专利名称：汽车牌照自动识别器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种图像识别装置，具体是一种使用在高速公路收费系统和城市 智能交通系统中对来往车辆的汽车牌照进行实时识别的汽车牌照自动识别器。
背景技术：
汽车牌照识别的研究最早出现于上世纪80年代，当进入21世纪后，由于计算机视 觉技术的发展，国内外学者对基于视觉的车牌识别技术进行了系统的研究。识别过程是使 用摄像机(CXD)拍下车辆图像，然后交给DSP识别器进行分析，通过车牌定位、字符分割与 字符识别等步骤把车牌号码识别出来。这种方法不需要在车上安装发送车牌号码的车载发 射设备，对运动状态车辆或静止状态车辆的车牌号码进行非接触性信息采集并实时识别， 节省了设备安装及大量资金。但是车辆由于天气、环境、照明、速度及车辆状况等很多原因， 所得到的图像可能存在着大量的噪声和变形，同时还有可能存在遮挡，影响识别率。另外， 识别算法的好坏也是直接影响识别速度和识别时间。基于图像处理技术的车牌识别系统是 车牌识别系统的发展方向。国外一些发达国家，在全天候的条件下，识别精度已超过95%， 识别速度超过每秒5辆。如美国将推出安装有车牌自动识别系统的警车，该警车在行驶中 能自动识别前后左右几辆车的车牌，最快一秒内能识别和跟踪5辆车；意大利车牌自动识 别系统已经在不停车收费系统中应用，可完成自动车牌识别和自动收费。目前，国内研究的 车牌自动识别系统还没达到实用的阶段，在全天候的条件下，识别精度不高，识别时间长， 目前一些科研机构和公司对中国车牌识别进行了研究和开发，取得了一定的进展。现有的汽车牌照识别器采用拍摄单元外加嵌入式工控机作为处理单元的方式，拍 摄单元由摄枪加定向闪光灯和补光闪光灯组成，识别软件运行在处理单元，车道收费计算 机通过串行通讯和网络通讯来获得车牌号和车辆图像；另一些汽车牌照识别器采用拍摄单 元加车道收费工控机加视频采集卡的方式，车道收费工控机通过视频采集卡采集到的图像 在车道收费工控机中进行处理。由于汽车牌照的识别在车道收费工控机中进行，也就是说， 汽车牌照识别器与车道收费工控机几捆绑在一起的，不仅加大了制造成本，而且还降低了 识别速度。另外，拍摄单元还存在以下缺陷一是，当车辆高速行驶时，产生运动模糊现象， 使采集到的车辆图像不清晰，尤其是晚上识别效果不佳；二是，阳光强烈时产生饱和失真和 反光现象。
实用新型内容为了克服上述之不足，本实用新型的目的在于提供一种成本低且识别速度快的汽 车牌照自动识别器。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是汽车牌照自动识别器包 括有包括有闪光灯、立柱、角度调节支座和图像抓拍器，牌照识别器；闪光灯设在立柱上，图 像抓拍器通过角度调节支座固定在立柱上，图像抓拍器通过导线与闪光灯相连，其特征在 于该自动识别器还设有牌照识别器，所述图像抓拍仪将抓拍图像传送给牌照识别器，牌照
3识别器对抓拍图像进行分析和处理，将识别结果和抓拍图像通过网络接口传输给收费计算 机。所述图像抓拍仪包括有箱体以及位于箱体内的摄像枪、主控制板、闪光灯控制板 和温度控制板，所述主控制板对各部件进行控制，并与牌照识别器通信，闪光灯控制板控制 闪光灯进行闪光；所述摄像枪内装有CCD快门控制板，为CCD提供所需的快门信号，处理过 的视频信号通过BNC接口提供给牌照识别器。所述主控制板包括有RS232串行通讯模块、电源模块和单片机控制模块，单片机 控制模块通过RS232串行通讯模块与牌照识别器通信；电源模块接受所述的变压整流器的 直流输入，为其他模块提供电源。所述闪光灯控制板包括电源滤波模块、电源整流模块、触发导通模块、升压模块， 220V交流电经过电源滤波模块过滤掉干扰杂波后，经过半波整流模块变成直流，储存在主 电容(C1、C2)中，触发导通模块一旦接收到主控制板发送过来的导通信号后，升压模块由 触发电容和触发线圈产生一个IOKV瞬间高压，使闪光灯管内的惰性气体电离，主电容(Cl、 C2)放电，在闪光灯管内形成弧光。本实用新型的有益效果在于硬件识别的方式大大节省了成本和提高了识别速 度，在保持与国外产品相接近的功能和识别效果的同时，本实用新型在成本和工程造价上 具有一定的优势。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明
图1为本实用新型的外观实物图；图2为图1所示的图像抓拍仪的结构框图；图3为图1所示的牌照识别器的结构示意图；图4为图2所示的主控制板的电原理框图；图5为图2所示的闪光灯控制板的电原理框图；图6为图3所示的嵌入式DSP识别主板的电原理框图；图7为图6所示的电路图；图8为图4所示的主控制板的电路图；图9为图5所示的闪光灯控制板的电路图。图中1、图像抓拍器；2、角度调节支座；3、立柱；4、闪光灯；5、法兰底盘；6、牌照 识别器；12、CXD快门控制板；14、摄像枪；15、主控制板；16、温度控制板；17、开关电源模 块；18、风扇；19、闪光灯控制板；61、识别器箱盖；62、识别器箱箱体；63、开关电源模块； 64、接口电路板；65、嵌入式DSP识别主板；66、RJ45接口 ；67、BNC接口 ；69、指示灯；151、 RS232串行通讯模块；152、视频同步检测模块；153、电源模块；154、单片机控制模块；155、 触发检测模块；156、闪光灯控制接口模块；157、CCD快门控制接口模块；431、电源滤波模 块；432、电源整流模块；433、触发导通模块；434、升压模块；651、DSP核心处理模块；652、 SDRAM模块；653、FLASH模块；654、网络通讯模块；655、RS232串口通讯模块；656、视频采集 模块。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本实用新型包括法兰底盘5、闪光灯4、立柱3、角度调节支 座2、图像抓拍器1、牌照识别器6 ；法兰底盘5上安装有立柱3，立柱3上面通过角度调节支 座2固定图像抓拍器1，角度调节支座2的旋转带动图像抓拍仪1变换方位角度；立柱3的 高度不可调，可根据现场安装情况确定；立柱3上装有闪光灯4 ；导线由图像抓拍器1通过 立柱3的内腔连接到闪光灯4。该自动识别器还设有牌照识别器6，所述的图像抓拍仪1由 上盖和箱体构成；箱体内装有摄像枪14、主控制板15、温度控制板16、开关电源模块17和 闪光灯控制板19 ；所述的主控制板15对各部件进行控制，处理过的视频信号通过BNC接口 67提供给牌照识别器6，牌照识别器6采集图像并进行图像分析和处理，将识别结果和抓拍 图像通过RJ45接口 66传输给收费计算机；所述的闪光灯控制板19控制闪光灯4进行闪 光；摄像枪14内装有CCD快门控制板12，为CCD提供所需的快门信号。如图3、6所示，所述的牌照识别器6包括有识别器箱盖61、识别器箱箱体62、开关 电源模块63、接口电路板64和嵌入式DSP识别主板65 ；所述嵌入式DSP识别主板65包括 DSP核心处理模块651、SDRAM模块652、FLASH模块653、网络通讯模块654、RS232串口通讯 模块655、视频采集模块656 ；接口电路板64将嵌入式DSP识别主板65上的指示灯69、RJ45 接口 66、BNC接口 67扩展到识别器外壳面板上。DSP核心处理模块651采用TMS320DM642 数字信号处理器。如图4、8所示，所述的主控制板15是由RS232串行通讯模块151、视频同步检测模 块152、电源模块153、单片机控制模块154、触发检测模块155、CCD快门控制接口模块157 及闪光灯控制接口模块156构成，单片机控制模块IM通过RS232串行通讯模块151与牌 照识别器6通信，通过CCD快门控制接口模块157连接CCD快门控制板12，通过闪光灯控制 接口模块156连接闪光灯控制板19 ；触发检测模块155将汽车到达时所触发得到的低电平 信号传送给单片机控制模块154 ；电源模块153接受所述的变压整流器的直流输入，为其他 模块提供电源。如图5、9所示，所述闪光灯控制板19包括电源滤波模块431、电源整流模块432、 触发导通模块433、升压模块434。220V交流电经过电源滤波模块431过滤掉干扰杂波后， 经过半波整流模块432变成直流，储存在主电容(Cl、a)中，触发导通模块433—旦接收到 主控制板15发送过来的导通信号后，升压模块434由触发电容和触发线圈产生一个IOKV 瞬间高压，使闪光灯管内的惰性气体电离，主电容(ci、a)放电，在闪光灯管内形成弧光。如图2、7所示，所述的箱体13内还装有散热风扇18，当箱体内温度达到和超过 37°C，温度控制板16将散热风扇18的电路导通，从而启动散热风扇18进行吹风散热。本实用新型所述的汽车牌照自动识别器，具有以下优点(1)解决了日夜光照不 均的问题，得到白天和晚上在车牌区域附近图像质量接近的图像；( 通过CCD快门控制电 路控制CCD快门脉冲获得合适的曝光亮度，取得清晰图像，解决高速行驶汽车产生的运动 模糊现象；C3)解决了晚上闪光灯补光的问题，包括闪光与快门同步的问题，光通量控制的 问题。夜晚采集车牌图像时，通过——电路控制，仍然使用高速快门，同时通过闪光灯补光， 既能获得和白天相近的图像效果，又能抑制车头大灯的影响，同时也解决了车辆高速行驶 产生的运动模糊现象；(4)改造了摄像枪的CXD快门控制模块，可获得清晰、亮度合适的高 质量的捉拍图像。( 采用嵌入式DSP硬件识别技术，大大提高识别速度，对收费工控机硬件资源要求不高，对原有收费系统影响非常小。 工作原理本实用新型所述的汽车牌照自动识别器是由图像抓拍仪、闪光灯和牌 照识别器构成，识别软件直接运行在牌照识别器中，通过动态链接库的方式提供给系统集 成商调用，直接得到车牌号和图像，硬件识别的方式大大节省了成本和提高识别速度。在保 持与国外产品相接近的功能和识别效果的同时，本实用新型在成本和工程造价上具有一定 的优势。
权利要求1.一种汽车牌照自动识别器包括有包括有闪光灯、立柱(3)、角度调节支座(2)和 图像抓拍器(1)，闪光灯⑷设在立柱⑶上，图像抓拍器⑴通过角度调节支座⑵固定 在立柱(3)上，图像抓拍器(1)通过导线与闪光灯⑷相连，其特征在于该自动识别器还 设有牌照识别器(6)，所述图像抓拍仪(1)将图像信息传送给牌照识别器(6)，牌照识别器 (6)采集图像并进行图像分析和处理，将识别结果和抓拍图像通过RJ45接口(66)传输给收 费计算机。
2.根据权利要求1所述的汽车牌照自动识别器，其特征在于所述图像抓拍仪(1)包 括有箱体以及位于箱体内的摄像枪(14)、主控制板(15)、闪光灯控制板(19)和温度控制板 (16)，所述主控制板(15)对各部件进行控制，并与牌照识别器(6)通信，闪光灯控制板(19) 控制闪光灯(4)进行闪光；所述摄像枪(14)内装有CCD快门控制板(12)，为CCD提供所需 的快门信号，处理过的视频信号通过BNC接口(67)提供给牌照识别器(6)。
3.根据权利要求2所述的汽车牌照自动识别器，其特征在于所述主控制板(1 包括 有RS232串行通讯模块(151)、电源模块(15 和单片机控制模块(IM)，单片机控制模块 (154)通过RS232串行通讯模块(151)与牌照识别器(6)通信；电源模块(153)接受所述 的变压整流器的直流输入，为其他模块提供电源。
4.根据权利要求1所述的汽车牌照自动识别器，其特征在于所述牌照识别器(6)内 设有嵌入式DSP识别主板(65)，所述嵌入式DSP识别主板(6 上的DSP核心处理模块 (651)采用TMS320DM642数字信号处理器。
5.根据权利要求2所述的汽车牌照自动识别器，其特征在于所述闪光灯控制板(19) 包括电源滤波模块(431)、电源整流模块(43 、触发导通模块(43 、升压模块(434)，220V 交流电经过电源滤波模块(431)过滤掉干扰杂波后，经过半波的电源整流模块(43 变成 直流，储存在主电容(Cl、C2)中，触发导通模块(43 接收到主控制板(1 发送过来的导 通信号后，升压模块GM)由触发电容和触发线圈产生一个IOKV瞬间高压，使闪光灯管内 的惰性气体电离，主电容(C1、C2)放电，在闪光灯管内形成弧光。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车牌照自动识别器，它包括有包括有闪光灯、立柱、角度调节支座和图像抓拍器，牌照识别器；闪光灯设在立柱上，图像抓拍器通过角度调节支座固定在立柱上，图像抓拍器通过导线与闪光灯相连，其特征在于该自动识别器还设有牌照识别器，所述图像抓拍仪将抓拍图像传送给牌照识别器，牌照识别器对抓拍图像进行分析和处理，将识别结果和抓拍图像通过网络接口传输给收费计算机。所述图像抓拍仪中的主控制板对各部件进行控制，并与牌照识别器通信。硬件识别的方式大大节省了成本和提高了识别速度，在保持与国外产品相接近的功能和识别效果的同时，本实用新型在成本和工程造价上具有一定的优势。
文档编号H04N5/232GK201886630SQ20102052319
公开日2011年6月29日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者石时需 申请人:广东新粤交通投资有限公司