[發明專利]一種高速公路車輛唯一標識特征提取方法及系統

在審

• 申請號: 202010865408.0
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112071076A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 陶杰;鄭于海;亓凌;喻鋒;胡丹;趙恒
• 申請（專利權）人: 浙江省機電設計研究院有限公司
• 主分類號: G08G1/017
• 分類號: G08G1/017;G06K9/62;G06K9/46;G06K9/32;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種高速公路車輛唯一標識特征提取方法，其特征在于，所述高速公路車輛唯一標識特征提取方法，包括：

步驟一，視頻數據獲取模塊通過掃描槍或攝像頭獲取經過高速公路監控卡口的車輛監控原始視頻數據；視頻數據獲取完成后，數據預處理模塊通過數據預處理程序對獲取的車輛監控原始視頻數據進行預處理，提取車輛的車牌和車標圖像；

步驟二，根據預處理完成的視頻數據，中央控制模塊分別控制視頻數據獲取模塊、數據預處理模塊、特征提取模型構建模塊、模型訓練模塊、標識特征提取模塊、特征融合模塊、車輛識別模塊、云存儲模塊和更新顯示模塊，協調各個模塊的正常運行；

步驟三，特征提取模型構建模塊通過模型構建程序構建高速公路車輛特征提取模型；高速公路車輛特征提取模型建立完成后，模型訓練模塊通過模型訓練程序利用大規模車輛數據集、深度學習框架和訓練策略完成所述特征提取模型的分階段訓練；

步驟四，標識特征提取模塊通過訓練好的特征提取模型從車輛的車牌和車標圖像中提取車輛的表述性特征向量和車輛屬性特征；特征融合模塊通過特征融合程序利用特征融合器將車輛的表述性特征向量和車輛屬性特征數據進行融合處理，生成車標與車頭融合的高速公路車輛唯一標識特征數據；

步驟五，車輛識別模塊通過識別程序利用車輛判別分類器對車標與車頭的融合特征數據進行分類判別，并得到高速公路車輛的識別結果；云存儲模塊通過云數據庫服務器存儲獲取的車輛監控原始視頻數據、提取的車輛的車牌和車標圖像、高速公路車輛特征提取模型、高速公路車輛唯一標識特征數據以及車輛的識別結果；

步驟六，更新顯示模塊通過更新程序對獲取的車輛監控原始視頻數據、提取的車輛的車牌和車標圖像、高速公路車輛特征提取模型、高速公路車輛唯一標識特征數據以及車輛的識別結果的實時數據進行更新，并通過高清顯示器進行數據的實時顯示；

步驟一中，所述通過數據預處理模塊利用數據預處理程序對獲取的車輛監控原始視頻數據進行預處理的方法，包括：

(1)使用三幀差法對車輛監控視頻中運動目標進行檢測，當判定運動目標為車輛時，獲取包含車輛的監控畫面；

(2)根據監控畫面中車輛的位置信息和尺寸信息截取車輛圖像，并對截取的車輛圖像進行高斯模糊處理；

(3)針對高斯處理后的圖像進行灰度化處理，然后經過Sobel算子提取邊緣，獲得邊緣的圖像；

(4)將獲得的邊緣圖像進行二值化、腐蝕膨脹的數學形態處理，然后從處理后的車輛圖片中提取輪廓并得到車輛的車牌和車標圖像；

步驟六中，所述更新顯示模塊對獲取的車輛監控原始視頻數據、提取的車輛的車牌和車標圖像、高速公路車輛特征提取模型、高速公路車輛唯一標識特征數據以及車輛的識別結果的實時數據進行更新的過程為：

將車輛監控原始視頻數據、提取的車輛的車牌和車標圖像、高速公路車輛特征提取模型、高速公路車輛唯一標識特征數據以及車輛的識別結果建立數據集合中心，對數據結合中心進行分組，構建映射數據庫；

通過數據挖掘算法挖掘出頻繁數據項，進行對頻繁數據項進行保存分類；

不斷重復上述過程，實現數據的更新分類。

2.如權利要求1所述的高速公路車輛唯一標識特征提取方法，其特征在于，步驟(4)中，所述從處理后的車輛圖片中提取輪廓并得到車輛的車牌和車標圖像的方法，包括：

1)在車輛圖片中定位車牌，獲取車輛的車牌中心坐標和車牌寬度；

2)以車牌的中心位置為參考點，車牌寬度為參考寬度，從車牌中心位置向上下左右分別延伸預設倍數的車牌寬度的距離構成一個矩形，截取矩形范圍內的圖像作為車牌圖像；

4)在車頭圖像中定位車標，使用車標判別分類器在車牌的上方搜索車標，并用預設寬高比的矩形框截取車標圖像。