一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法。裝置包括：外殼，該外殼內(nèi)安裝有車牌攝像機(jī)、通帶濾光片、全景攝像機(jī)、紅外激光照明器和電控單元；全景攝像機(jī)為裝有紅外截止濾光片和透紅外激光濾光片的彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)；所述通帶濾光片輔助車牌攝像機(jī)識(shí)別車牌信息，紅外激光照明器為全景攝像機(jī)和車牌攝像機(jī)提供輔助紅外光補(bǔ)光照明，全景攝像機(jī)和車牌攝像機(jī)將圖像信息傳遞給電控單元，電控單元將信息處理后獲得車輛及車牌信息。本發(fā)明所提供的激光輔助車輛信息攝取裝置，通過(guò)紅外輔助照明及雙攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)了車輛信息、車牌信息和和車內(nèi)前排駕乘人員的面部特征的識(shí)別，識(shí)別過(guò)程中不會(huì)對(duì)駕駛員造成炫目，消除了現(xiàn)有技術(shù)中因強(qiáng)光帶來(lái)的安全隱患。
【專利說(shuō)明】一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光主動(dòng)照明及攝像【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說(shuō)，是涉及一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能交通行業(yè)的發(fā)展，交通監(jiān)控及違法行為抓拍設(shè)備越來(lái)越多，這些設(shè)備為交通管理部門提供了便利，能夠?qū)崟r(shí)查看交通狀況，進(jìn)行車輛管控，并且能24小時(shí)不間斷的進(jìn)行違法行為的檢測(cè)和抓拍。結(jié)合高清相機(jī)，通過(guò)高亮白光閃光燈的補(bǔ)光能夠看清車輛形狀、顏色、車牌號(hào)碼以及車內(nèi)前排駕乘人員的面部特征，為交通管理部門及公安部門偵查破案提供很好的證據(jù)。
[0003]但這些高科技設(shè)備在為交通管理部門及公安部門帶來(lái)便利的同時(shí)也為司乘人員帶來(lái)一定的困擾，高亮白光閃光燈為高清相機(jī)補(bǔ)光的同時(shí)，強(qiáng)烈的閃光使駕駛員炫目，造成駕駛員短暫失明，極易誘發(fā)交通事故。
[0004]因此，如何設(shè)計(jì)一種能夠識(shí)別車輛信息、車牌信息和車內(nèi)前排駕乘人員的面部特征且不會(huì)對(duì)駕駛員造成炫目的裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員函需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法。本發(fā)明所提供的激光輔助車輛信息攝取裝置，通過(guò)紅外輔助照明及雙攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)了車輛信息、車牌信息和車內(nèi)前排駕乘人員的面部特征的識(shí)別，且識(shí)別過(guò)程中不會(huì)對(duì)駕駛員造成炫目，有效的消除了現(xiàn)有技術(shù)中因強(qiáng)光帶來(lái)的安全隱患。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種激光輔助車輛信息攝取裝置，包括:
[0008]外殼，該外殼內(nèi)安裝有車牌攝像機(jī)、通帶濾光片、全景攝像機(jī)、紅外激光照明器和電控單元；
[0009]所述全景攝像機(jī)為裝有紅外截止濾光片和透紅外激光濾光片的彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)；
[0010]所述通帶濾光片輔助車牌攝像機(jī)識(shí)別車牌信息，紅外激光照明器為全景攝像機(jī)和車牌攝像機(jī)提供輔助紅外光，全景攝像機(jī)和車牌攝像機(jī)將圖像信息傳遞給電控單元，電控單元將信息處理后獲得車輛及車牌信息。
[0011]優(yōu)選的，所述紅外激光照明器包括激光器散熱單元、紅外半導(dǎo)體激光器和激光整形鏡頭；紅外半導(dǎo)體激光器發(fā)出的紅外光通過(guò)激光整形鏡頭改變投射角度后向被照明區(qū)域擴(kuò)散，激光器散熱單元給紅外半導(dǎo)體激光器散熱。
[0012]優(yōu)選的，所述激光整形鏡頭是由兩個(gè)正透鏡組成的開普勒望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)。
[0013]優(yōu)選的，所述紅外半導(dǎo)體激光器為垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器陣列或?yàn)閇￡0陣列。
[0014]優(yōu)選的，所述電控單元包括主板、處理器、電源模塊、檢測(cè)模塊、存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)接口和計(jì)算機(jī)；電控單元控制攝像機(jī)及激光照明器工作，進(jìn)行圖像收集處理、圖像識(shí)別，輸出結(jié)果。
[0015]本發(fā)明還提供了利用上述裝置的攝取方法，步驟如下:
[0016]八.有車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到車輛經(jīng)過(guò)全景攝像機(jī)拍攝區(qū)域，檢測(cè)模塊發(fā)送觸發(fā)信號(hào)給全景攝像機(jī)，全景攝像機(jī)在紅外截止濾光片開啟模式下拍攝汽車彩色圖像1并將圖像3輸出傳遞給電控單元進(jìn)行處理；圖像3拍攝完成后，發(fā)送觸發(fā)信號(hào)執(zhí)行步驟8，若圖像￡1拍攝失敗則繼續(xù)執(zhí)行步驟八；
[0017]8.開啟紅外激光照明器，車牌攝像機(jī)在紅外光的輔助下拍攝車牌號(hào)圖像比然后將車牌圖像6輸出傳遞給電控單元；同時(shí)，全景攝像機(jī)彩轉(zhuǎn)黑，透紅外激光濾光片開啟，在黑白圖像模式下拍攝車內(nèi)人員圖像0，然后將圖像0輸出傳遞給電控單元；
[0018]0.電控單元對(duì)三幅圖像進(jìn)行圖像處理，從三幅圖像中分別提出車輛車牌顏色、車牌字符和車內(nèi)人員信息，并進(jìn)行圖像合成，獲取車輛及車牌顏色信息、車牌和車內(nèi)駕駛?cè)藛T圖像信息。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟4中，全景攝像機(jī)進(jìn)行一次圖像抓拍，圖像3抓拍后，進(jìn)行圖像預(yù)處理，顏色識(shí)別，獲取車輛及車牌顏色信息；
[0020]優(yōu)選的，所述步驟8中，車牌攝像機(jī)在紅外光的輔助下拍攝車牌號(hào)圖像比電控單元對(duì)圖像6進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行車牌定位與車牌字符識(shí)別，然后將結(jié)果輸出。
[0021]優(yōu)選的，所述步驟中，電控單元從圖像3中提取車輛及車牌顏色信息，從圖像6中提取車牌字符信息，并將圖像13中提取的信息融合到圖像0中，得到取證需要的車輛、車牌及車內(nèi)駕駛?cè)藛T信息。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:全景攝像機(jī)和車牌攝像機(jī)在紅外激光照明器的輔助下進(jìn)行車輛信息、車牌信息和車內(nèi)人員信息的獲取，電控單元將攝像機(jī)抓拍的多幅圖像信息進(jìn)行處理并融合后輸出結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了不對(duì)駕駛員造成安全隱患的情況下獲取多種信息。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
:
[0023]圖1是本發(fā)明的應(yīng)用狀態(tài)圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的正視圖；
[0025]圖3是本發(fā)明中攝取方法的流程圖；
[0026]圖4是本發(fā)明中車牌攝像機(jī)工作流程圖；
[0027]圖5是本發(fā)明中全景攝像機(jī)工作流程圖；
[0028]其中:1、外殼，2、車牌攝像機(jī)，3、通帶濾光片，4、全景攝像機(jī)，5、電控單元，6、紅外半導(dǎo)體激光器，7、激光器散熱單元，8、激光整形鏡頭。

【具體實(shí)施方式】
:
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]一種激光輔助車輛信息攝取裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示:包括外殼1，以及安裝在外殼內(nèi)的車牌攝像機(jī)2、通帶濾光片3、全景攝像機(jī)4、激光照明器和電控單元5 ；
[0032]通帶濾光片3輔助車牌攝像機(jī)2識(shí)別車牌信息，紅外激光照明器為全景攝像機(jī)4和車牌攝像機(jī)2提供輔助紅外光，全景攝像機(jī)4和車牌攝像機(jī)2將圖像信息傳遞給電控單元5，電控單元5將信息處理后獲得車輛及車牌信息。
[0033]所述紅外激光照明器包括紅外半導(dǎo)體激光器6、激光器散熱單元7和激光整形鏡頭8 ；紅外半導(dǎo)體激光器6發(fā)出的紅外光通過(guò)激光整形鏡頭8改變投射角度后向被照明區(qū)域擴(kuò)散，激光器散熱單元7給紅外半導(dǎo)體激光器6散熱。
[0034]其中，散熱單元可選擇帶有散熱片及散熱風(fēng)扇的裝置。
[0035]紅外半導(dǎo)體激光器6可選擇中心波長(zhǎng)為80811111，靜態(tài)光功率為41的垂直腔面半導(dǎo)體激光器陣列。激光整形鏡頭8是由兩個(gè)正透鏡組成的開普勒望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整兩片透鏡之間的距離來(lái)改變紅外半導(dǎo)體激光器6的發(fā)射角度，使其在5°?40。之間變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同寬度及車道車輛的照明要求。
[0036]拍攝過(guò)程中，車牌攝像機(jī)2和通帶濾光片3 —起使用。車牌攝像機(jī)2使用超過(guò)200萬(wàn)像素的逐行掃描成像傳感器，搭配12皿紅外校正百萬(wàn)像素鏡頭，攝像機(jī)電子快門根據(jù)使用環(huán)境可調(diào)節(jié)；通帶濾光片3為中心波長(zhǎng)為80811！11的窄帶干涉濾光片，帶寬放置于車牌攝像機(jī)2前面光軸方向，用于過(guò)濾汽車大燈的燈光，對(duì)車燈進(jìn)行強(qiáng)光抑制，實(shí)現(xiàn)看車牌作用。
[0037]全景攝像機(jī)4采用500萬(wàn)像素分辨率的高清攝像機(jī)，采用6皿焦距500萬(wàn)像素分辨率高清鏡頭，鏡頭和攝像機(jī)間裝有-⑶I雙濾光片切換器，II？-⑶I雙濾光片切換器由雙濾光片和動(dòng)力部分組成。其中，雙濾光片的組合可以是紅外截止濾光片和透紅外激光濾光片；11？-⑶I雙濾光片切換器的動(dòng)力部分可以是電磁、電機(jī)或其他動(dòng)力源；也可以采用可透過(guò)可見(jiàn)光和80811111激光的雙帶通濾光片代替1卜⑶!'雙濾光片切換器。全景攝像機(jī)4工作時(shí)，開啟紅外截止濾光片，就會(huì)在在彩色模式工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)路況、信號(hào)燈以及車輛形狀、顏色信息獲取；當(dāng)激光照明器開啟后，全景攝像機(jī)開啟透紅外激光濾光片，可增加成像器件的紅外激光補(bǔ)光，滿足攝像機(jī)對(duì)車內(nèi)駕駛?cè)藛T的攝像要求。
[0038]電控單元5實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)及紅外激光照明器的供電、工作控制及圖像處理。
[0039]上述的攝取裝置中，其攝取方法過(guò)程為:
[0040]八.當(dāng)有車輛經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)觸發(fā)信號(hào)，全景攝像機(jī)4在紅外截止濾光片開啟模式下拍攝汽車彩色圖像1并將圖像3輸出傳遞給電控單元5進(jìn)行處理，然后發(fā)出觸發(fā)信號(hào)執(zhí)行步驟8，若圖像3拍攝失敗則繼續(xù)執(zhí)行步驟八；
[0041]8.開啟紅外激光照明器，車牌攝像機(jī)2在紅外光的輔助下拍攝車牌號(hào)圖像比然后將車牌圖像6輸出傳遞給電控單元5 ；同時(shí)，全景攝像機(jī)4彩轉(zhuǎn)黑，在透紅外激光濾光片開啟模式下拍攝車內(nèi)人員圖像0，然后將圖像0輸出傳遞給電控單元5 ；
[0042]0.電控單元5對(duì)三幅圖像進(jìn)行圖像處理，從三幅圖像中分別提出車輛及車牌顏色、車牌字符和車內(nèi)人員信息，并進(jìn)行圖像合成，獲取車輛及車牌顏色信息、車牌和車內(nèi)駕駛?cè)藛T圖像信息。
[0043]在步驟八中，全景攝像機(jī)4進(jìn)行一次圖像抓拍，圖像3抓拍后，進(jìn)行圖像預(yù)處理，顏色識(shí)別，獲取車輛及車牌顏色信息；
[0044]在步驟8中，車牌攝像機(jī)2在紅外光的輔助下拍攝車牌號(hào)圖像比電控單元5對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行車牌定位與車牌字符識(shí)別，然后將結(jié)果輸出。
[0045]在步驟8中，紅外激光照明器開啟后，全景攝像機(jī)4彩轉(zhuǎn)黑，透紅外激光濾光片開啟，增加攝像機(jī)光通量，進(jìn)行二次圖像獲取，然后進(jìn)行圖像輸出，獲得車內(nèi)駕駛?cè)藛T信息。
[0046]在步驟中，電控單元5從圖像3中提取車輛及車牌顏色信息，從圖像6中提取車牌字符信息，并將圖像1 13中提取的信息融合到圖像0中，得到取證需要的車輛、車牌及車內(nèi)駕駛?cè)藛T信息。
[0047]采用了上述結(jié)構(gòu)后，本方案通過(guò)融合車牌攝像機(jī)和全景攝像機(jī)拍攝的信息，實(shí)現(xiàn)在不干擾司機(jī)駕駛的情況下獲得車牌顏色和號(hào)碼、車身形狀顏色、車內(nèi)駕駛?cè)藛T細(xì)節(jié)的圖像信息。白天對(duì)車牌的識(shí)別率大于90%，夜間車牌識(shí)別率大于80%。
[0048]本發(fā)明所提及的開普勒望遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有開普勒望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)類似，均是由兩個(gè)正透鏡組成的系統(tǒng)，其原理在此不進(jìn)行贅述；本發(fā)明未加解釋的技術(shù)均為本【技術(shù)領(lǐng)域】已實(shí)現(xiàn)技術(shù)，在此不做詳細(xì)說(shuō)明。
[0049]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種激光輔助車輛信息攝取裝置，其特征在于，包括: 外殼，該外殼內(nèi)安裝有車牌攝像機(jī)、通帶濾光片、全景攝像機(jī)、紅外激光照明器和電控單元； 所述全景攝像機(jī)為裝有紅外截止濾光片和透紅外激光濾光片的彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)； 所述通帶濾光片輔助車牌攝像機(jī)識(shí)別車牌信息，紅外激光照明器為全景攝像機(jī)和車牌攝像機(jī)提供輔助紅外光補(bǔ)光照明，全景攝像機(jī)和車牌攝像機(jī)將圖像信息傳遞給電控單元，電控單元將信息處理后獲得車輛及車牌信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光輔助車輛信息攝取裝置，其特征在于，所述紅外激光照明器包括激光器散熱單元、紅外半導(dǎo)體激光器和激光整形鏡頭；紅外半導(dǎo)體激光器發(fā)出的紅外光通過(guò)激光整形鏡頭改變投射角度后向被照明區(qū)域擴(kuò)散，激光器散熱單元給紅外半導(dǎo)體激光器散熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光輔助車輛信息攝取裝置，其特征在于，所述激光整形鏡頭是由兩個(gè)正透鏡組成的開普勒望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光輔助車輛信息攝取裝置，其特征在于，所述紅外半導(dǎo)體激光器為垂直腔面發(fā)射激光器陣列或?yàn)閇￡0陣列。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的激光輔助車輛信息攝取裝置的攝取方法，其特征在于，步驟如下: 八.當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)拍照區(qū)域，車輛觸發(fā)信號(hào)，全景攝像機(jī)在紅外截止濾光片開啟模式下拍攝汽車彩色圖像1并將圖像3輸出傳遞給電控單元進(jìn)行處理；圖像3拍攝完成后，發(fā)送觸發(fā)信號(hào)執(zhí)行步驟8，若圖像3拍攝失敗則繼續(xù)執(zhí)行步驟八； 8.開啟紅外激光照明器，車牌攝像機(jī)在紅外光的輔助下拍攝車牌圖像I然后將車牌圖像6輸出傳遞給電控單元；同時(shí)，全景攝像機(jī)在透紅外激光濾光片開啟模式下拍攝車內(nèi)人員圖像然后將圖像。輸出傳遞給電控單元； 0.電控單元對(duì)三幅圖像進(jìn)行圖像處理，從1 I 0三幅圖像中分別提出車輛及車牌顏色、車牌字符和車內(nèi)人員信息，并進(jìn)行圖像合成，獲取車輛及車牌顏色信息、車牌和車內(nèi)駕駛?cè)藛T圖像信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝取方法，其特征在于，所述步驟4中，全景攝像機(jī)進(jìn)行一次彩色圖像抓拍，圖像3抓拍后，輸出到電控單元，進(jìn)行圖像預(yù)處理，顏色識(shí)別，獲取車輛及車牌顏色信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝取方法，其特征在于，所述步驟8中，車牌攝像機(jī)在紅外光的輔助下拍攝車牌號(hào)圖像，電控單元對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行車牌定位與車牌字符識(shí)別，然后將車牌信息輸出，進(jìn)行圖像融合。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝取方法，其特征在于，所述步驟中，電控單元從圖像3中提取車輛及車牌顏色信息，從圖像6中提取車牌字符信息，并將圖像中提取的信息融合到圖像0中，得到取證需要的車輛、車牌及車內(nèi)駕駛?cè)藛T信息。
【文檔編號(hào)】H04N5/262GK104407488SQ201410799523
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】咸洋 申請(qǐng)人:咸洋