加自然光在夜晚或者较暗的环境中的强度，尤其是对车牌 该种反光的材料，效果更佳。同时它具有很好的隐蔽性，能很好的应用到公安实战环境中 去；长短曝光技术则控制sensor交替出现长短曝光图像；短曝光图像可W将曝光时间缩短 至IJ1/lOOOOs，抓拍到清晰的车牌号，能大大提高检测效率和识别准确率；图像融合技术则 是将短曝光图像中检测到的车牌与长曝光图像进行融合，既能看清整个监控区域，同时也 能看清车牌特征信息。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的在于提供一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别方法，W 解决现有技术的问题。
[0006] 本发明实施例是该样实现的，一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别方法，所 述方法包括W下步骤：
[0007] 通过控制senosr交替的长短曝光，并利用红外补光的方式来采集包含车辆的图 像；
[000引在通过短曝光所采集的图像中检测车牌，并根据车牌亮度逐渐调节快口值，直到 正确识别出车牌号，并w此时的快口值作为短曝光的快口值；在确定短曝光的快口值后，将 采集到的图像做如下处理：
[0009] 对短曝光图像做二值化处理，得到其二值化图像；根据车牌的形状特性，在二值化 图像中提取出车牌所在的位置，并保存所述车牌对应的位置信息；根据前后两帖短曝光图 像中车牌位置信息和快口值计算出车辆的移动速度；根据所述移动速度计算车牌在相邻的 长曝光图像中的位置，对长曝光图像中的车牌区域和相应二值化图像中车牌区域做图像合 成处理。
[0010] 优选的，所述在通过短曝光所采集的图像中检测车牌，并根据车牌亮度逐渐调节 快口值，直到正确识别出车牌号，具体包括：
[0011] 对当前帖图像做二值化处理，得到其二值化图像；采用纵向灰度投影的方式来分 割字符，并将分割出的字符和字符库中的字符模板进行匹配，匹配成功则表明当前的快口 值能够保证识别出车牌号。
[0012] 优选的，所述字符库具体包括；包含25个省市和甲、己、丙、了、警共30个汉字，26 个大写英文字母及10个阿拉伯数字，共有66个字符模板。
[0013] 优选的，所述将分割出的字符和字符库中的字符模板进行匹配，具体包括；将分割 出来的字符进行归一化，与模板大小相匹配；计算分割出的字符和字符模板特征量之间的 最小距离，通过最小距离法识别字符。
[0014] 优选的，在进行分割字符之前，还包括将所述二值化图像分别在水平和垂直方向 进行投影，具体包括：
[0015] 垂直方向投影取两个段；（startX，startX+10) ; (endX-10,end幻将亮度统计值大 于预设阔值的列赋值为0,W便去掉竖直方向车牌边框；水平方向投影取两个段；（startY， startY+10) ;(endY-10,endY)将亮度统计值大于预设阔值的列赋值为0,W便去掉水平方 向车牌边框；其中，startX和startY是车牌坐标的起始点坐标，endX，endY是车牌坐标的 终点坐标。
[0016] 优选的，短曝光的快口值的初始值为1/lOOOOs。
[0017] 另一方面，本发明还提供了一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别装置，所述 装置包括光敏检测模块、控制模块、图像采集模块、智能分析模块和图像合成模块，具体 的：
[0018] 所述光敏检测模块，用于根据光敏检测器检测外界光线，并确定当前是否处于夜 晚；所述控制模块，用于接收光敏检测模块的检测结果，并根据检测结果控制红外灯开启和 关闭；所述控制模块还用于控制图像采集模块开始图像的采集；图像采集模块，用于通过 控制senosr交替的长短曝光，并利用红外补光的方式来采集包含车辆的图像；智能分析模 块，用于在通过短曝光所采集的图像中检测车牌，并根据车牌亮度逐渐调节快口值，直到正 确识别出车牌号，并W此时的快口值作为短曝光的快口值；在确定短曝光的快口值后，将采 集到的图像做如下处理；对短曝光图像做二值化处理，得到其二值化图像；根据车牌的形 状特性，在二值化图像中提取出车牌所在的位置，并保存所述车牌对应的位置信息；根据前 后两帖短曝光图像中车牌位置信息和快口值计算出车辆的移动速度；图像合成模块，用于 根据所述移动速度计算车牌在相邻的长曝光图像中的位置，对长曝光图像中的车牌区域和 相应二值化图像中车牌区域做图像合成处理。
[0019] 优选的，所述智能分析模块，还用于：采用纵向灰度投影的方式来分割字符，并将 分割出的字符和字符库中的字符模板进行匹配，匹配成功则表明当前的快口值能够保证识 别出车牌号。
[0020] 优选的，所述智能分析模块，还用于：将分割出来的字符进行归一化，与模板大小 相匹配；计算分割出的字符和字符模板特征量之间的最小距离，通过最小距离法识别字符。
[0021] 优选的，所述智能分析模块，还用于对当前帖图像做二值化处理，得到其二值化图 像；将所述二值化图像分别在水平和垂直方向进行投影，具体的：将二值化图像，W垂直方 向投影取两个段；（startx，startx+io) ;(endx-10,end)〇将亮度统计值大于预设阔值的列 赋值为0,W便去掉竖直方向车牌边框；W水平方向投影取两个段；（startY，startY+10); (endY-10,end巧将亮度统计值大于预设阔值的列赋值为0，W便去掉水平方向车牌边框； 其中，startX和startY是车牌坐标的起始点坐标，endX，endY是车牌坐标的终点坐标。
[0022] 本发明实施例提供的一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别方法的有益效果 包括；通过短曝光图像抓拍到清晰的车牌号，能大大提高检测效率和识别准确率；并通过 将短曝光图像中检测到的车牌与长曝光图像进行融合，既能看清整个监控区域，同时也能 看清车牌特征信息。
【附图说明】
[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据该些附 图获得其他的附图。
[0024] 图1是本发明实施例提供的一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别方法的流 程图；
[0025] 图2是本发明实施例提供的一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别方法的流 程图；
[0026] 图3是本发明实施例提供的一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别装置的结 构示意图；
[0027] 图4是本发明实施例提供的一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别方法的流 程图；
[002引图5是本发明实施例提供的一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别方法的流 程图。
【具体实施方式】
[0029] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0030] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0031] 实施例一
[0032] 如图1所示为本发明提供的一种基于红外补光的夜间车牌检测和识别方法，如图 1所示，所述方法包括w下步骤：
[0033] 在步骤201中，通过控制senosr交替的长短曝光，并利用红外补光的方式来采集 包