专利名称：一种视频测速和车牌识别的一体机的制作方法
技术领域：
:本发明涉及一种车牌识别系统，具体涉及一种视频测速和车牌识别的一体机。
背景技术：
:车辆牌照自动识别系统是实现智能化(ITS)交通的重要部分，其功能为采用雷达或地感线圈来测量车辆通过时的车速，用视频摄像机抓拍车牌牌照信息，再通过专业软件进行信息合成后传输到交管中心。并通过车辆信息数据库获取车辆的各种信息如车型、车主等，是道路交通违法处罚的有力证据。现有的道路违章抓拍系统及方法主要采用固定式的雷达或地感线圈来检测车辆行驶速度，固定式摄像机安装于横杆上抓拍车辆牌照信息，不能移动；而驾驶员由于长期行驶非常清楚违章抓拍点的设置位置，或可以通过导航或电子狗等技术手段提前预告违章监控点，这样使得道路上交通违章情况无法从根本上得到监控
发明内容
:为了解决背景技术所存在的问题，填补固定式测速和车牌抓拍的不足，通过移动式一体化视频测速及车牌抓拍设备打消驾驶员违法的驾驶习惯，本发明提供了一种视频测速和车牌识别的一体机，它主要用于移动式违章抓拍或者用于车载车速监控系统中，集牌照识别、车速检测、车辆信息查询、违章查询、违章记录储存等功能于一体；具有环境适应性好、抗振动、自适应性强、成本低廉、测量精度较高等诸多优点。本发明是采用以下技术方案:一种视频测速和车牌识别的一体机包括嵌入式DSP视频测速控制器1、嵌入式DSP车牌识别控制器2、信号采集处理存储设备3、移动供电设备
4、摄像装置5及补光灯6，嵌入式DSP视频测速控制器I与嵌入式DSP车牌识别控制器2连接，信号采集处理存储设备3与嵌入式DSP车牌识别控制器2连接，摄像装置5与嵌入式DSP视频测速控制器I连接，补光灯6与嵌入式DSP视频测速控制器I连接，移动供电设备4分别与嵌入式DSP视频测速控制器1、嵌入式DSP车牌识别控制器2及摄像装置5连接。所述的摄像装置5包括导轨5-1、摄像机5-2及高清镜头5_3，摄像机5_2活动设置在导轨5-1上，摄像机5-2上设置有高清镜头5-3。所述的嵌入式DSP视频测速控制器I采用优化的光流方程(OFE)的Mask-KHnioa算法和基于块运动模型的相位相关法。所述的嵌入式DSP视频测速控制器I的误差修正方式采用基于特征的在图象中寻找角点(拐点)的方法来实现对应点匹配。所述的嵌入式DSP车牌识别控制器2在牌照分割时对牌照定位，为了提高效率，不取车辆中的其他水平特征信息，而就取牌照的上下边缘作为2条水平特征向量进行车辆实际位置的计算，在算法上增加了对异常情况的处理程序。所述的信号采集处理存储设备3可以做成有线的TCPIP协议的网络传输方式，还能增加无线3G的移动信号收发模块。
本发明的工作过程分为五个步骤:
第一步:采用单个摄像机通过在导轨上的滑动来模拟出两个不同位置和角度的摄像机，标定出摄像机的有效焦距，完成距离的测量工作；
第二步:通过摄像机和标定板间自由的运动来得到从不同的角度拍摄标定板到得多幅图像，解决车辆定位的问题；
第三步:选用比较复杂的车牌作为标定的对象，在标定板上每个特征点与其图像上相应的像点之间采用一个映射矩阵，建立车辆测速的数学模型及误差处理的智能算法；
第四步:通过图像匹配建立起近景和远景不同的图像模型；
第五步:是在测速系统中建立了智能误差分析及自动误差处理的专有控制器来确保测速的精度符合国家标准。
当车辆图像被抓到以后，首先软件对图像进行大范围的相关搜索，查找与汽车牌照特征相符的域，并将这些区域利用软件进行判断比较，选择与车牌最相似的区域作为识别对象，系统再运用视觉和神经网络技术，对分割的对象进行字符边缘提取、特提取、字符识别等，最后输出车牌号码的数字化信息。
本发明的有益效果是:通过对测量技术及数学模型方法的掌握，将视频测速与车牌自动识别进行了系统集成，在结构上采用了 DSP双机高速运算的工业化设计，使得我们的设备能做成可移动式或便携式的。能弥补目前采用固定式的雷达测速或地感线圈测速的不足，同时采用了智能控制算法对于减少测量的误差非常有效，使我们的产品能成为低成本、可移动、高精度的电子警察。
:
图1是本发明中一种视频测速和车牌识别的一体机整体结构。
图2是本发明中双目二维几何模型图。
图3是本发明中摄像装置的内部机械结构。
图4是本发明中车牌定位的原理图。
图5是本发明中视频测速的工作原理图。
图6是本发明中实际测量的几何模型。
图7是本发明中一体机的系统原理图。
图8是本发明中视频测速的工作流程。
具体实施方式
:
参照图1，本具体实施方式
采用以下技术方案:它包括嵌入式DSP视频测速控制器1、嵌入式DSP车牌识别控制器2、信号采集处理存储设备3、移动供电设备4、摄像装置5及补光灯6，嵌入式DSP视频测速控制器I与嵌入式DSP车牌识别控制器2连接，信号采集处理存储设备3与嵌入式DSP车牌识别控制器2连接，摄像装置5与嵌入式DSP视频测速控制器I连接，补光灯6与嵌入式DSP视频测速控制器I连接，移动供电设备4分别与嵌入式DSP视频测速控制器1、嵌入式DSP车牌识别控制器2及摄像装置5连接。经过处理的信号已经在视频图像中自动叠加了车牌号、违章地点、违章抓拍时速度、超速率、日期和时间等关键信息，在光照不足时补光灯自动打开进行补光，本移动设备配备了移动电源及备用电池，并对所有设备的运行状态自动进行诊断和检测。该信号自动将违章车辆的图片本地存储及经无线设备9上传给道路管理部门的指挥中心控制室。参照图2，提出了解决问题的理论依据:双目立体视觉测距是基于视差的原理，图2所示为其成像几何模型，0L、OR为摄像机光心位置，两摄像机投影中心连线的距离为基线d，f是透镜的有效焦距。目标点P左右两摄象机CXD成像面上的像点坐标分别是Pleft = (xi, yi), Pright = (xr, yr)。则由三角关系得到P点距透镜中心的距离Z为
权利要求
1.一种视频测速和车牌识别的一体机，其特征在于它包括嵌入式DSP视频测速控制器(I)、嵌入式DSP车牌识别控制器(2)、信号采集处理存储设备(3)、移动供电设备(4)、双目三维摄像装置(5)及补光灯￠)，嵌入式DSP视频测速控制器(I)与嵌入式DSP车牌识别控制器(2)连接，信号采集处理存储设备(3)与嵌入式DSP车牌识别控制器(2)连接，摄像装置(5)与嵌入式DSP视频测速控制器(I)连接，补光灯(6)与嵌入式DSP视频测速控制器(I)连接，移动供电设备⑷分别与嵌入式DSP视频测速控制器(I)、嵌入式DSP车牌识别控制器(2)及摄像装置(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种视频测速和车牌识别的一体机，其特征在于所述的双目三维摄像装置(5)包括导轨(5-1)、摄像机(5-2)及高清镜头(5-3)，摄像机(5-2)活动设置在导轨(5-1)上，摄像机(5-2)上设置有高清镜头(5-3)。
3.根据权利要求1所述的一种视频测速和车牌识别的一体机，其特征在于所述的嵌入式DSP视频测速控制器(I)采用光流方程(OFE)的Mask-KHnioa算法并进行了必要的优化，以及基于块运动模型的相位相关法。
4.根据权利要求1所述的一种视频测速和车牌识别的一体机，其特征在于所述的的嵌入式DSP视频测速控制器(I)的误差修正方式采用基于特征的在图象中寻找角点(拐点)的方法来实现对应点匹配。
5.根据权利要求1所述的一种视频测速和车牌识别的一体机，其特征在于所述的嵌入式DSP车牌识别控制器(2)在牌照分割时对牌照定位，为了提高效率，不取车辆中的其他水平特征信息，而就取牌照的上下边缘作为2条水平特征向量进行车辆实际位置的计算，在算法上增加了对异常情况的处理程序。`
6.根据权利要求1所述的一种视频测速和车牌识别的一体机，其特征在于所述信号采集处理存储设备(3)可以做成有线的TCPIP协议的网络传输方式，还能增加无线3G的移动信号收发模块。
7.根据权利要求1所述的一种视频测速和车牌识别的一体机，其特征在于本发明的工作过程分为五个步骤: 第一步:采用单个摄像机通过在导轨上的滑动来模拟出两个不同位置和角度的摄像机，标定出摄像机的有效焦距，完成距离的测量工作； 第二步:通过摄像机和标定板间自由的运动来得到从不同的角度拍摄标定板到得多幅图像，解决车辆定位的问题； 第三步:选用比较复杂的车牌作为标定的对象，在标定板上每个特征点与其图像上相应的像点之间采用一个映射矩阵，建立车辆测速的数学模型及误差处理的智能算法； 第四步:通过图像匹配建立起近景和远景不同的图像模型； 第五步:是在测速系统中建立了智能误差分析及自动误差处理的专有控制器来确保测速的精度符合国家标准。
全文摘要
一种视频测速和车牌识别的一体机，它涉及道路交通设备领域，嵌入式DSP视频测速控制器与嵌入式DSP车牌识别控制器连接，信号采集处理存储设备与嵌入式DSP车牌识别控制器连接，摄像装置与嵌入式DSP视频测速控制器连接，补光灯与嵌入式DSP视频测速控制器连接，移动供电设备分别与嵌入式DSP视频测速控制器、嵌入式DSP车牌识别控制器及摄像装置连接。它主要用于移动违章抓拍或者用于车载车速监控系统中，集牌照识别、车速检测、车辆信息查询、违章查询、违章记录和储存等功能于一体；具有环境适应性好、抗振动、自适应性强、成本低廉、测量精度较高等诸多优点。
文档编号G08G1/052GK103177582SQ20131014292
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者杜东 申请人:杜东