一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別方法以及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于圖像分析處理技術領域，尤其設及一種基于紅外補光的夜間車牌檢測 和識別方法W及裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著我國國民經濟的高速發展，國內的機動車輛、高速公路、城市道路、停車場 等越來越多，對交通控制、安全管理的要求也日益增高，智能交通系統ITS(Intelligent TransportationSystem)已成為21世紀道路交通管理的發展趨勢，越來越受到人們的重 視。其中車牌識別系統作為智能交通管理的核屯、部分為自動化的智能交通管理提供了高 效、實用的手段，可廣泛應用于道路交通監控、交通事故現場勘查、交通違章自動記錄、刑事 追蹤、高速公路不停車收費系統、停車場自動安全管理、智能園區管理等方面，對提高交通 領域的管理水平和自動化程度具有重要意義。
[0003] 目前雖然已有了很多成熟的車牌識別產品，但在夜間光照不足的情況下，存在車 牌識別率普遍不高的現象。常用的解決方法是利用補光燈或閃光燈。但補光燈會打擾周圍 居民夜間休息，而閃光燈會使駕駛員炫目，尤其是夜晚，突遇強光可能會導致駕駛員受到驚 嚇從而出現安全問題。其次是是隱蔽性不好，不能很好的融入到公安實戰應用環境中。
[0004] 在專利《近紅外補光道路違章車輛抓拍系統》中也提到用紅外補光來實現夜間車 牌識別的方法，但文中既未提及如何處理車牌表現的特殊反光材料造成車牌過曝的問題， 也未提及識別車牌后如何采集明亮清晰的背景監控區域的問題。正因為車牌的該種特殊反 光特性，本裝置采用自適應紅外光補償技術、長短曝光技術和圖片合成技術相結合的方法 來實現背景區域和車牌同時清晰可見的目的。自適應紅外光補償技術重要的一點是使得曝 光光線=自然光+紅外光，W增加自然光在夜晚或者較暗的環境中的強度，尤其是對車牌 該種反光的材料，效果更佳。同時它具有很好的隱蔽性，能很好的應用到公安實戰環境中 去；長短曝光技術則控制sensor交替出現長短曝光圖像；短曝光圖像可W將曝光時間縮短 至IJ1/lOOOOs，抓拍到清晰的車牌號，能大大提高檢測效率和識別準確率；圖像融合技術則 是將短曝光圖像中檢測到的車牌與長曝光圖像進行融合，既能看清整個監控區域，同時也 能看清車牌特征信息。
【發明內容】
[0005] 本發明實施例的目的在于提供一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別方法，W 解決現有技術的問題。
[0006] 本發明實施例是該樣實現的，一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別方法，所 述方法包括W下步驟：
[0007] 通過控制senosr交替的長短曝光，并利用紅外補光的方式來采集包含車輛的圖 像；
[000引在通過短曝光所采集的圖像中檢測車牌，并根據車牌亮度逐漸調節快口值，直到 正確識別出車牌號，并w此時的快口值作為短曝光的快口值；在確定短曝光的快口值后，將 采集到的圖像做如下處理：
[0009] 對短曝光圖像做二值化處理，得到其二值化圖像；根據車牌的形狀特性，在二值化 圖像中提取出車牌所在的位置，并保存所述車牌對應的位置信息；根據前后兩帖短曝光圖 像中車牌位置信息和快口值計算出車輛的移動速度；根據所述移動速度計算車牌在相鄰的 長曝光圖像中的位置，對長曝光圖像中的車牌區域和相應二值化圖像中車牌區域做圖像合 成處理。
[0010] 優選的，所述在通過短曝光所采集的圖像中檢測車牌，并根據車牌亮度逐漸調節 快口值，直到正確識別出車牌號，具體包括：
[0011] 對當前帖圖像做二值化處理，得到其二值化圖像；采用縱向灰度投影的方式來分 割字符，并將分割出的字符和字符庫中的字符模板進行匹配，匹配成功則表明當前的快口 值能夠保證識別出車牌號。
[0012] 優選的，所述字符庫具體包括；包含25個省市和甲、己、丙、了、警共30個漢字，26 個大寫英文字母及10個阿拉伯數字，共有66個字符模板。
[0013] 優選的，所述將分割出的字符和字符庫中的字符模板進行匹配，具體包括；將分割 出來的字符進行歸一化，與模板大小相匹配；計算分割出的字符和字符模板特征量之間的 最小距離，通過最小距離法識別字符。
[0014] 優選的，在進行分割字符之前，還包括將所述二值化圖像分別在水平和垂直方向 進行投影，具體包括：
[0015] 垂直方向投影取兩個段；（startX，startX+10) ; (endX-10,end幻將亮度統計值大 于預設闊值的列賦值為0,W便去掉豎直方向車牌邊框；水平方向投影取兩個段；（startY， startY+10) ;(endY-10,endY)將亮度統計值大于預設闊值的列賦值為0,W便去掉水平方 向車牌邊框；其中，startX和startY是車牌坐標的起始點坐標，endX，endY是車牌坐標的 終點坐標。
[0016] 優選的，短曝光的快口值的初始值為1/lOOOOs。
[0017] 另一方面，本發明還提供了一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別裝置，所述 裝置包括光敏檢測模塊、控制模塊、圖像采集模塊、智能分析模塊和圖像合成模塊，具體 的：
[0018] 所述光敏檢測模塊，用于根據光敏檢測器檢測外界光線，并確定當前是否處于夜 晚；所述控制模塊，用于接收光敏檢測模塊的檢測結果，并根據檢測結果控制紅外燈開啟和 關閉；所述控制模塊還用于控制圖像采集模塊開始圖像的采集；圖像采集模塊，用于通過 控制senosr交替的長短曝光，并利用紅外補光的方式來采集包含車輛的圖像；智能分析模 塊，用于在通過短曝光所采集的圖像中檢測車牌，并根據車牌亮度逐漸調節快口值，直到正 確識別出車牌號，并W此時的快口值作為短曝光的快口值；在確定短曝光的快口值后，將采 集到的圖像做如下處理；對短曝光圖像做二值化處理，得到其二值化圖像；根據車牌的形 狀特性，在二值化圖像中提取出車牌所在的位置，并保存所述車牌對應的位置信息；根據前 后兩帖短曝光圖像中車牌位置信息和快口值計算出車輛的移動速度；圖像合成模塊，用于 根據所述移動速度計算車牌在相鄰的長曝光圖像中的位置，對長曝光圖像中的車牌區域和 相應二值化圖像中車牌區域做圖像合成處理。
[0019] 優選的，所述智能分析模塊，還用于：采用縱向灰度投影的方式來分割字符，并將 分割出的字符和字符庫中的字符模板進行匹配，匹配成功則表明當前的快口值能夠保證識 別出車牌號。
[0020] 優選的，所述智能分析模塊，還用于：將分割出來的字符進行歸一化，與模板大小 相匹配；計算分割出的字符和字符模板特征量之間的最小距離，通過最小距離法識別字符。
[0021] 優選的，所述智能分析模塊，還用于對當前帖圖像做二值化處理，得到其二值化圖 像；將所述二值化圖像分別在水平和垂直方向進行投影，具體的：將二值化圖像，W垂直方 向投影取兩個段；（startx，startx+io) ;(endx-10,end)〇將亮度統計值大于預設闊值的列 賦值為0,W便去掉豎直方向車牌邊框；W水平方向投影取兩個段；（startY，startY+10); (endY-10,end巧將亮度統計值大于預設闊值的列賦值為0，W便去掉水平方向車牌邊框； 其中，startX和startY是車牌坐標的起始點坐標，endX，endY是車牌坐標的終點坐標。
[0022] 本發明實施例提供的一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別方法的有益效果 包括；通過短曝光圖像抓拍到清晰的車牌號，能大大提高檢測效率和識別準確率；并通過 將短曝光圖像中檢測到的車牌與長曝光圖像進行融合，既能看清整個監控區域，同時也能 看清車牌特征信息。
【附圖說明】
[0023] 為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些 實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根據該些附 圖獲得其他的附圖。
[0024] 圖1是本發明實施例提供的一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別方法的流 程圖；
[0025] 圖2是本發明實施例提供的一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別方法的流 程圖；
[0026] 圖3是本發明實施例提供的一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別裝置的結 構示意圖；
[0027] 圖4是本發明實施例提供的一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別方法的流 程圖；
[002引圖5是本發明實施例提供的一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別方法的流 程圖。
【具體實施方式】
[0029] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，W下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發明，并 不用于限定本發明。
[0030] 為了說明本發明所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0031] 實施例一
[0032] 如圖1所示為本發明提供的一種基于紅外補光的夜間車牌檢測和識別方法，如圖 1所示，所述方法包括w下步驟：
[0033] 在步驟201中，通過控制senosr交替的長短曝光，并利用紅外補光的方式來采集 包