[發明專利]一種基于視頻文件的車輛分析系統及分析方法

在審

• 申請號: 201710277862.2
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107122777A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 段明磊;羅春燕;肖強;李明洪;何磊;崔雪梅;孫文杰;尹存源;李玲
• 申請（專利權）人: 云南省交通科學研究所
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/34
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于數據處理技術領域，尤其涉及一種基于視頻文件的車輛分析系統及分析方法。

背景技術

在建設平安城市的進程中，安全是政府日常管理工作中的重要任務。隨著城市報警和監控系統的建設，對于監控數據的分析也日顯重要，需要對重點街道或路口采集的視頻數據進行分析。實現可以對街道或路口的車輛流量進行統計，一方面解決了從海量數據中人工分析的困難，另一方面通過機動車輛的統計，對城市道路建設以及交通管理都具有重要指導意義。

實現機動車牌照的自動識別是一切智能交通管理活動的基礎。如何開發一套行之有效的車牌自動識別系統，特別是車牌定位子系統，具有重要意義。

隨著圖形圖像技術的發展，目前國內外車牌識別的準確率逐漸得到提高，但是，一套完整的車牌識別系統通常由觸發、圖像采集、圖像識別模塊、輔助光源和通信模塊組成，并涉及到光學、電器、電子控制、數字圖像處理、計算視覺、人工智能等多項技術，其中，目前對于車牌定位與圖像處理問題的研究尚不成熟，仍然存在一系列問題，主要體現在現有的車輛分析系統在獲取整個圖像中車牌的區域，并識別出車牌號的能力較差。

隨著智能交通系統在交通領域中的廣泛應用，圖像處理技術成為智能交通系統的重要研究領域，具有極其重要的理論和應用價值。利用圖像處理的各種技術來進行車輛的牌照定位，車輛牌照定位的精確和清晰，是保證識別準確的前提和基礎。本發明提出了一套基于視頻的車輛分析系統及分析方法，對于道路交通中的車輛識別與分析具有重大的意義，對城市交通安全與車輛的智能管理具有決定性作用，同時也拓展了圖形處理技術對車牌分析的應用價值。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于視頻文件的車輛分析系統及分析方法。

本發明是這樣實現的，一種基于視頻文件的車輛分析系統，所述基于視頻文件的車輛分析系統包括：

讀入圖像單元，用于輸入車牌圖像，并將輸入的圖像默認為清晰的、沒有傾斜角度的圖像；

圖像預處理單元，用于把讀入圖像單元輸入的圖像，經過圖像灰度化，圖像增強，邊緣提取，二值化后，轉換成用于車牌定位的二值化圖像；

車牌定位與提取單元，用于對車牌進行定位和提取圖像信息；

字符分割單元，用于對定位的車牌信息進行定位字符邊界，進而將車牌內的所有字符截取出來；

字符識別單元，應用模板匹配的算法用于字符的識別，識別出車牌內部的數字。

本發明另一目的在于提供一種基于視頻文件的車輛的分析方法，通過讀入圖像單元，輸入車牌圖像，并將輸入的圖像默認為清晰的、沒有傾斜角度的圖像；

通過圖像預處理單元，把讀入圖像單元輸入的圖像，經過圖像灰度化，圖像增強，邊緣提取，二值化后，轉換成用于車牌定位的二值化圖像；

通過車牌定位與提取單元對車牌進行定位和提取圖像信息；

通過字符分割單元，對定位的車牌信息進行定位字符邊界，進而將車牌內的所有字符截取出來；

通過字符識別單元，采用應用模板匹配的算法進行字符的識別，識別出車牌內部的數字。

進一步，所述圖像灰度化的方法包括：利用加權平均法，將圖像灰度化，公式如下：

f(i,j)＝0.299R(i,j)+0.588G(i,j)+0.114B(i,j)。

進一步，所述邊緣提取的方法包括：

利用差分法邊緣提取。

進一步，所述圖像二值化的方法包括：

圖像的二值化把灰度圖像處理成二值圖像；找到合適的閾值來區分對象和背景；

閾值計算公式：T＝Gmax-(Gmax-Gmin)/3；

圖像二值化公式：

進一步，所述車牌定位方法包括：

利用車牌區域的特征來判斷牌照，將車牌區域從整幅車輛圖像中分割出來；

車牌字符和牌照底色在灰度值上存在大的跳變，根據圖像中水平方向的跳變點的變化規律來進行車牌位置上的紋理特征的提取，定位車牌的上下邊界；定位出上下邊界之后，計算車牌的近似高度，根據車牌的寬高比例，計算出車牌的寬度，得出一個自定義的固定大小的車牌區域；在查找到的車牌上下界范圍內，利用得出的區域大小橫向遍歷圖像，統計區域內前景點數，滿足要求即認為找到車牌區域，否則繼續搜索，直到找到符合要求的區域；

求圖像的行投影和列投影的公式分別為：