同时识别车牌和人脸的系统、方法、装置、设备和介质与流程

1.本发明涉及光学技术领域，尤其涉及同时识别车牌和人脸的系统、方法、装置、设备和介质。


背景技术：

2.随着安防行业的不断发展和完善，在智能交通卡口的应用场景中，当暗光环境下需要开启补光灯同时抓拍图像，图像中包括人脸区域图像和车牌区域图像时，由于人脸和车牌反射率差异较大，当人脸区域图像清晰时，容易造成车牌区域图像亮度过曝，车牌区域图像不清晰；当车牌区域图像清晰时，人脸区域图像亮度不够，人脸区域图像不清晰，人脸区域图像和车牌区域图像无法同时清晰；从而导致无法同时识别车牌和人脸。
3.图1为现有技术提供的一种开启补光灯同时抓拍图像的示意图，如图1所示，图1中人脸区域图像不清晰但车牌区域图像清晰；图2为现有技术提供的另一种开启补光灯同时抓拍图像的示意图，如图2所示，图2中人脸区域图像清晰但车牌区域图像不清晰。
4.现有技术的同时识别车牌和人脸的系统中，图像采集装置与补光灯位于两个轴上，图像采集装置与补光灯之间存在一定的距离，且图像采集装置与补光灯之间的角度可调整。
5.图3为现有技术中提供的一种同时识别车牌和人脸的系统采集图像的示意图，如图3所示，图像采集装置与补光灯之间存在夹角，通过调整补光灯与图像采集装置之间的夹角的角度和距离，从而能实现同时拍摄到清晰的人脸区域图像和车牌区域图像。
6.但是现有技术中在不同环境需要调整图像采集装置与补光灯之间不同的距离和角度，调试难度较大，因此现有技术的实用性较差；因此如何实现同时拍摄到清晰的人脸区域图像和车牌区域图像就成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种同时识别车牌和人脸的系统、方法、装置、设备和介质，用以解决现有技术中无法实现同时拍摄到清晰的人脸区域图像和车牌区域图像的问题。
8.本发明提供了一种同时识别车牌和人脸的系统，所述系统包括：图像采集装置，补光灯；
9.所述图像采集装置，用于采集包含车牌区域和人脸区域的目标图像，其中目标图像中车牌区域图像的亮度为第一亮度，人脸区域图像的亮度为第二亮度，所述第一亮度小于所述第二亮度；基于所述目标图像识别出目标车牌和目标人脸。
10.所述补光灯，用于增加所述车辆的亮度至所述第二亮度。
11.进一步地，中性密度滤光片nd膜将图像采集区域分为所述车牌区域和所述人脸区域，所述人脸区域与所述车牌区域的透过率比值不小于预设数值。
12.进一步地，所述nd膜为可抽拉式nd膜、或固定式nd膜。
13.进一步地，所述图像采集装置，还用于获取所述图像采集装置自身距车辆的抓拍
距离和保存的自身成像区域的第一宽度值，基于预先保存的所述nd膜的高度值的确定函数，将所述抓拍距离和所述第一宽度值输入所述确定函数得到所述nd膜的目标高度值。
14.进一步地，所述确定函数为l为所述抓拍距离、v为所述第一宽度值，h为所述目标高度值，θ1为预先保存的所述图像采集装置的光轴线与所述图像采集装置自身所在水平线的夹角的第一角度值，θ为预先保存的所述图像采集装置的视场角的第二角度值，h表示为预先保存的所述图像采集装置的安装高度，h1表示为预先保存的所述车辆的车牌与地面的高度。
15.本发明提供了一种同时识别车牌和人脸的方法，所述方法包括：
16.采集包含车牌区域和人脸区域的目标图像，其中目标图像中车牌区域图像的亮度为第一亮度，人脸区域图像的亮度为第二亮度，所述第一亮度小于所述第二亮度；
17.基于所述目标图像识别出目标车牌和目标人脸。
18.进一步地，中性密度滤光片nd膜将图像采集区域分为所述车牌区域和所述人脸区域，所述人脸区域与所述车牌区域的透过率比值不小于预设数值。
19.进一步地，所述nd膜为可抽拉式nd膜、或固定式nd膜。
20.进一步地，获取所述图像采集装置自身距车辆的抓拍距离和保存的自身成像区域的第一宽度值，基于预先保存的所述nd膜的高度值的确定函数，将所述抓拍距离和所述第一宽度值输入所述确定函数得到所述nd膜的目标高度值。
21.进一步地，所述确定函数为l为所述抓拍距离、v为所述第一宽度值，h为所述目标高度值，θ1为预先保存的所述图像采集装置的光轴线与所述图像采集装置自身所在水平线的夹角的第一角度值，θ为预先保存的所述图像采集装置的视场角的第二角度值，h表示为预先保存的所述图像采集装置的安装高度，h1表示为预先保存的所述车辆的车牌与地面的高度。
22.相应地，本发明提供了一种同时识别车牌和人脸的装置，所述装置包括：
23.采集模块，用于采集包含车牌区域和人脸区域的目标图像，其中目标图像中车牌区域图像的亮度为第一亮度，人脸区域图像的亮度为第二亮度，所述第一亮度小于所述第二亮度；
24.识别模块，用于基于所述目标图像识别出目标车牌和目标人脸。
25.进一步地，所述装置还包括：
26.确定模块，用于获取所述图像采集装置自身距车辆的抓拍距离和保存的自身成像区域的第一宽度值，基于预先保存的所述nd膜的高度值的确定函数，将所述抓拍距离和所述第一宽度值输入所述确定函数得到所述nd膜的目标高度值。
27.相应地，本发明提供了一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
28.所述存储器中存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行时实现上述同时识别车牌和人脸的方法中任一所述方法的步骤。
29.相应地，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述同时识别车牌和人脸的方法中任一所述方法的步骤。
30.本发明提供了一种同时识别车牌和人脸的系统、方法、装置、设备和介质，由于在本发明中补光灯增加车辆的亮度至第二亮度，图像采集装置在采集的目标图像中分为车牌区域和人脸区域，车牌区域图像的亮度为第一亮度，人脸区域图像的亮度为第二亮度，且第一亮度小于第二亮度，基于目标图像识别出目标车牌和目标人脸；从而使得人脸区域图像清晰时，车牌区域图像的亮度较低，不会产生亮度过爆导致车牌区域图像不清晰的问题，并且车牌区域图像清晰时，人脸区域图像的第二亮度高度与车牌区域图像的第一亮度，因此实现了同时拍摄到清晰的人脸区域图像和车牌区域图像。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为现有技术提供的一种开启补光灯同时抓拍图像的示意图；
33.图2为现有技术提供的另一种开启补光灯同时抓拍图像的示意图；
34.图3为现有技术中提供的一种同时识别车牌和人脸的系统采集图像的示意图；
35.图4为本发明实施例提供的一种同时识别车牌和人脸的系统的结构示意图；
36.图5为本发明实施例提供的一种亮区a与暗区b的示意图；
37.图6为本发明实施例提供的一种可抽拉nd膜的位置示意图；
38.图7为本发明实施例提供的一种固定式nd膜的位置示意图；
39.图8为本发明实施例提供的一种安装有固定式nd膜的传感器的示意图；
40.图9为本发明实施例提供的一种确定nd膜的高度值的确定函数的示意图；
41.图10为本发明实施例提供的一种同时识别车牌和人脸的方法示意图；
42.图11为本发明实施例提供的一种同时识别车牌和人脸的装置的结构示意图；
43.图12为本发明实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
44.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
45.为了实现同时拍摄到清晰的人脸区域图像和车牌区域图像，本发明实施例提供了一种同时识别车牌和人脸的系统、方法、装置、设备和介质。
46.实施例1：
47.图4为本发明实施例提供的一种同时识别车牌和人脸的系统400的结构示意图，所述系统包括：图像采集装置401、补光灯402，其中所述图像采集装置401与所述补光灯402可以位于同一轴上，也可以位于不同轴上；
48.所述图像采集装置401，用于采集包含车牌区域和人脸区域的目标图像，其中目标图像中车牌区域图像的亮度为第一亮度，人脸区域图像的亮度为第二亮度，所述第一亮度
小于所述第二亮度；基于所述目标图像识别出目标车牌和目标人脸；
49.所述补光灯402，用于增加所述车辆的亮度至所述第二亮度。
50.为了实现同时拍摄到清晰的人脸区域图像和车牌区域图像，本发明实施例提供了一种同时识别车牌和人脸的系统120，该系统120包括图像采集装置401和补光灯402，图像采集装置401可以是摄像机、摄像头、录像机等，补光灯402可以是温室补光灯、摄影补光灯、车牌补光灯，较佳的，补光灯402为车牌补光灯；图像采集装置401的图像采集方向与补光灯402的补光方向平行；
51.图像采集装置401在车辆距离图像采集装置401自身设定距离时采集到目标图像，确定目标图像中包含车牌区域和人脸区域，由于现有技术中当人脸区域图像清晰时，容易造成车牌区域图像亮度过曝；而当车牌区域图像清晰时，人脸区域图像亮度不够，因此确定本发明中采集到的车牌区域图像的亮度为第一亮度小于人脸区域图像的亮度为第二亮度，从而保证在人脸区域图像清晰时确定车牌区域图像清晰。
52.图像采集装置401根据采集到的目标图像，该电子设备采用现有技术的字符识别算法识别出目标车牌，并采用现有的人脸识别算法识别出目标人脸。
53.为了确保采集的目标图像中人脸区域图像的亮度达到第二亮度，因此补光灯402进行补光增加车辆的亮度至第二亮度。
54.由于在本发明实施例中，补光灯增加车辆的亮度至第二亮度，图像采集装置在采集的目标图像中分为车牌区域和人脸区域，车牌区域图像的亮度为第一亮度，人脸区域图像的亮度为第二亮度，且第一亮度小于第二亮度，基于目标图像识别出目标车牌和目标人脸；从而使得人脸区域图像清晰时，车牌区域图像的亮度较低，不会产生亮度过爆导致车牌区域图像不清晰的问题，并且车牌区域图像清晰时，人脸区域图像的第二亮度高度与车牌区域图像的第一亮度，因此实现了同时拍摄到清晰的人脸区域图像和车牌区域图像。
55.实施例2：
56.为了实现同时采集到清晰的人脸区域图像和车牌区域，在上述实施例的基础上，在本发明实施例中，中性密度滤光片(neutral density filters，nd)膜403将图像采集区域分为所述车牌区域和所述人脸区域，所述人脸区域与所述车牌区域的透过率比值不小于预设数值。
57.为了确保图像采集装置401采集的目标图像中的车牌区域图像的第一亮度小于人脸区域图像的第二亮度，本发明中采用nd膜403将图像采集区域分为车牌区域和人脸区域，nd膜403是用于过滤光线，其滤光作用是非选择性的，即nd膜对各种不同波长的光线的减少能力是同等的、均匀的，只起到减弱光线的作用，而对原物体的颜色不会产生任何影响，nd膜403能防止光线过曝。
58.具体的，nd膜403对车牌区域的光线进行过滤，从而使得人脸区域与车牌区域的透过率比值不小于预设数值，若希望保证人脸区域与车牌区域的亮度对比，则可以将预设数值设置地较大一些，若希望保证拍摄的清晰的人脸区域图像和车牌区域图像，则可以将预设数值设置地较小一些，其中预设数值可以是30、25、32等数值，较佳的，该预设数值为30。
59.在本发明实施例中，由于nd膜403对车牌区域的光线进行过滤后，因此车牌区域为暗区b，人脸区域为亮区a，亮区a与暗区b的透光率比值不小于预设数值。
60.图5为本发明实施例提供的一种亮区a与暗区b的示意图，如图5所示，暗区b位于图
中的下方，亮区a位于图中的上方，暗区b即为经过nd膜403进行光线过滤的车牌区域，亮区a则为不经过nd膜403进行光线过滤的人脸区域。
61.实施例3：
62.为了实现同时采集到清晰的人脸区域图像和车牌区域图像，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述nd膜403为可抽拉式nd膜、或固定式nd膜。
63.为了实现对车牌区域的光线过滤，nd膜403为可抽拉式nd膜，可抽拉式nd膜通过逻辑电路进行控制，并且位于图像采集装置401的滤片与芯片之间。
64.图6为本发明实施例提供的一种可抽拉nd膜的位置示意图，如图6所示，图像采集装置401中按入射光依次为镜头、滤片、可抽拉nd膜，芯片，其中芯片即为图像采集装置401的传感器(sensor)，可抽拉nd膜的位置可上下(图中的上下)移动。
65.在本发明实施例中，nd膜403还可以是固定式nd膜，即nd膜403在安装完成后位置不再发生变化。
66.图7为本发明实施例提供的一种固定式nd膜的位置示意图，如图7所示，图像采集装置401中按入射光依次为镜头(lens)、滤片、安装有固定式nd膜的传感器(sensor)。
67.图8为本发明实施例提供的一种安装有固定式nd膜的传感器的示意图，如图8所示，传感器分为浅色区域和深色区域，深色区域为增加nd膜403进行光线过滤后的车牌区域，浅色区域为不经过nd膜403进行光线过滤的人脸区域。
68.实施例4：
69.为了确定出nd膜403的目标高度，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述图像采集装置401，还用于获取所述图像采集装置自身距车辆的抓拍距离和保存的自身成像区域的第一宽度值，基于预先保存的所述nd膜的高度值的确定函数，将所述抓拍距离和所述第一宽度值输入所述确定函数得到所述nd膜的目标高度值。
70.图像采集装置401获取图像采集装置401自身距车辆的抓拍距离，具体是图像采集装置401根据自身的安装高度、实际车辆的大小以及图像中车辆的大小，计算出车辆距离图像采集装置401的抓拍距离，具体的计算方法属于现有技术，本发明实施例对此不做赘述。
71.图像采集装置401还获取保存的自身成像区域的第一宽度值，为了确定出nd膜403的目标高度值，图像采集装置401还预先保存有nd膜的高度值的确定函数，图像采集装置401根据获取到的图像采集装置401自身距离车辆的抓拍距离、以及自身成像区域的第一宽度值，将抓拍距离和第一宽度值输入到nd膜的高度值的确定函数中，得到nd膜403的目标高度值。
72.在nd膜403为可抽拉式nd膜时，图像采集装置401控制nd膜403进行拉出，并在拉出到目标高度值后进行目标图像的采集；在nd膜403为固定式nd膜时，预先将nd膜403安装到目标高度值后进行目标图像的采集。
73.为了确定出nd膜的目标高度值，在本发明实施例中，所述确定函数为l为所述抓拍距离、v为所述第一宽度值，h为所述目标高度值，θ1为预先保存的所述图像采集装置的光轴线与所述图像采集装置自身所在水平线的夹角的第一角度值，θ为预先保存的所述图像采集装置的视场角的第二角度值，h表示为预先保存的所述图像采集装置的安装高度，h1表示为预先保存的所述车辆的车牌与地面的高
度。
74.为了确定出nd膜的高度值的确定函数，在本发明实施例中，图9为本发明实施例提供的一种确定nd膜的高度值的确定函数的示意图，如图9所示，图像采集装置为摄像机，摄像机的安装高度为h，摄像机距离车辆的抓拍距离为l，车牌距地面的高度为h1，车牌距摄像机自身所在水平线的第一距离为(h-h1)；摄像机的视场角为θ，摄像机的光轴线与水平线夹角的第二角度值为θ1，通过反正切函数计算出车牌与摄像机的连线与水平线的夹角，此时车牌与摄像机的连线与水平线的夹角的第一角度值为θ2，
75.车牌与摄像机的连线与光轴线的夹角的角度值为(θ
2-θ1)，摄像机的光轴线与视场角的第一边缘线的夹角的角度值为θ/2，车牌与摄像机的连线与视场角的第一边缘线的夹角的角度值为θ/2-(θ
2-θ1)，因此可以确定出车牌区域图像占整体图像的比例值
76.根据比例值β以及获取到的图像采集装置401成像区域的第一宽度值v，确定出nd膜的目标高度值h＝β*v，因此可以确出nd膜的高度值的确定函数为
77.实施例5：
78.为了实现同时拍摄到清晰的人脸区域图像和车牌区域图像，图10为本发明实施例提供的一种同时识别车牌和人脸的方法示意图，如图10所示，该方法包括以下步骤：
79.s1001：采集包含车牌区域和人脸区域的目标图像，其中目标图像中车牌区域图像的亮度为第一亮度，人脸区域图像的亮度为第二亮度，所述第一亮度小于所述第二亮度。
80.s1002：基于所述目标图像识别出目标车牌和目标人脸。
81.进一步地，中性密度滤光片nd膜将图像采集区域分为所述车牌区域和所述人脸区域，所述人脸区域与所述车牌区域的透过率比值不小于预设数值。
82.进一步地，所述nd膜为可抽拉式nd膜、或固定式nd膜。
83.进一步地，获取所述图像采集装置自身距车辆的抓拍距离和保存的自身成像区域的第一宽度值，基于预先保存的所述nd膜的高度值的确定函数，将所述抓拍距离和所述第一宽度值输入所述确定函数得到所述nd膜的目标高度值。
84.进一步地，所述确定函数为l为所述抓拍距离、v为所述第一宽度值，h为所述目标高度值，θ1为预先保存的所述图像采集装置的光轴线与所述图像采集装置自身所在水平线的夹角的第一角度值，θ为预先保存的所述图像采集装置的视场角的第二角度值，h表示为预先保存的所述图像采集装置的安装高度，h1表示为预先保存的所述车辆的车牌与地面的高度。
85.实施例5：
86.图11为本发明实施例提供的一种同时识别车牌和人脸的装置的结构示意图，如图11所示，该装置包括：
87.采集模块1101，用于采集包含车牌区域和人脸区域的目标图像，其中目标图像中
processor，np)等；还可以是数字指令处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路、现场可编程门陈列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
104.实施例7：
105.在上述各实施例的基础上，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可由处理器执行的计算机程序，当所述程序在所述处理器上运行时，使得所述处理器执行时实现如下步骤：
106.采集包含车牌区域和人脸区域的目标图像，其中目标图像中车牌区域图像的亮度为第一亮度，人脸区域图像的亮度为第二亮度，所述第一亮度小于所述第二亮度；
107.基于所述目标图像识别出目标车牌和目标人脸。
108.进一步地，中性密度滤光片nd膜将图像采集区域分为所述车牌区域和所述人脸区域，所述人脸区域与所述车牌区域的透过率比值不小于预设数值。
109.进一步地，所述nd膜为可抽拉式nd膜、或固定式nd膜。
110.进一步地，获取所述图像采集装置自身距车辆的抓拍距离和保存的自身成像区域的第一宽度值，基于预先保存的所述nd膜的高度值的确定函数，将所述抓拍距离和所述第一宽度值输入所述确定函数得到所述nd膜的目标高度值。
111.进一步地，所述确定函数为l为所述抓拍距离、v为所述第一宽度值，h为所述目标高度值，θ1为预先保存的所述图像采集装置的光轴线与所述图像采集装置自身所在水平线的夹角的第一角度值，θ为预先保存的所述图像采集装置的视场角的第二角度值，h表示为预先保存的所述图像采集装置的安装高度，h1表示为预先保存的所述车辆的车牌与地面的高度。
112.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
113.本技术是参照根据本技术的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
114.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
115.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
116.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。