一种车牌识别的方法和系统

1、一种车牌识别的方法，其特征在于，该方法包括：
采集视频流，根据所述视频流和车辆减速使能信号判断是否触发车牌识别；
当判断不进行车牌识别时，继续采集视频流并执行所述判断；否则，使用 所述视频流作为输入图像；
根据所述输入图像计算车牌的边缘信息，确定车牌区域的位置，并根据所 述边缘信息得到校正后的车牌图像；
对所述校正后的车牌图像进行字符分割得到各字符的图像；
利用预先训练得到的分类器对各字符的图像进行识别，根据识别出的字符 得到最终的车牌识别结果。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述视频流和车辆减速 使能信号判断是否触发车牌识别的方法包括：
根据所述视频流判断是否有车辆进入视场；当判断有车辆进入视场时，进 一步判断车辆减速使能信号是否处于有效状态，若所述使能信号有效，则触发 车牌识别；否则，不触发车牌识别。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述视频流判断是否有 车辆进入视场的方法包括：
预先建立背景图像，利用所述视频流中的各个当前帧分别与背景图像作差， 得到多帧帧差图像；
根据所述帧差图像得到进入视场的目标物大小参数，当所述目标物大小参 数大于设定的值时，认为有车辆进入视场；否则认为没有车辆进入视场。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预先建立背景图像的方 法包括：
计算同一场景在背景图像建模时间内各像素点的亮度平均值，根据所述平 均值生成背景图像，所述背景图像建模时间的长度预先设定；
每隔预先设定的更新时间，发起执行新的计算所述亮度平均值的步骤，根 据计算得到的新的亮度平均值生成更新后的背景图像。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述输入图像计算车牌 的边缘信息，确定车牌区域的位置，并根据所述边缘信息得到校正后的车牌图 像的方法包括：
利用运动估计从所述输入图像中选择车辆速度最慢的时刻所对应的一帧图 像，采用sobel算子的水平方向的检测模板计算该帧图像中边缘像素点的水平 边缘；
利用设定阈值对水平边缘之间的图像区域进行黑白化处理，得到黑白化的 车牌区域；
再根据所述水平边缘，计算所述车牌区域中边缘像素点的水平方向的角度， 得到校正后的车牌图像。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述输入图像计算车牌 的边缘信息，确定车牌区域的位置，并根据所述边缘信息得到校正后的车牌图 像的方法包括：
采用sobel算子的水平方向的检测模板分别计算所述输入图像中边缘像素 点的水平边缘；
利用设定阈值对所述输入图像中水平边缘之间的图像区域进行黑白化处 理，得到黑白化的车牌区域的图像；
再根据所述水平边缘，分别计算所述车牌区域的图像中边缘像素点的水平 方向的角度，得到多帧校正后的车牌图像。
所述利用预先训练得到的分类器对各字符的图像进行识别，根据识别出的 字符得到最终的车牌识别结果的方法包括：
利用预先训练得到的分类器对各字符的图像进行识别；
融合多帧包含各字符的图像的识别结果，当所述识别结果满足预先设定的 出牌条件时，生成最终的识别结果；所述预先设定的出牌条件为：该车牌的已 识别样本达到预设的数量，且车牌中的各字符识别结果的置信度达到预设的置 信权值。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述校正后的车牌图像进 行字符分割得到各字符的图像的方法包括：
将校正后的车牌图像在垂直于车牌表面的方向上进行投影；
沿竖直方向，从一端开始向另一端，对投影后的图像进行逐行扫描直至遇 到第一个黑色像素点，确定出整个字符区域的起始位置；从另一端开始反方向 对图像进行逐行扫描直至遇到第一个黑色像素点，确定出整个字符区域的终止 位置；根据所述整个字符区域的起始位置和终止位置确定出整个字符区域的高 度范围；
在确定出的整个字符区域的高度范围内，沿水平方向，自一侧开始向另一 侧进行逐列扫描直至遇到第一个黑色像素点，确定出第一个字符的分割起始位 置；继续向另一侧进行逐列扫描直至遇到第一列不包含黑色像素点的位置，确 定出第一个字符的分割终止位置；继续向另一侧进行逐列扫描，重复执行所述 确定出字符的分割起始位置和分割终止位置的步骤，直到扫描至另一侧端点， 确定出整个字符区域中各字符的宽度范围；
在确定出的各字符的宽度范围内，分别沿竖直方向，从一端开始进行逐行 扫描直至遇到第一个黑色像素点，确定出各字符的起始位置；从另一端开始反 方向进行逐行扫描直至遇到第一个黑色像素点，确定出各字符的终止位置；根 据所述该字符的起始位置和终止位置确定出各字符的高度范围；
由确定出的各字符的宽度范围和高度范围得到各字符的图像。
8、根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步 包括：
车牌识别完成后，将车辆减速使能信号置为无效，放行已完成车牌识别的 车辆通行，经过设定的延迟时间后再将车辆减速使能信号置为有效。
9、一种车牌识别的系统，其特征在于，该系统包括：视频采集装置，车辆 减速装置，车牌识别触发装置和车牌分析处理装置；
所述视频采集装置，用于采集视频流并发送给车牌识别触发装置和车牌分 析处理装置；
所述车辆减速装置，用于将车辆减速使能信号的状态发送给车牌识别触发 装置；
所述车牌识别触发装置，用于根据接收的视频流和车辆减速使能信号判断 是否触发车牌识别；当判断不触发车牌识别时，继续接收视频采集装置发送的 视频流并执行所述判断；否则，触发车牌分析处理装置进行车牌识别；
所述车牌分析处理装置，用于根据所述车牌识别触发装置的触发信号，接 收视频采集装置发送的视频流作为输入图像，根据所述输入图像计算车牌的边 缘信息，确定车牌区域的位置，并根据所述边缘信息得到校正后的车牌图像； 对所述校正后的车牌图像进行字符分割得到各字符的图像；利用预先训练得到 的分类器对各字符的图像进行识别，根据识别出的字符得到车牌识别结果。
10、根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述车牌识别触发装置中 包括：目标判定模块和触发模块；
所述目标判定模块，用于根据所述视频流判断是否有车辆进入视场，并将 判断结果通知触发模块；
所述触发模块，用于接收目标判定模块的判断结果，当所述目标判定模块 判断有车辆进入视场时，进一步根据车辆减速装置发来的车辆减速使能信号的 状态进行判断，当所述车辆减速使能信号为有效时，触发所述车牌分析处理装 置进行车牌识别；否则，不触发所述车牌分析处理装置。
11、根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述目标判定模块中包括： 背景图像建模单元，目标大小计算单元和目标大小比对单元；
所述背景图像建模单元，用于计算同一场景在背景图像建模时间内各像素 点的亮度平均值，根据所述平均值生成背景图像，所述背景图像建模时间的长 度预先设定；每隔预先设定的更新时间，发起执行新的计算所述亮度平均值的 步骤，根据计算得到的新的亮度平均值生成更新后的背景图像；
所述目标大小计算单元，用于将所述视频流中的各个当前帧分别与背景图 像作差，得到多帧帧差图像，并根据所述帧差图像得到进入视场的目标物大小 参数；
所述目标大小比对单元，用于将所述目标物大小参数与预先设定的值进行 比对，当所述目标物大小参数大于预先设定的值时，判断有车辆进入视场；否 则判断没有车辆进入视场；将判断结果通知触发模块。
12、根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述车牌分析处理装置包 括：车牌图像定位模块、字符分割模块和字符识别模块；
所述车牌图像定位模块，用于根据所述车牌识别触发装置的触发信号，接 收视频采集装置发送的视频流作为输入图像，根据所述输入图像计算车牌的边 缘信息，确定车牌区域的位置，并根据所述边缘信息得到校正后的车牌图像；
所述字符分割模块，用于对校正后的车牌图像进行字符分割得到各字符的 图像；
所述字符识别模块，用于利用预先训练得到的分类器对各字符的图像进行 识别，根据识别出的字符得到车牌识别结果。
13、根据权利要求12所述的系统，其特征在与，所述车牌图像定位模块中 包括：边缘计算单元，黑白化处理单元和车牌校正单元；
所述边缘计算单元，用于利用sobel算子的水平方向的检测模板计算所述输 入图像中边缘像素点的水平边缘；
所述黑白化处理单元，用于利用设定阈值对水平边缘之间的图像区域进行 黑白化处理，得到黑白化的车牌区域；
所述车牌校正单元，用于根据所述水平边缘，计算所述黑白化的车牌区域 中边缘像素点的水平方向的角度，得到校正后的车牌图像；
所述车牌分析处理装置中进一步包括多帧融和模块；
所述多帧融和模块，用于融合多帧包含各字符的图像的识别结果，当所述 识别结果满足预先设定的出牌条件时，生成最终的识别结果；所述预先设定的 出牌条件为：该车牌的已识别样本达到预设的数量，且车牌中的各字符识别结 果的置信度达到预设的置信权值。
14、根据权利要求12所述的系统，其特征在与，所述车牌图像定位模块中 包括输入图像确定单元，边缘计算单元，黑白化处理单元和车牌校正单元；
所述输入图像确定单元，用于利用运动估计从所述视频流中选择车辆速度 最慢的时刻所对应的一帧图像作为最终输入图像进行车牌识别；
所述边缘计算单元，用于利用sobel算子的水平方向的检测模板计算所述输 入图像中边缘像素点的水平边缘；
所述黑白化处理单元，用于利用设定阈值对水平边缘之间的图像区域进行 黑白化处理，得到黑白化的车牌区域；
所述车牌校正单元，用于根据所述水平边缘，计算所述车牌区域中边缘像 素点的水平方向的角度，得到校正后的车牌图像。
15、根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述字符分割模块包括： 投影单元，竖直扫描单元，水平扫描单元和字符图像生成单元；
所述投影单元，用于将校正后的车牌图像在垂直于车牌表面的方向上进行 投影；
所述竖直扫描单元，用于沿竖直方向，从一端开始向另一端，对投影后的 图像进行逐行扫描直至遇到第一个黑色像素点，确定出整个字符区域的起始位 置；从另一端开始反方向对图像进行逐行扫描直至遇到第一个黑色像素点，确 定出整个字符区域的终止位置；根据所述整个字符区域的起始位置和终止位置 确定出整个字符区域的高度范围；还用于在确定出的各字符的宽度范围内，分 别沿竖直方向，从一端开始进行逐行扫描直至遇到第一个黑色像素点，确定出 各字符的起始位置；从另一端开始反方向进行逐行扫描直至遇到第一个黑色像 素点，确定出各字符的终止位置；根据所述该字符的起始位置和终止位置确定 出各字符的高度范围；
所述水平扫描单元，在确定出的整个字符区域的高度范围内，沿水平方向， 自一侧开始向另一侧进行逐列扫描直至遇到第一个黑色像素点，确定出第一个 字符的分割起始位置；继续向另一侧进行逐列扫描直至遇到第一列不包含黑色 像素点的位置，确定出第一个字符的分割终止位置；继续向另一侧进行逐列扫 描，重复执行所述确定出字符的分割起始位置和分割终止位置的步骤，直到扫 描至另一侧端点，确定出整个字符区域中各字符的宽度范围；
所述字符图像生成单元，用于由确定出的各字符的宽度范围和高度范围得 到各字符的图像。
16、根据权利要求9至15中任一项所述的系统，其特征在于，该系统中进 一步包括后端控制装置；
所述车牌分析处理装置，进一步用于在车牌识别完成后，将车牌识别结果 通过以太网或无线网络发送给后端控制装置；
所述后端控制装置，用于在接收车牌识别结果后，将车辆减速装置中的车 辆减速使能信号置为无效，经过设定的延迟时间后再将其恢复为有效；还用于 将接收的车牌识别结果与预先保存的许可车牌目录进行比对，当识别出的车牌 不包含在所述许可车牌目录中时，将所述车牌信息保存，并在合适的时间进行 异常车牌上报。

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