车牌识别仪-结构功能
1.识别仪内部结构
2.识别仪功能
(1)视频自动车辆检测、图像抓拍
(2)汽车车牌号码、颜色自动识别
(3)智能化分析图像亮度,闭环控制摄像机曝光参数
(4)可响应外部触发信号进行抓拍识别
(5)分析处理测速雷达数据,抓拍超速车辆
车牌识别技术需要将视频信号首先数字化,然后在数字化后的图像中提取有效信息,实时性高,算法复杂。嵌入式车牌识别仪选用了高性能的DSP芯片作为系统核心,采用了嵌入式的系统设计方式,直接输入视频信号,独立完成视频采集、车辆检测、车牌识别、识别结果传送等功能。该产品体积小、功耗低、识别速度快、运行稳定不干扰用户系统。
1.识别仪内部结构
嵌入式车牌识别仪的组成结构如图1所示,来自摄像机的视频信号先经过视频驱动电路,然后在视频采集单元的控制下进行数字化。数字化后的图像缓存于高速存储器中,同时由算法逻辑单元进行预处理。算法逻辑单元采用了大规模的硬件逻辑阵列来完成识别工作中的部分算法,然后将中间结果送到DSP,这种方式提高了系统的识别运算速度。摄像机控制及补光控制单元可以根据识别结果给出的图像亮度值去控制摄像机和补光灯,使识别仪能够尽量的拍摄到有利于识别的图像。接口控制单元设有数据缓存机制,可以实现网口、并口、串口、USB等多种方式的接口及接口速率。电源变换采用DC-DC技术,转换效率高、适应范围宽。监控复位电路采用纯硬件逻辑,监控系统电源以及系统软件是否处于正常运行状态,状态异常时给出复位信号,使系统回到稳定状态重新运行。
2.识别仪功能
(1)视频自动车辆检测、图像抓拍
视频检测(或称视频触发)是指不依赖外部检测设备,通过分析视频图像来确定是否有车辆存在的技术手段。对于采集后的数字化图像,DSP首先进行视频检测运算以判断图像中是否有车辆,没有则继续采集下一帧图像,检测到有车则保持当前图像进行识别运算。
视频检测程序可以在20ms内分析出视频图像中是否有车,因此车牌识别仪能够检测视频的每一帧图像。不管通过的汽车速度有多快,只要摄像机能拍到识别仪就能检测到,最大限度实现不丢车。
(2)汽车车牌号码、颜色自动识别
车牌识别是车牌识别仪的基本功能,识别仪内部的DSP识别运算程序对采集到的图像进行车牌定位、字符分割、字符识别等处理,识别完成后将得到车牌号码、车牌底色、车牌类型、特征图像、彩色车牌图像等结果,识别仪将这些结果通过接口控制单元传送到系统主机用于查询、比对、验证等。
车牌号码包含汉字国标码、英文字母大写ASCII码、数字ASCII码等信息,当图像中没有车牌时将给出“拒识/无牌”的结果。
车牌底色包含蓝色、黑色、黄色、白色等信息。
车牌类型包含单层牌、双层牌、农用牌、军牌、警牌、2002式等信息。
特征图像是指识别仪采集到的用于识别的图像,为标准的JPEG格式。
彩色车牌图像是在特征图像中提取出的车牌部分的图像,尺寸只有1.5K字节左右,为标准的JPEG格式。
(3)智能化分析图像亮度,闭环控制摄像机曝光参数
识别仪在图像处理过程中要分析图像的整体亮度和局部亮度,以确定摄像机曝光是否合适及当前光照情况是逆光、直射光还是夜间状态。根据亮度分析结果确定曝光参数,由摄像机控制单元控制快门速度、光圈的大小,需要补光时由补光控制单元开启光源。
由于实现了智能化的摄像机闭环控制,识别仪能够在各种光照条件下采集到尽量清晰的有利于识别的图像,提高了系统的全天候的实际识别率。
(4)可响应外部触发信号进行抓拍识别
外触发识别方式是指采用线圈检测器、红外检测器等外部设备检测车辆,由检测器通知识别仪采集图像进行识别的方式。车牌识别仪可连接开关量或电脉冲输出方式的汽车检测器,当汽车到达检测点时检测器产生有效信号输出到识别仪,识别仪抓拍当前的图像进行识别。
车牌识别仪可以同时工作于外触发和视频触发方式,这样可以减少车辆较多时导致的前车遮挡后车车牌的情况。
(5)分析处理测速雷达数据,抓拍超速车辆
车牌识别仪系列中某些型号的产品可以直接与测速雷达连接,内部DSP程序可以解析测速雷达送出的数据。当雷达指示通过的车辆超速时,识别仪一方面采集当前图像识别车牌号码,另一方面通知全景采集设备采集全景图像。识别完成后,车牌识别仪将识别结果、车辆速度值、特征图像一并传送到系统主机。
车牌识别仪的这项功能非常适用于超速违章处罚系统,在路段上的超速检测点可以不安装工控机,结果数据通过光纤传送到系统服务器,免去了计算机故障、死机的烦恼,而且节约系统成本、维护方便。
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