[發明專利]基于車牌亮度對比度的攝像機快門與增益綜合控制方法

有效

• 申請號: 200710050920.4
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN101184168A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 周欣;蔣欣榮;趙樹龍
• 申請（專利權）人: 四川川大智勝軟件股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06K9/34
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司
• 代理人: 舒啟龍;卓仲陽

技術領域

一種基于車牌亮度對比度的攝像機快門與增益綜合控制方法，屬于智能型車輛信息采集系統中圖像處理技術，涉及車牌自動識別與計算機處理系統領域。

背景技術

在城市公路或者高速公路的卡口系統中，需要全天候拍攝通過車輛并自動識別車輛牌照。由于不能使用閃光燈等有可能對駕駛員駕駛造成危險的補光設備，因此，為了獲得可以進行識別的車輛牌照圖像，必須對攝像機進行一定的控制，才能達到目的。目前，基本上都是采用自動光圈的方式來對攝像機的入射光線進行控制。這種方式一般只能適應大范圍的監控場景，以及對局部信息要求不高的場合。對于特殊的應用領域，比如車牌識別領域，這種通用的控制技術顯然是不適合的。這種技術在白天正常的日光條件下可以得到質量較好的車牌圖像。但是在大量時間段中會遇到強逆光、強眩光的情況，或者氣候變化，也會遇到云層移動帶來的忽明忽暗的情況。在這些情況下，自動光圈是不能有效調節攝像機得到可供識別的車牌圖像的，其結果造成車牌的亮度或者對比度往往不夠，車牌識別的正確性也會大大降低，導致車牌識別系統不能滿足全天候的應用。在現有技術的相關文獻檢索中，僅在中國專利數據庫中檢索到的相關文件是申請號為200610020899.9名稱為“車牌符號分割方法”專利文件。但該專利文件的技術方案是利用拉普拉斯變換、區域生長法和車牌先驗知識相結合的車牌字符識別方法，與本發明的技術路線完全不同。

發明內容

本發明的目的就是在鏡頭光圈不變的條件下利用車輛牌照的亮度與對比度變化，自動控制攝像機的快門和增益，獲得穩定清晰的車牌圖像，使車牌識別能夠在各種光照條件下應用；并且通過對攝像機快門的控制，可以抓拍高速移動的車輛圖像，消除運動模糊，為電子警察、治安卡口等公路交通系統或者智能交通信息采集、控制提供強有力的技術支持。

實現本發明目的技術方案是這樣的：

一種基于車牌亮度對比度的攝像機快門與增益綜合控制方法，包括以下步驟：

攝像機1連續采集圖像傳送到視頻采集卡2.1，工控機2根據地感線圈的觸發信號通過視頻采集卡2.1獲取車輛圖像，工控機2中指令模塊通過串口發送控制命令，通過232-485轉換器3轉換為485信號；攝像機控制盒4接收485信號，單片機根據攝像機通信協議解析控制命令，再通過485ECN芯片把命令轉換成235信號傳送到攝像機1；攝像機1通過CCD主芯片接收控制信號并調整攝像機1狀態；其特征是，工控機2指令模塊2.2中設置了初始參數設定模塊、攝像機初始化調整模塊、攝像機精細調整模塊；當攝像機1根據地感線圈的觸發信號采集車輛圖像傳送到工控機2時，工控機2通過視頻采集卡2.1采集圖像并根據指令模塊2.2中的車牌定位控制算法定位車牌、根據車牌亮度與對比度獲得攝像機快門與增益控制值。根據上述方案中的特征，本發明還具有如下特征：把攝像機快門與增益值均換算到0-255的整數域空間，在控制算法中增益的大小取值范圍是0-50，0為最小，50為最大，快門的取值范圍是1-255，1為快門最快，255為快門最慢。當控制算法計算完快門增益后，在工控機[2]向攝像機[1]發送控制指令時再把0-255的數值轉換為攝像機1能夠理解的參數，工控機2所直接處理的就是1-255與0-50這兩組整數序列，它們分別對應著攝像機1的快門和增益。

其特征還是，初始參數設定模塊包括圖像平均灰度可以分為5個等級，用于攝像機初始調整，設置初始等級可以由低到高為1、2、3、4、5級：30-79，80-109?110-139，140-169，170-200；設置攝像機初始化調整條件可以是P₁＝10；在連續P₁張抓拍的車輛圖片中不能定位車牌位置時，攝像機1轉入初始化調整；設置攝像機1初始化調整的圖片數量可以是P₂＝3，攝像機1處于初始化階段，在連續P₂張抓拍的車輛圖片中不能定位車牌位置時，變換圖像灰度等級，繼續初始化調整；設置精細調整的車牌個數可以是P₃＝5，每檢測到P₃個車牌調用一次攝像機快門即增益精細調整；設置車牌正常平均灰度范圍可以是85-100；設置車牌正常對比度可以是50；設置攝像機1快門調節步長可以是K₁＝1，K₂＝2，K₃＝4；快門初始設定值可以是S＝100；增益初始設定值可以是G＝10。