基于激光器的車牌定位方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及多車道自由流技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光器的車牌定位方法、 裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 多車道自由流(Multi-Lane Free Flow，簡稱MLFF)技術(shù)廣泛運用于城市擁堵收 費、城市路橋收費等領(lǐng)域。在城市交通日趨擁堵，大氣污染日趨嚴(yán)重的今天，MLFF技術(shù)的重 要性日趨凸顯。
[0003] MLFF通常需要用到基于車路通信的信息交互系統(tǒng)。當(dāng)安裝有車載電子標(biāo)簽（On board Unit，簡稱0BU)的車輛經(jīng)過控制區(qū)域時，MLFF路側(cè)設(shè)備與0BU經(jīng)安全認(rèn)證后進行信息 交互，完成交易形成交易記錄。同時車輛定位裝置完成車輛定位，觸發(fā)車輛圖像抓拍設(shè)備進 行抓拍、識別車牌號碼。交易記錄、車輛定位與車型識別信息、車輛圖像與車牌識別結(jié)果上 傳至車道計算機。車道計算機作為車道邏輯協(xié)調(diào)控制核心，進行信息綜合匹配。然后該車道 計算機根據(jù)匹配結(jié)果，形成完整的過車交易記錄作為結(jié)果依據(jù)，或者進行人工非法車輛支 付及強制執(zhí)法。
[0004] MLFF定位裝置實現(xiàn)車輛的定位與跟蹤功能，在觸發(fā)相機時對該車輛進行抓拍并識 別車牌，在識別到車牌時相機需要對所給出的車輛位置區(qū)域進行車牌搜索識別。由于車牌 在不同的光線條件下，其紋理特征、顏色特征等特征信號容易淹沒在環(huán)境中，從而使得相機 經(jīng)常錯誤地將車牌定位到照片中錯誤位置，導(dǎo)致相機識別車牌失效。如圖1所示上半部分， 在背光情況下，該車頂部亮度比較高，車頭位置呈現(xiàn)灰色，在地面上的陰影呈現(xiàn)深色。對整 輛汽車進行二值化時，由于車牌與車輛在地面的陰影的二值化數(shù)據(jù)非常接近，使車牌的對 比度很不明顯，從而造成車牌紋理消失，使得相機不能定位該車牌，導(dǎo)致車牌識別失敗。在 城市道路主路上，一天的車輛通行量一般在上萬車次，當(dāng)相機識別率車牌的成功率大幅降 低時，會影響多車道自由流系統(tǒng)的全天候工作能力，對收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)也會造成一定的 影響。因此，亟需提供一種精確的車牌定位方法，以提高相機識別車牌成功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于激光器的車牌定位方法、裝置及系 統(tǒng)，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中相機經(jīng)常錯誤定位車牌位置，提高多車道自由流系統(tǒng)的全天候工 作能力。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供了一種基于激光器的車牌定位方法，其特征在于，包括：
[0007] 當(dāng)檢測到有車輛觸發(fā)激光器掃描線時，從該車輛的更新后的歷史幀數(shù)據(jù)中獲取該 車輛的車頭位置；
[0008] 根據(jù)該車頭位置計算該車頭在抓拍相片中的左右位置與上下位置從而獲取在抓 拍相片中的車頭位置區(qū)域；
[0009] 根據(jù)該車輛的所有歷史幀數(shù)據(jù)計算綜合置信權(quán)重與綜合左右邊界;并根據(jù)所述綜 合置信權(quán)重對該綜合左右邊界向內(nèi)收縮得到該車牌的左右位置，且根據(jù)第一預(yù)設(shè)像素擴展 量對所觸發(fā)的激光器掃描線在所述抓拍相片上的y軸像素值進行上下擴展得到該車牌在所 述抓拍相片中的上下位置，從而獲取車牌位置區(qū)域。
[0010] 第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種基于激光器的車牌定位方法，該方法包括：
[0011] 獲取車輛在激光器檢測區(qū)域的激光器掃描線數(shù)據(jù)，從而得到車牌特征信息樣本 庫；
[0012] 當(dāng)有車輛觸發(fā)激光器掃描線時，若觸發(fā)位置的光斑特征信息與所述車牌特征信息 樣本庫的一個車牌特征信息相符合，則獲取該光斑位置在所述抓拍相片的像素坐標(biāo)；
[0013] 根據(jù)第二預(yù)設(shè)像素擴展量對該光斑位置在所述抓拍相片的像素坐標(biāo)附近進行左 右與上下擴展以獲取車牌位置。
[0014] 第三方面，本發(fā)明實施例又提供了一種基于激光器的車牌定位裝置，包括：
[0015] 車頭位置獲取單元，用于當(dāng)檢測到有車輛觸發(fā)激光器掃描線時，從該車輛的更新 后的歷史幀數(shù)據(jù)中獲取該車輛的車頭位置；
[0016] 車頭位置區(qū)域獲取單元，用于根據(jù)該車頭位置計算該車頭在抓拍相片中的左右位 置與上下位置從而獲取在抓拍相片中的車頭位置區(qū)域；
[0017] 車牌位置區(qū)域獲取單元，用于根據(jù)該車輛的所有歷史幀數(shù)據(jù)計算綜合置信權(quán)重與 綜合左右邊界;并根據(jù)所述綜合置信權(quán)重對該綜合左右邊界向內(nèi)收縮得到該車牌的左右位 置，且根據(jù)第一預(yù)設(shè)像素擴展量對所觸發(fā)的激光器掃描線在所述抓拍相片上的y軸像素值 進行上下擴展得到該車牌在所述抓拍相片中的上下位置從而獲取車牌位置區(qū)域。
[0018] 第四方面，本發(fā)明實施例再提供了一種基于激光器的車牌定位裝置，當(dāng)車牌左右 位置位于車頭的中心，車牌高度為固定值出時，該裝置包括：
[0019] 樣本庫獲取單元，用于獲取車輛在激光器檢測區(qū)域的激光器掃描線數(shù)據(jù)，從而得 到車牌特征信息樣本庫；
[0020] 光斑位置坐標(biāo)獲取單元，用于當(dāng)有車輛觸發(fā)激光器掃描線時，若觸發(fā)位置的光斑 特征信息與所述車牌特征信息樣本庫的一個車牌特征信息相符合，則獲取該光斑位置在所 述抓拍相片的像素坐標(biāo)；
[0021] 車牌位置區(qū)域獲取單元，用于根據(jù)第二預(yù)設(shè)像素擴展量對該光斑位置在所述抓拍 相片的像素坐標(biāo)附近進行左右與上下擴展以獲取車牌位置區(qū)域。
[0022] 第五方面，本發(fā)明實施例還提供了一種基于激光器的車牌定位系統(tǒng)，包括上文所 述的車牌定位裝置和至少一個激光器；
[0023] 所述至少一個激光器用于向檢測區(qū)域發(fā)送激光器掃描線，并接收返回的激光器掃 描線提供給車牌定位裝置；
[0024] 所述車牌定位裝置用于根據(jù)激光器掃描線檢測觸發(fā)車輛的車頭位置并在抓拍相 片中確定車頭位置區(qū)域與車牌位置區(qū)域。
[0025] 第六方面，本發(fā)明實施例還提供了一種基于激光器的車牌定位系統(tǒng)，包括上文所 述的車牌定位裝置和至少一個激光器；
[0026] 所述至少一個激光器用于向檢測區(qū)域發(fā)送激光器掃描線，并接收返回的激光器掃 描線提供給車牌定位裝置；
[0027] 所述車牌定位裝置用于根據(jù)激光器掃描線檢測觸發(fā)車輛的車頭位置并在抓拍相 片中確定車牌位置區(qū)域。
[0028]本發(fā)明利用至少一個激光器的連續(xù)多幀數(shù)據(jù)，精確獲取多車道自由流系統(tǒng)中進入 交易場景的車輛的車牌位置區(qū)域，進而精確給出抓拍圖片中車牌的像素坐標(biāo)，以提高抓拍 相機的車牌定位能力，尤其提高相機在車牌迎光、背光以及夜間補光不足情況下車牌定位 的成功率。
【附圖說明】
[0029]通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應(yīng)理 解為對本發(fā)明進行任何限制，在附圖中：
[0030]圖1是車牌在背光情況下圖片整體二值化和局部二值化的對應(yīng)示意圖；
[0031 ]圖2是本發(fā)明實施例提供的一種基于激光器的車牌定位方法流程圖；
[0032] 圖3是本發(fā)明實施例提供的激光器掃描線坐標(biāo)變換示意圖；
[0033] 圖4是如圖3所示的激光器掃描線坐標(biāo)變換后掃描數(shù)據(jù)波形示意圖；
[0034] 圖5是本發(fā)明實施例提供的車輛進入激光器檢測區(qū)域示意圖；
[0035] 圖6是本發(fā)明實施例提供的抓拍相片像素坐標(biāo)示意圖；
[0036] 圖7是本發(fā)明實施例提供的修復(fù)車牌上下邊界坐標(biāo)示意圖；
[0037] 圖8是本發(fā)明實施例提供的一種基于激光器的車牌定位系統(tǒng)框圖；
[0038] 圖9是本發(fā)明實施例提供的另一種基于激光器的車牌定位框圖。
【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0040] 實施例一
[0041] 本發(fā)明實施例提供了一種基于激光器的車牌定位方法，如圖2所示，包括：
[0042] S1、當(dāng)檢測到有車輛觸發(fā)激光器掃描線時，從該車輛的更新后的歷史幀數(shù)據(jù)中獲 取該車輛的車頭位置；
[0043] S2、根據(jù)該車頭位置計算該車頭在抓拍相片中的左右位置與上下位置從而獲取在 抓拍相片中的車頭位置區(qū)域；
[0044] S3、根據(jù)該車輛的所有歷史幀數(shù)據(jù)計算綜合置信權(quán)重與綜合左右邊界;并根據(jù)所 述綜合置信權(quán)重對該綜合左右邊界向內(nèi)收縮得到該車牌的左右位置，且根據(jù)第一預(yù)設(shè)像素 擴展量對所觸發(fā)的激光器掃描線在所述抓拍相片上的y軸像素值進行上下擴展得到該車牌 在所述抓拍相片中的上下位置從而獲取車牌位置區(qū)域。
[0045] 下面以6個激光器與圖2~圖7對本發(fā)明提供的基于激光器的車牌定位方法進行詳 細(xì)說明。
[0046] 首先，介紹S1、當(dāng)檢測到有車輛觸發(fā)激光器掃描線時，從該車輛的更新后的歷史幀 數(shù)據(jù)中獲取該車輛的車頭位置的步驟。
[0047] 本發(fā)明實施例中包括獲取激光器掃描線數(shù)據(jù)、激光數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換和判斷是否有車 輛觸發(fā)激光器掃描線。
[0048] 1、獲取激光器掃描線數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)解