CN107085945A - 实时车牌辨识***及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实时车牌辨识***及其方法，主要通过车牌辨识模块对所摄录的影像进行车牌的撷取及分析，且可以通过语音方式播放辨识结果，并呈现于行车记录器的显示单元上，使车辆驾驶者能实时知道车辆的车牌号码，并减少事后的查看需求。

Description

实时车牌辨识***及其方法
技术领域
本发明涉及一种实时车牌辨识***及其方法，尤指一种通过车牌辨识模块辨识车牌上的字符，以具有实时辨识车牌的功能，从而适用于环景行车记录器、行车记录器或类似装置。
背景技术
目前行车记录器大都装设于车辆上，并用来记录车辆行驶的状况，其中车辆行驶的状况中包括位于前方的车辆。
而如果于行驶状态中突然遇到事故或前方有违规时，便要一边开车一边将前方车辆的车牌号码默记下来，否则就要等到停车或回到家中后将行车记录器拔下并倒带影像回去，以找寻该车辆的车牌号码。
但如果行车记录器的影像不清晰时，便要将行车记录器所摄录的影像送至较大型的***主机来进行影像切割及辨识才能辨识出车牌号码，对驾驶者来说非常不方便，而且目前的车牌辨识***需要通过复杂的浮点运算，因此相对的硬件需求就比较高，并不是一般消费者负担的起。
因此，本案发明人有鉴于上述不足，希望能提出实时分析出所摄录影像中的车牌号码的实时车牌辨识***及其方法，乃潜心研思、设计组制，以提供消费大众使用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种实时车牌辨识***及其方法，主要是设有至少一影像撷取单元、一图像处理器及一车牌辨识模块，通过该车牌辨识模块从图像处理器中抓取由至少一影像撷取单元所摄录的影像，并通过该车牌辨识模块中的车牌辨识程序将至少一影像撷取单元所摄录的影像与车牌样本数据库内的车牌样本进行比对，并从所摄录影像中撷取出车牌位置，再通过车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序对该车牌位置进行字符辨识，使车辆驾驶者能实时知道车辆的车牌号码，并减少事后的查看需求，进而增加整体的实用性及优异性。
本发明的次一目的在于提供一种实时车牌辨识***及其方法，通过该图像处理器连接一储存单元，该储存单元能储存影像撷取单元所摄录影像及经车牌辨识模块中的车牌辨识程序所撷取出车牌位置的字符，通过该图像处理器连接一显示单元，从而将经过车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序所辨识过的车牌位置的字符再经由图像处理器传送至显示单元中，并通过显示单元来显示该车牌位置的画面，及通过显示单元的喇叭来语音播放该车牌位置的每一个字符，使具有实时呈现及播放等效能，进而增加整体的实时性及便利性。
为了达到上述目的，本发明提供的实时车牌辨识***包括有至少一影像撷取单元、一图像处理器及一车牌辨识模块；该影像撷取单元用于摄录影像；该图像处理器与该至少一影像撷取单元连接；以及该车牌辨识模块与该图像处理器连接，以能从该图像处理器中抓取由该至少一影像撷取单元所摄录的影像，且该车牌辨识模块内设有车牌辨识程序、车牌字符辨识程序及车牌样本数据库，其中该车牌辨识程序与该车牌样本数据库链连接，该车牌辨识程序与该车牌字符辨识程序连接，且该车牌样本数据库中设有多张车牌样本，并通过该车牌辨识程序将至少一影像撷取单元所摄录影像与车牌样本数据库内的车牌样本进行比对，并从所摄录像像中撷取出车牌位置，再通过车牌字符辨识程序来该车牌位置进行字符辨识。
本发明提供的实时车牌辨识方法，其主要包括以下步骤：影像摄取：通过影像撷取单元摄录影像，并将摄录影像传输至图像处理器；影像灰阶化：于图像处理器中先对该摄录影像进行灰阶化处理；直方图等化：再将经过灰阶化的摄录影像进行直方图等化，使能调整对比度并呈现出强化分布；车牌位置定位：通过车牌辨识模块中的车牌辨识程序于图像处理器中抓取已直方图等化后的摄录像像，并将已直方图等化后的摄录影像与车牌样本数据库中的车牌样本进行比对，以找出经直方图等化后的摄录影像中的车牌位置；车牌二值化：再通过车牌辨识模块中的车牌辨识程序将已找出经直方图等化后的摄录影像中的车牌位置撷取出来，并对该车牌位置进行二值化图像处理，以找出字符轮廓；判断车牌字符：通过车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序对已撷取出来的车牌位置进行辨识，以判断该车牌位置是否具有足够字符；字符切割：当车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序辨识出该车牌位置具有足够的字符后，将每一个字符分别切割出来；以及字符辨识：再通过车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序辨识每一字符，以完成车牌辨识。
本发明的其他特点及具体实施例，可于以下列配合附图的详细说明中，进一步了解。
附图说明
图1为本发明的架构示意图；
图2为本发明的步骤流程示意图。
附图标记说明：10-影像撷取单元；11-摄录影像；111-车牌位置；20-图像处理器；30-车牌辨识模块；31-车牌辨识程序；32-车牌字符辨识程序；33-车牌样本数据库；40-储存单元；50-显示单元；51-喇叭；60-行车记录器运行程序；S100-影像摄取；S110-影像灰阶化；S120-直方图等化；S130-车牌位置定位；S140-车牌二值化；S150-判断车牌字符；S160-字符切割；S170-字符辨识；S200-数据储存；S300-画面及语音播放。
具体实施方式
如图1～2所示为本发明的方法流程示意图及架构示意图。且本发明主要是运用在行车记录器、环景显影***(AVM)或类似装置上，使具有让车辆驾驶者能实时知道车辆的车牌号码，并减少事后的查看需求。
本发明提供的实时车牌辨识***系包括至少一影像撷取单元10、一图像处理器20及一车牌辨识模块30(如图1所示)，该影像撷取单元10供摄录影像11，该摄录影像11包含前方车辆的影像，本发明主要是用来摄录车辆前方的路况及前方的车辆本体，其中该影像撷取单元10可为镜头或其它具有摄录功能的装置。
该图像处理器20与该至少一影像撷取单元10连接，该图像处理器20能将影像撷取单元10所摄录影像11先进行灰阶化处理，让摄录影像11能呈现出明暗对比，以方便后续进行比对，且再将经过灰阶化的摄录影像11进行直方图等化，使能调整明暗的对比度并呈现出强化分布，让经过直方图等化后的摄录影像11能更具有明显及清晰的影像显示，便于后续的辨识作业。
另外，该车牌辨识模块30与该图像处理器20连接，以能从该图像处理器20中抓取由该至少一影像撷取单元10所摄录像像11，且该摄录影像11经过上述灰阶化处理及直方图等化等图像处理。该车牌辨识模块30内设有车牌辨识程序31、车牌字符辨识程序32及车牌样本数据库33。该车牌辨识程序31与该车牌样本数据库33连接，且该车牌辨识程序31将已直方图等化后的摄录像像11与车牌样本数据库33中的车牌样本进行比对，以找出经直方图等化后的摄录影像11中的车牌位置111。其中该车牌样本数据库33中建立有1000张或更多的正车牌样本图片及3000张或更多的非车牌样本图片来当特征，且该车牌样本数据库33中设有分类器，以通过分类器对车牌特征的样本比对，便于实时分类并辨识及找寻出车牌位置111。
再经由车牌辨识程序31将已找出经直方图等化后的摄录影像11中的车牌位置111进行撷取出来，并对该车牌位置111进行二值化图像处理，其中该二值化是将大于某个临界灰阶值的像素灰阶设为极大值，把小于某个临界灰阶值的像素灰阶设为极小值，使该车牌位置111上的字符能更清晰的显现，便于找出该车牌位置111上的字符轮廓，以便于后续的辨识。该车牌辨识程序31与该车牌字符辨识程序32连接，再通过车牌字符辨识程序32对该车牌位置111进行车牌的字符辨识，该车牌字符辨识程序32采用光学字符识别(OCR-Optical Character Recognition)，以能对该车牌位置111中的字符进行分析识别，使车辆驾驶者能实时知道车辆的车牌号码，并减少事后的查看需求。
上述图像处理器20能连接一储存单元40(如图1所示)，该储存单元40为内存或硬盘，以能储存影像撷取单元10所摄录影像11及经车牌辨识模块30中的车牌辨识程序31所撷取出的车牌位置111的字符，且该上述影像撷取单元10所摄录影像11及经车牌辨识模块30中的车牌辨识程序31所撷取出的车牌位置111的字符经由图像处理器20传送至储存单元40中储存，该经过车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32所辨识过的车牌位置111的字符亦可储存于上述的储存单元40中，且供汇出为文本文件或嵌入影像成为戳记，方便使用者搜寻。
该图像处理器20连接一显示单元50(如图1所示)，而该显示单元50设有喇叭51，以能输出声音，其中该经过车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32所辨识过的车牌位置111的字符经由图像处理器20传送至显示单元50中，并通过显示单元50来显示该车牌位置111的画面，该显示单元50中的喇叭51能语音播放该车牌位置111的每一个字符，以让驾驶人能通过显示单元50中的喇叭51来实时听到该车牌位置111的每一个字符的语音，从而不用再分心去看显示单元50。
该图像处理器20能连接一行车记录器运行程序60，以能同时提供GPS导航及导航地图，让驾驶者在开车同时更专心驾驶，实时遇到状况后也能清楚辨识出前方车辆的车牌号码。
另外，本发明提供的实时车牌辨识方法其主要步骤(如图2所示)包括：
S100影像摄取：通过影像撷取单元10摄录影像11，并将所摄录影像11传输至图像处理器20中；
S110影像灰阶化：于图像处理器20中先将该摄录影像11进行灰阶化处理；
S120直方图等化：再将经过灰阶化的摄录影像11进行直方图等化，使能调整对比度并呈现出强化分布；
S130车牌位置定位：通过车牌辨识模块30中的车牌辨识程序31于图像处理器20中抓取已直方图等化后的摄录影像11，并将已直方图等化后的摄录影像11与车牌样本数据库33中的车牌样本进行比对，以找出经直方图等化后的摄录影像11中的车牌位置111；
S140车牌二值化：再通过车牌辨识模块30中的车牌辨识程序31将以找出经直方图等化后的摄录影像11中的车牌位置111撷取出来，并对该车牌位置111进行二值化图像处理，以找出字符轮廓；
S150判断车牌字符：通过车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32对已撷取出来的车牌位置111进行辨识，以判断该车牌位置111是否具有足够字符；
S160字符切割：当车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32辨识出该车牌位置111具有足够的字符后，将每一个字符分别进行切割出来；以及
S170字符辨识：再通过车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32辨识每一字符，以完成车牌辨识。
上述当S150判断车牌字符步骤无法判断出该车牌位置111是否具有足够字符时即回到上一S130车牌位置定位步骤中将已找出经直方图等化后的摄录像像11中的车牌位置111进行放大处理，并对放大处理的车牌位置111进行二值化图像处理，以再找出字符轮廓；其中该放大处理是将车牌位置111放大到1/4宽，以尝试找出足够的字符，如果将车牌位置111放大到1/4宽仍无法找出足够的字符时，即判定为不是车牌，并结束S150判断车牌字符步骤回到S100影像摄取步骤，以重新开始进行新一次实时车牌辨识步骤。
当完成S170字符辨识步骤后即进行下一步骤S200数据储存(如图2所示)：将经过车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32所辨识过的车牌位置111的字符经由图像处理器20传送至储存单元40中储存；其中该储存单元40为内存或硬盘，以能储存影像撷取单元10所摄录影像11及经车牌辨识模块30中的车牌辨识程序31所撷取出的车牌位置111的字符，且该上述影像撷取单元10所摄录影像11及经车牌辨识模块30中的车牌辨识程序31所撷取出的车牌位置111的字符经由图像处理器20传送至储存单元40中储存，该经过车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32所辨识过的车牌位置111的字符亦可储存于上述储存单元40中，且供汇出为文本文件或嵌入影像成为戳记，方便使用者搜寻。
当完成S170字符辨识步骤后即进行下一步骤S300画面及语音播放(如图2所示)：将经过车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32所辨识过的车牌位置111的字符再经由图像处理器20传送至显示单元50中，并通过显示单元50来显示该车牌位置111的画面及通过显示单元50中的喇叭51来语音播放该车牌位置111的每一个字符；其中该经过车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32所辨识过的车牌位置111中的字符是经由图像处理器20传送至显示单元50中，并通过显示单元50来显示该车牌位置111的画面，该显示单元50中的喇叭51能语音播放该车牌位置111的每一个字符，以让驾驶人能通过显示单元50中的喇叭51实时听到该车牌位置111的每一个字符的语音，从而不用再分心去看显示单元50。
上述实时车牌辨识方法的S170字符辨识步骤中该车牌辨识模块30中的车牌字符辨识程序32用光学字符识别(OCR-Optical CharacterRecognition)，以能对该车牌位置111中的字符进行分析识别，使车辆驾驶者能实时知道车辆的车牌号码，并减少事后的查看需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围﹔故，凡依本发明权利要求范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种实时车牌辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：
影像摄取：通过影像撷取单元摄录影像，并将摄录影像传输至图像处理器；
影像灰阶化：于图像处理器中先对该摄录影像进行灰阶化处理；
直方图等化：再将经过灰阶化的摄录影像进行直方图等化，使能调整对比度并呈现出强化分布；
车牌位置定位：通过车牌辨识模块中的车牌辨识程序于图像处理器中抓取已直方图等化后的摄录影像，并将已直方图等化后的摄录影像与车牌样本数据库中的车牌样本进行比对，以找出经直方图等化后的摄录影像中的车牌位置；
车牌二值化：再通过车牌辨识模块中的车牌辨识程序将已找出经直方图等化后的摄录影像中的车牌位置撷取出来，并对该车牌位置进行二值化图像处理，以找出字符轮廓；
判断车牌字符：通过车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序对已撷取出来的车牌位置进行辨识，以判断该车牌位置是否具有足够字符；
字符切割：当车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序辨识出该车牌位置具有足够的字符后，将每一个字符分别切割出来；以及
字符辨识：再通过车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序辨识每一字符，以完成车牌辨识。
2.根据权利要求1所述的实时车牌辨识方法，其特征在于，当判断车牌字符步骤无法判断出该车牌位置是否具有足够字符时即回到上一车牌位置定位步骤中将已找出经直方图等化后的摄录影像中的车牌位置进行放大处理，并对放大处理的车牌位置进行二值化图像处理，以再找出字符轮廓。
3.根据权利要求1所述的实时车牌辨识方法，其特征在于，当完成字符辨识步骤后即进行下一步骤数据储存：将经过车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序所辨识过的车牌位置的字符再经由图像处理器传送至储存单元中储存。
4.根据权利要求1所述的实时车牌辨识方法，其特征在于，当完成字符辨识步骤后即进行下一步骤画面及语音播放：将经过车牌辨识模块中的车牌字符辨识程序所辨识过的车牌位置的字符再经由图像处理器传送至显示单元中，并通过显示单元来显示该车牌位置的画面及通过显示单元中的喇叭语音播放该车牌位置的每一个字符。
5.根据权利要求1所述的实时车牌辨识方法，其特征在于，该车牌字符辨识程序进一步采用光学字符识别。
6.一种实时车牌辨识***，其特征在于，该实时车牌辨识***包括：
至少一影像撷取单元，该影像撷取单元用于摄录影像；
一图像处理器，该图像处理器与该至少一影像撷取单元连接；以及
一车牌辨识模块，该车牌辨识模块与该图像处理器连接，以从该图像处理器中抓取由该至少一影像撷取单元摄录的影像，且该车牌辨识模块内设有车牌辨识程序、车牌字符辨识程序及车牌样本数据库，其中该车牌辨识程序与该车牌样本数据库连接，该车牌辨识程序与该车牌字符辨识程序连接，且该车牌样本数据库中设有多张车牌样本，并通过该车牌辨识程序将至少一影像撷取单元所摄录的影像与车牌样本数据库内的车牌样本进行比对，并从所摄录影像中撷取出车牌位置，再通过车牌字符辨识程序对该车牌位置进行字符辨识。
7.根据权利要求6所述的实时车牌辨识***，其特征在于，该图像处理器进一步连接一储存单元，该储存单元能储存影像撷取单元摄录的影像及经车牌辨识模块中的车牌辨识程序所撷取出车牌位置的字符。
8.根据权利要求6所述的实时车牌辨识***，其特征在于，该图像处理器进一步连接一显示单元，该显示单元设有喇叭以输出声音。
9.根据权利要求6所述的实时车牌辨识***，其特征在于，该图像处理器进一步连接一行车记录器运行程序。
10.根据权利要求6所述的实时车牌辨识***，其中该车牌字符辨识程序进一步采用光学字符识别。
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