一种无眩光车牌识别方法及系统与流程

1.本技术涉及智能监控技术领域，尤其是涉及一种无眩光车牌识别方法及系统。


背景技术：

2.目前在车辆进出或通过闸口、卡口等场景的夜间监控装置中往往会配备高亮度的照明灯具和摄像机，白光光源光线出射角度覆盖车身，以满足在低环境照度的情况下识别车型、车牌等要求。
3.由于白光补光范围应大于相机视场角覆盖范围才能保证被采集的信息区域被完全照亮，车辆驾驶者和行人眼睛处于中间视觉或暗视觉状态，易受强光刺激同时白光光线直接进入人眼。在低照度情况下，白光光源亮度“刺眼”，使驾驶者和行人产生不舒适感和观察细部或目标的能力降低，强光会造成光污染，严重时甚至造成交通和碰撞事故，从而出现安全问题。因此，亟需提供一种新的车牌识别方法。


技术实现要素：

4.本技术提供一种无眩光车牌识别方法及系统，用于解决在低照度情况下，监控装置对驾驶者容易造成的白光污染和眩光效应的问题。
5.本发明目的一是提供一种无眩光车牌识别方法。
6.本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种无眩光车牌识别方法，包括，在确定车辆的位置位于预设车牌识别区域内的情况下，获取车辆图像信息，其中所述车辆图像信息为呈现有车牌的图像信息；基于所述车辆图像信息定位车牌区域；根据所述车牌区域的位置生成调节信息；基于所述调节信息，调节车牌锁定模块对车牌区域进行锁定；对所述车牌区域进行补光及识别，获得识别信息，其中所述识别信息为车牌号码和车牌颜色。
7.通过采用上述技术方案，在环境光照较低时，在车辆停止在预设车牌识别区域内时，通过对车牌区域进行定位，调节补光灯，使补光灯对准车牌，开启补光灯后，使补光光源的照射区域与车牌区域相符合，从而实现车牌识别，避免光线直接进入驾驶员和行人眼睛，最大限度减小光污染，避免造成眩光，从而降低安全隐患。
8.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述在确定车辆的位置位于预设车牌识别区域内的情况下，获取车辆图像信息的步骤之前，还包括：在确定车辆进入预设车辆监控区域内的情况下，通过红外光源辅助摄像头获得所述车辆有效信息，其中所述车辆有效信息为拍摄到的车辆的图像信息。
9.通过采用上述技术方案，在环境照度低的情况下，即使车辆与监控设备距离较远时，也能通过红外摄像头单独对车辆进行监控，从远到近获取车辆图像信息；也能够依靠红外光源辅助红外摄像头，或者依靠红外光源辅助普通摄像头，便于车辆有效信息顺利获取，从而不易对车内人员以及行人造成白光污染和眩光效应。
10.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述方法包括：在红外光源辅助摄像
头的情况下，所述红外光源的出光角度覆盖目标车辆。
11.通过采用上述技术方案，通过将红外光源的出光角度覆盖目标车辆，能够在较远和较近距离辅助相机获取车辆有效信息，确保车辆有效信息的获取。
12.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述在确定车辆的位置位于预设车牌识别区域内，具体包括：基于所述车辆有效信息获取初始车牌区域信息；根据所述初始车牌区域信息获取初始车牌区域像素值；将所述初始车牌像素值与画面整体像素值进行对比，获得对比值；确认所述对比值是否在预设识别阈值内；若在，则车辆的位置在预设车牌识别区域内。
13.通过采用上述技术方案，通过检测对比值是否在预设识别阈值内，当对比值是在预设识别阈值内时，说明车辆位于识别区域内，则进行下一步识别操作；当检测对比值不在预设识别阈值内时，说明车辆没有位于识别区域内，则重新获取初始车牌区域信息，此时该车辆可能正处于行驶状态或者持续靠近摄像头还未到达识别区域。保证车辆在识别区域内，后续才能准确补光和识别。
14.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述方法还包括：在需要对车辆进行补光的情况下，根据所述对比值获得距离信息，其中所述距离信息为摄像头与车牌之间的距离；根据所述距离信息调节补光程度。
15.通过采用上述技术方案，通过映射关系，对应的对比值对应相应的距离，使得分析对比值能够获得摄像头与车牌之间的距离，根据车辆与摄像头的距离控制补光程度，避免因补光光源较强而造成光反射，使得驾驶员看不清路况的情况发生，最大限度减小光污染。
16.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述对所述车牌区域进行补光及识别，具体包括：获取当前环境照度值；调取预设环境照度阈值，确定所述当前环境照度值是否在所述预设环境照度阈值内；若在，则对所述车牌区域进行拍照识别；若不在，则对所述车牌区域进行补光，其中补光光源的光斑覆盖面积与所述车牌面积相符合。
17.通过采用上述技术方案，通过获取获取当前环境照度值，并判断当前环境照度值是否在预设环境照度阈值内，从而确定是否需要补光；在不需要通过补光的情况下，摄像头也能识别车牌的外界环境光线的阈值。因此，当当前环境照度值在预设环境照度阈值内时，可判定外界为白天，此时不需要补光，直接对车牌进行识别；当当前环境照度值不在预设环境照度阈值内时，可判定外界为夜间，此时需要对车牌区域进行补光。
18.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在对所述车牌区域进行补光的步骤之后，还包括：在所述当前环境照度值位于所述预设环境照度阈值内的情况下，生成切换信息；根据所述切换信息控制摄像头的模式切换。
19.通过采用上述技术方案，由于对车牌进行了补光操作，此时获得的当前环境照度值在预设环境照度阈值内，使得当前环境照度值满足白天要求，通过切换信息，将红外摄像头切换成白天模式进行车牌识别。
20.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在获得识别信息的步骤之后，还包括：基于所述识别信息生成控制信号进行输出。
21.通过采用上述技术方案，通过将识别信息生成控制信号反馈给数据处理和控制平台，数据处理和控制平台将该控制信号输出。
22.本发明目的二是提供一种无眩光车牌识别系统。
23.本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种无眩光车牌识别系统，包括，车辆图像信息获取模块，用于在确定车辆的位置位于预设车牌识别区域内的情况下，获取车辆图像信息，其中所述车辆图像信息为呈现有车牌的图像信息；车牌区域定位模块，用于基于所述车辆图像信息定位车牌区域；调节信息生成模块，用于根据所述车牌区域的位置生成调节信息；车牌区域锁定模块，用于基于所述调节信息对车牌进行锁定；识别模块，用于对所述车牌区域进行补光及识别，获得识别信息，其中所述识别信息为车牌号码和车牌颜色。
24.本发明目的三是提供一种计算机可读存储介质，能够存储相应的程序。
25.本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种无眩光车牌识别方法的计算机程序。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.在环境光照较低时，在车辆停止在预设车牌识别区域内时，通过对车牌区域进行定位，调节补光灯，使补光灯对准车牌，开启补光灯后，使补光光源的照射区域与车牌区域相符，从而实现车牌识别，避免光线直接进入驾驶员和行人眼睛，最大限度减小光污染，避免造成眩光，从而降低安全隐患；2.依靠红外光源辅助摄像头实现车身和车牌位置识别，不易造成白光污染和眩光效应；3.通过对比值获得车辆与摄像头的距离，根据车辆与摄像头的距离控制补光程度，避免因补光光源较强而造成光反射，使得驾驶员看不清路况的情况发生，最大限度减小光污染。
附图说明
27.图1是本技术相关技术对车牌识别的一个场景图；图2是本技术实施例中无眩光车牌识别系统的模块示意图；图3是本技术实施例中无眩光车牌识别装置的结构示意图；图4是本技术实施例中无眩光车牌识别装置的另一种结构示意图图5是本技术实施例中对车牌识别的一个场景图；图6是本技术实施例中无眩光车牌识别方法的流程示意图；图7是本技术实施例中无眩光车牌识别方法的另一流程示意图；图8是本技术实施例中无眩光车牌识别方法的另一流程示意图。
28.附图标记说明：1、车辆图像信息获取模块；2、车牌区域定位模块；3、调节信息生成模块；4、车牌区域锁定模块；5、识别模块；6、云台稳定器；61、固定杆；62、转动架；63、安装座；7、红外摄像头；8、光源模块；81、红外led灯；82、白光led灯。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
31.如图1所示，为本技术对车牌识别的一个场景图。在车辆进出或通过闸口、卡口等场景的夜间监控装置中往往会配备高亮度的照明灯具和摄像机。当环境照度较低时，系统采用埋地线圈检测、红外检测、雷达检测技术、视频检测等多种方式感知车辆的经过，当车辆到达识别区时，触发图像采集抓拍、识别和结果输出。
32.但是由于车辆车牌高度、大小、颜色的差异，图像采集抓拍区域相对较大，且为了抑制车灯强光，需要一个大功率且光线出射角度较大的led 光源才能覆盖被抓拍区域；这种方式无法完全避免光线进入驾驶员和行人的眼睛，造成眩光效应，使驾驶者和行人产生不舒适感和观察细部或目标的能力降低，同时造成光污染，严重时甚至会造成交通和碰撞事故发生。因此，存在安全隐患。
33.基于此，本技术为了解决在低照度情况下，监控装置对驾驶者造成的白光污染和眩光效应的问题，公开了一种无眩光车牌识别方法和系统，具体如下：首先，本技术先对无眩光车牌识别系统进行描述，该系统包括装置、数据处理模块和控制平台如图2所示，识别系统包括车辆图像信息获取模块1、车牌区域定位模块2、调节信息生成模块3、车牌区域锁定模块4和识别模块5，来实现在低照度情况下，避免监控装置对驾驶者造成的白光污染和眩光效应。
34.其中，关于车辆图像信息获取模块1，用于在确定车辆的位置位于预设车牌识别区域内的情况下，获取呈现有车牌的车辆图像信息。
35.关于车牌区域定位模块2，用于基于所述车辆图像信息定位车牌区域，以便于只对车牌进行补光，补光光源设置为白光；关于调节信息生成模块3，用于根据所述车牌区域的位置生成调节信息，实现调节补光光源的出光角度；关于车牌区域锁定模块4，用于基于所述调节信息，调节车牌锁定模块对车牌区域进行锁定；可以理解的是，在调节补光光源的出光角度后，补光光源的出光角度对准车牌区域；关于识别模块5，用于对所述车牌区域进行补光及识别，获得识别信息；需要理解的是，补光光源对准车牌且刚好覆盖车牌区域，对车牌和车牌颜色进行识别；关于数据处理模块，可理解为包括一个或多个处理器和存储器，处理器可理解为具有数据处理能力的控制电路板，其可以由单片机芯片进行组成，存储器用于存储程序指令，程序指令在此为用户端发送的指令信息，进而实现由处理器调用程序指令以执行无眩光车牌识别方法，从而实现无眩光车牌识别工作。
36.此外，还包括光线检测模块，用于检测环境光线来控制补光和切换相机工作模式。
37.还包括信号传输接口，用于将识别信号输出，以实现计费、收费、控制起落杆等。
38.需要说明的是，本技术的摄像头可以是普通摄像头，并不需要调节摄像倍数，摄像头的配置只需要能够清晰拍摄位于车牌识别区域中车辆的车牌即可，从而节省成本。
39.如图3所示，为本技术实施例中无眩光车牌识别装置的结构示意图，装置包括云台
稳定器6，以及设置在云台稳定器6上的红外摄像头7和光源模块8，其中云台稳定器6包括固定杆61、转动架62和安装座63，固定杆61用于与外部设备固定，转动架62转动连接于固定端，安装座63转动连接于转动架62，在本实施例中，优选为安装座63竖直转动于转动架62，转动架62水平转动于固定端。
40.红外摄像头7和光源模块8均装设在安装座63上，红外摄像头7可切换白天和夜晚工作模式，可在白天获取彩色图像，夜晚获取黑白图像。光源模块8包括红外led灯81和白光led灯82，其中，其中红外光源的出光角度覆盖红外摄像头7视场角，能在较远和较近距离辅助相机获取车辆有效信息区域；白光光源能在车辆距离装置较近距离只照亮车牌区域，同时光线不直接进入驾驶室和车辆外行人眼睛。白光led 灯只照射车牌区域，辅助红外摄像机进行图像采集抓拍、车牌识别和结果输出，同时白光led 照射区域显著减小，且按需开启，车牌识别完成后关闭，大大减小能耗。相应地，红外摄像头7也可以是普通摄像头，通过在低照度的情况下使用红外光源辅助普通摄像机实现车辆图像获取。
41.需要说明的是，该装置还设置有驱动件（图中未示出），数据处理模块能够控制驱动件工作，使得驱动件按需求驱动转动架62和安装座63转动，驱动件可以是电机等。
42.在一些实施例中，红外led灯81和白光led灯82可以一体设置。
43.在一些实施例中，红外摄像头7和光源模块8可以分体设置，即红外摄像头7的角度固定稳定，只需要将光源模块8设置在云台稳定器6，实现光源模块8角度调节即可。
44.如图4和图5所示，在一些实施例中，红外摄像头7和红外led灯81与云台稳定器6可以分体设置，即红外摄像头7和红外led灯81固定稳定，只需要将白光led灯82设置在云台稳定器6上，通过控制云台稳定器6调整白光光线的指向，实现白光led灯82的照射角度可调节，从而减小云台稳定器6的体积大小，增大该装置的应用范围。
45.在一些实施例中，红外摄像头7以及云台稳定器6还可以进行升降，便于车牌识别工作。在此说明，在本实施例中，并不限定上述各模块的结构、及其各模块之间的连接方式，只要能够实现相应的功能即可。
46.如图4和图5所示，可将红外led灯81、白光led灯82、红外摄像头7和数据处理模块进行整合成为车牌锁定模块，该装置在工作过程中，若检测环境光线符合白天，则红外摄像头7开启白天模式，直接收集车辆出入相关场所的数据。
47.若检测环境光线符合夜晚，则开启红外光源，红外摄像头7进入夜间模式，当有车辆进入红外摄像头7监控区域时，红外光源辅助红外摄像头7获取车辆的图像，通过分析车辆与装置的距离，调节云台稳定器6，在车辆停在车牌识别区域时，白光光源对准车辆的车牌区域并开启，此时，红外摄像头7切换成白天模式，对车牌和车牌颜色进行识别。
48.可见，通过云台稳定器6控制红外摄像头7和光源模块8的出射角度，实现小光束角白光能准确照射照射车牌区域，且在车辆距离出入口较近时开启白光，避免光线直接进入驾驶员和行人眼睛，最大限度减小光污染，避免造成眩光。
49.如图6所示，为本技术实施例中无眩光车牌识别方法的流程示意图。
50.s10、在确定车辆的位置位于预设车牌识别区域内的情况下，获取车辆图像信息；其中，所述车辆图像信息为呈现有车牌的图像信息；当车辆到达车牌识别区域时，摄像机对车辆进行信息采集，采集的图像中包括车辆的车牌。
51.s20、基于所述车辆图像信息定位车牌区域；
可以理解的是，对摄像机获得的车辆图像信息中的车牌进行定位，以便于后续对补光模块的调节。
52.s30、根据所述车牌区域的位置生成调节信息；其中，调节信息用于调节补光光源，使补光光源持续对准车牌。
53.s40、基于所述调节信息，调节车牌锁定模块对车牌区域进行锁定；需要理解的是，车辆完全停止在车牌识别区域时，补光光源对准车牌，对车牌位置进行锁定，避免光线直接进入驾驶员和行人眼睛，最大限度减小光污染。
54.s50、对所述车牌区域进行补光及识别，获得识别信息，其中所述识别信息为车牌号码和车牌颜色；具体地，在对车牌位置进行锁定后，开启白光光源，白光光源刚好覆盖车牌区域，以达到识别的需求。
55.此外，s60、基于所述识别信息生成控制信号进行输出；具体地，根据识别信息生成其他相关控制信号反馈给数据处理和控制平台，数据处理和控制平台将该控制信号通过信号传输接口输出，例如计费、收费、控制起落杆工作等。
56.请参阅图7，本技术实施例中无眩光车牌识别方法的另一流程示意图。
57.首先，在确定车辆的位置位于预设车牌识别区域内阶段包括：s701、在确定车辆进入预设车辆监控区域内的情况下，通过红外光源辅助摄像头获得所述车辆有效信息；其中预设车辆监控区域指的是摄像头的工作范围，所述车辆有效信息指拍摄到的车辆的图像信息；具体地，本实施例中摄像头为红外摄像头7，在环境照度低的情况下，即使车辆与监控设备距离较远时，也能通过红外摄像头7对车辆进行监控，从远到近获取车辆图像信息；也可以开启红外光源辅助红外摄像头7，保证车辆有效信息能够清晰获取。红外光源的出光角度覆盖目标车辆，能在较远和较近距离辅助相机获取车辆有效信息。相应地，红外光源的出光角度也可以覆盖摄像头的视场角。
58.在一些实施例中，摄像头为普通摄像头，通过开启红外光源辅助普通摄像头，使得普通摄像头在环境照度低时能够获取车辆有效信息，无需高配置的摄像头，降低成本。s702、基于所述车辆有效信息获取初始车牌区域信息；具体地，当车辆从远到近行驶过来时，红外摄像头7持续监控车辆并获取车辆有效信息，同时从有效信息中持续对初始车牌区域进行定位。
59.s703、根据所述初始车牌区域信息获取初始车牌区域像素值；具体地，通过初始车牌区域信息获取初始车牌区域像素值，便于后续与整体画面像素值进行比较。
60.s704、将所述初始车牌像素值与画面整体像素值进行对比，获得对比值；具体地，将初始车牌像素值与画面整体像素值进行对比，得到对比值，通过对比值可以计算出车辆与摄像头的距离。
61.s705、确认所述对比值是否在预设识别阈值内；s706、若在，则车辆的位置在预设车牌识别区域内；
s707、若不在，则执行步骤s702；具体地，预设识别阈值指车辆是否到达识别区域内，当检测对比值是在预设识别阈值内时，说明车辆位于识别区域内，则进行下一步识别操作；当检测对比值不在预设识别阈值内时，说明车辆没有位于识别区域内，则重新获取初始车牌区域信息，此时该车辆可能正处于行驶状态或者持续靠近摄像头还未到达识别区域。
62.需要说明的是，当红外摄像头7持续获取初始车牌区域信息，且得到的对比值在预设时间内是没有变化时，证明该车辆停止的位置没有到达识别区域，不满足识别要求，此时生成提醒信息，提醒驾驶者将车辆行驶到识别区域内。提醒信息可以是显示屏显示、语音提醒或者警报提醒等方式。
63.需要理解的是，本技术设置为车辆只要在识别区域内时，白光光源能够刚好覆盖车牌区域，对准车牌进行补光。
64.上述步骤s701至步骤s707为确定车辆的位置是否位于预设车牌识别区域内的操作，根据车牌区域占图像像素的百分比判断距离，当车辆距离装置越近，车牌区域像素值占画面整体像素值的比例越大，当比例达到预设识别阈值时，证明车辆在识别区域中，从而使后续白光光源能够准确照射车牌区域，避免光线直接进入驾驶员和行人的眼睛，产生安全问题。
65.相应地，车辆与装置的距离获取并不局限于像素值对比，还可以是通过毫米波雷达测距，或者在车牌识别区域设置压力传感器等其他测量方式。
66.请参阅图8，在对车牌进行补光和识别阶段包括：s801、获取当前环境照度值；具体地，可通过设置光敏传感器等器件获得外界环境光线照度值。
67.s802、调取预设环境照度阈值，确定所述当前环境照度值是否在所述预设环境照度阈值内；s803、若在，则对所述车牌区域进行拍照识别；s804、若不在，则对所述车牌区域进行补光，其中光斑覆盖面积与所述车牌面积相符合；具体地，预设环境照度阈值可以理解为车辆在识别区域中，在不需要通过补光的情况下，摄像头也能识别车牌的外界环境光线的阈值。因此，当当前环境照度值在预设环境照度阈值内时，可判定外界为白天，此时不需要补光，直接对车牌进行识别；当当前环境照度值不在预设环境照度阈值内时，可判定外界为夜间，此时需要对车牌区域进行补光，补光产生的光斑刚好覆盖车牌区域，避免光源直射到驾驶员的眼中。
68.s805、在需要对车辆进行补光的情况下，根据所述对比值获得距离信息，其中所述距离信息为摄像头与车牌之间的距离；具体地，经过映射关系，对应的对比值对应相应的距离，使得分析对比值能够获得摄像头与车牌之间的距离。相应地，还可以通过毫米波雷达测距，或者设置传感器等方式进行测量。
69.s806、根据所述距离信息调节补光程度；具体地，通过距离调节补光程度，即白光光源的光照亮度，使得在减少光污染的情况下，能够清晰地识别车牌信息。
70.s807、在对所述车牌区域进行补光后，在所述当前环境照度值位于所述预设环境照度阈值内的情况下，生成切换信息；具体地，由于对车牌进行了补光操作，此时获得的当前环境照度值在预设环境照度阈值内，使得当前环境照度值满足白天要求。
71.s808、根据所述切换信息控制摄像头的模式切换。
72.具体地，通过切换信息，将红外摄像头7切换成白天模式进行车牌识别。
73.上述步骤s801至步骤s808为对车牌进行补光和识别，根据检测当前环境照度值判断是否需要补光以及控制摄像头的工作模式，同时根据车辆与摄像头的距离控制补光程度，避免因补光光源较强而造成光反射，使得驾驶员看不清路况的情况发生，最大限度减小光污染。
74.综上所述，该车牌识别方法能够避免光线直接进入驾驶员和行人眼睛，最大限度减小光污染，避免造成眩光，且节省能源。
75.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线）或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如dvd)、或者半导体介质（例如固态硬盘）等。
76.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：rom或随机存储记忆体ram、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。