车辆图像识别方法技术

一种通行车辆图像识别方法及装置，应用于高速高等级公路收费站、门禁、安全防范、城市交通等领域。采用机器视觉技术，图像压缩、接触或非接触通行卡读写技术，并配合车辆牌照自动识别技术，实现车辆身份认证和提高通行车辆管理效率。装置包括：通行卡［１］，通行卡读写器［２］，主控机［３］，图像采集卡［４］，视频器［５］，补光照明器［６］，显示器［７］，车辆管理监控中心数据库服务器［８］。本发明专利技术的方法和装置能１００％地进行出入口车辆图像对比，能够准确认证车辆身份，可杜绝各种舞弊、逃费行为；具有满足实际应用、系统实时作业、系统开放、使用方便、易于维护、优异的性价比等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通行车辆图像识别方法及装置，应用于高速高等级公路车辆收费站、门禁、安全防范、城市交通等领域。属机器视觉领域。
技术介绍
随着我国汽车工业的持续高速发展以及车辆拥有量的不断增加，车辆过境收费、城市卡口、停车场和小区门禁等场所都对车辆的识别及监测提出了更高的要求。已有的专利技术有以下几种同比技术{I}，中国专利公开号CN 1201957A，公开日1998年12月16日，专利技术名称为《具有图像监察功能的封闭式高速公路收费系统》，该申请案公开了由站级系统和各车道系统组成，在入口车道，通行卷读写器向通行卷写入车型和收费员等信息。在出口车道，摄像机获取车型信息，通过费额显示器显示应收费额，通行卷读写器读出通行卷中的信息。其不足之处是仅提出用监控摄象机监察功能来解决收费员操作时的舞弊和伺机逃票的问题。另外，该技术中通行卷信息全部是收费员手工录入，无法避免人工录入时会出现的主观和客观错误。同比技术{II}，中国专利公开号CN 1413861A，公开日2003年4月30日，专利技术名称为《车牌自动识别方法》，该申请案公开了将现有基于OCR技术的车牌号码识别技术和基于模式识别技术的车牌图像匹配技术结合起来对车辆车牌进行自动登记、验证、监视报警。其不足之处是车辆牌照的自动识别率不能达到100％，原因包括受识别技术的限制，车牌照受损、被车架上物体遮挡、车牌照号码被弄脏、甚至是人为破坏，下雪、暴雨、大雾等等，因此该方法对不能识别或识别错误的车辆无法进行认证。同比技术{III}，中国专利公开号CN 1424695A，公开日2003年6月18日，专利技术名称为《高速公路收费系统中车牌图像的应用方法》，该申请案公开了将入口处图像中车牌部分图像提取出来，经过归一化、二值化成为统一大小的二值化图像数据，再写入通行卡。其不足之处是车辆牌照的定位率不能达到100％，对不能定位或定位错误的车辆无法进行认证。另外，车辆牌照的二值化图像仅仅能够反映车辆的一个车牌图像特征，而不能反映车辆的全貌特征。另外，同比技术{I}，{II}，{III}中共同存在的不足之处是，三种专利技术都缺乏能够在车辆通行的出入口对车辆身份进行实时认证的技术方法。目前，无论是高速公路收费站，还是城市治安卡口、停车场和小区门禁等应用场所，都在使用上述技术背景下的产品和方法来进行车辆身份认证和管理，尽管存在许多不足之处。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术中的不足，提供了一种采用利普视觉公司研发的车辆图像采集、识别、压缩、存储技术，结合读写通行卡，以及车辆牌照自动识别技术，能够准确认证车辆身份，可杜绝各种舞弊、逃费行为，提高通行车辆管理效率。本专利技术的装置包括通行卡，通行卡读写器，主控机，图像采集卡，视频器，补光照明器，显示器，车辆管理监控中心数据库服务器。其中，图像采集卡与主控机的总线插槽相连接，视频器的接插口与主控机的接插口相连接，补光照明器的控制输入端与主控机的照明控制输出端相连接，显示器的输入端与主控机的显示输出端相连接，通行卡读写器的输出端与主控机的输入端相连接，主控机通过计算机通信网络与车辆管理监控中心数据库服务器相连接。通行卡是标准接触/非接触数据存储卡，例如IC卡，用于存储车辆管理信息、车辆图像、车牌照号码；通行卡读写器是将数据写入或读出通行卡的标准器具，例如IC卡读写器；主控机是具有标准工业计算机功能的设备，内装操作系统、管理应用程序、车牌照识别程序、图像压缩程序、自动比对程序、通信程序、通行卡读写器标准驱动程序、图像采集卡控制程序、视频器和补光照明器控制程序，用于控制本专利技术中的所有装置，运行本专利技术方法中的所有程序，以及负责与其它相关应用系统的通信和数据交换；图像采集卡是标准工业图像采集装置，用于采集车辆图像；视频器是电荷偶合器件摄像机、电荷充放电器件摄像机、电荷注入器件摄像机、金属氧化物半导体摄像机中的任一种，用于采集车辆图像；补光照明器是标准工业照明器，用于弥补环境光变化和夜间补光；显示器是标准计算机显示器，主要用于显示车辆图像、车牌照号码以及车辆管理信息；车辆管理监控中心数据库服务器是标准计算机服务器，用于存储和管理所有车辆管理信息。本专利技术的方法是，将本专利技术中的装置分别安装在通行道路车辆的出口和入口。在车辆通行的入口处，例如高速高等级公路收费站入口或生活小区门禁入口，主控机启动操作系统并运行管理应用程序；当有车辆驶入时，主控机控制图像采集卡、视频器和补光照明器实时采集通行车辆图像，此时图像的大小以彩色768×576分辨率为例是1.3M；主控机调用车牌照识别程序识别出车牌照号码，同时调用利普视觉图像压缩程序对车辆图像进行压缩处理，以1.3M彩色车辆图像为例，可以压缩至3K大小的彩色图像；显示器的界面上显示在入口处采集的车辆图像，车牌照识别结果，和车辆管理信息；如果车牌照识别程序识别出的车牌照号码有误，管理人员对识别结果可以进行人工纠错；主控机调用通行卡读写器标准驱动程序，将压缩后的车辆图像、车牌照识别号码、和车辆管理信息写入通行卡；管理人员将通行卡交给通行车辆驾驶员；主控机调用通信程序把写入通行卡的信息上传到车辆管理监控中心数据库服务器。在车辆通行的出口处，例如高速高等级公路收费站出口或生活小区门禁出口，主控机启动操作系统并运行管理应用程序；当有车辆驶出时，主控机控制图像采集卡、视频器和补光照明器实时采集通行车辆图像；主控机调用车牌照识别程序识别出车牌照号码，同时调用利普视觉图像压缩程序对车辆图像进行压缩处理；如果车牌照识别程序识别出的车牌照号码有误，管理人员对识别结果可以进行人工纠错；管理人员向通行车辆驾驶员收回在通行入口处发放的通行卡；主控机调用通行卡读写器标准驱动程序，从通行卡中将入口处记录的车辆图像、车牌照识别号码、和车辆管理信息读出到主控机；显示器的界面上同时显示从通行卡中读出的车辆图像、车牌照识别号码、和车辆管理信息，以及在出口处采集的车辆图像，车牌照识别结果，通行时间，和车辆管理信息；主控机调用通信程序把出口处的车辆图像、车牌照识别号码、和车辆管理信息上传到车辆管理监控中心数据库服务器；管理应用程序将入口处识别的车牌照号码与出口处识别的车牌照号码进行自动比对，管理人员人工比对在出/入口处分别采集和显示的车辆图像，在确认出/入口车辆特征一致和车牌照号码自动比对结果一致后，管理人员执行收费和相关管理操作，放行车辆；如果车牌照号码自动比对结果不一致，管理人员人工比对显示器上显示的出/入口车辆图像特征，排查可能出现的识别错误，人工纠正识别错误；如果显示器上显示的出/入口处的车辆图像特征经管理人员人工比对后发现不一致，以及如果管理人员利用随行通行车辆的通行卡中读出的通行车辆管理信息，如通行时间和地点与出口处车辆通行时间和地点，判别出/入口通行车辆身份不一致，管理人员向车辆管理监控中心和安全保卫部门有关人员报告，以便对该通行车辆进行进一步违规、违章、逃费和犯罪嫌疑排查，包括排查车架号码和车辆发动机号码。本专利技术的装置可用通行车辆在出口处识别的车辆特征，与车辆管理监控中心通过计算机网络传输到出口处的在通行车辆入口处获得的车辆特征进行自动比对，一次确认出/入口通行车辆身份；管理人员利用通过计算机网络传输到出口处的通行车辆在入口处获得的车辆图像与出口处实时采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆图像识别方法及装置，采用机器视觉技术，图像压缩、接触或非接触卡读写技术，配合车辆特征自动识别技术，实时采集入口处通行车辆图像，并将车辆图像经压缩处理后与车辆管理信息一起存入读写通行卡，在出口处再次采集车辆图像，同时同收回该车辆的通行卡中的入口时车辆图像以及管理信息进行比对，实现车辆身份认证。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李一民，潘晓露，柯晓兵，
申请(专利权)人：昆明利普机器视觉工程有限公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]