CN1725230A - 具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置及其识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置及其识别方法。识别装置包括一固定在检测点道路口适当位置的立柱、一设在立柱顶部的壳体，一定向反射闪光光源，以及一漫反射补光闪光光源，壳体内设有成像识别控制电路，壳体面板设有一全景监控摄像头和一特写摄像头；成像识别控制电路包括一DSP处理单元及全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元；定向反射闪光光源和漫反射补光闪光光源分别受全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元控制。采用双摄像头一体化的方式兼具了大视场车道全景监控的功能。用自适应的方式自动控制两台摄像机和补光效果，对各种环境均能达到较高的牌照识别准确率和良好的全景监控效果。

Description

具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置及其识别方法

技术领域

本发明属于智能交通监控和模式识别领域，尤其涉及具有车道全景监控功能的车牌识别器及其识别方法。

背景技术

随着数字图像处理技术在软硬件方面的发展和成熟，国内外相继出现了对汽车牌照识别***这一课题的探索和研究。80年代后期，国内在汽车牌照识别方面取得了一定的进展，但由于研究工作局限于实验室环境，所开发出的实验***同实际应用相距甚远。90年代以来，许多研究单位都试图将已有的实验***推向实用，取得了一定的效果，但局限牌照识别***进一步发展提高的各种光线适应性问题、夜间车辆大灯的抑制问题等一直没有很好地解决，这直接导致***无法满足用户要求的保持全天候稳定高识别率的普遍要求，从而使牌照识别***的有效应用大大受限。

同时对于目前应用在工程中的牌照识别设备为了满足牌照识别技术的要求，其视场的大小约为4～6倍的牌照宽度，远远不能够满足对车道进行全景大视场监控的要求(车体全貌和收费交易过程在监控视场范围内)，采用高分辨率摄像头又使得成本非常的昂贵，使用一个通用摄像头不可能解决牌照识别和收费监控视场上的矛盾。现在实际中采用在牌照识别***外，再增加一套独立的监控***来完成全景监控的功能的方法，监控设备在结构上和功能上完全独立于牌照识别***，这样增加***的复杂性和成本，实际效果中，仍然无法解决监控图像(静态和动态图像)在的质量问题(特别在夜间、顺光和逆光的情况下)。

发明内容

本发明是为了克服现有牌照识别功能单一和效果差的缺陷，而提供的一种在公路收费***和道路监控等场合下，采用一套集成式一体化的具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置及其识别方法，采用该装置和方法可兼具完成牌照识别和收费车道监控的功能，可以提高***的简洁性、设备安装的方便性，便于设备的调试和维护，提高了***的可靠性和稳定性。并可以通过牌照识别的处理硬件平台对监控摄像机进行控制，满足动态监控的视场要求并解决全景监控的图像质量问题。

本发明采用的技术方案是：

具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，与道路检测点的线圈触发器配合使用；其特点是，包括一固定在检测点道路口适当位置的立柱、一设在立柱顶部的壳体，还包括设在壳体正面板适当位置的一全景监控摄像头、一特写摄像头，设在壳体内的成像识别控制电路，以及一固设在立柱正面适当位置的漫反射补光闪光光源；所述的成像识别控制电路包括一数字信号处理单元及与该数字信号处理单元电连接的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元；所述的漫反射补光闪光光源分别受全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元控制。

上述具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其中，所述的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元组成电路相同，各包括一成像传感器、一成像/补光控制电路以及一驱动电路；所述的成像/补光控制电路的输出端与成像传感器的输入端连接，其输入端与驱动电路的输出端连接，该成像/补光控制电路并与数字信号处理单元双向连接；所述驱动电路的输出端与漫反射补光闪光光源连接。

上述具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其中，所述的成像/补光控制电路主要由一单片机构成。

上述具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其中，所述的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元组成电路相同，各包括一成像传感器以及一驱动电路；所述的成像传感器的输入端与驱动电路的输出端连接，该成像传感器的输出端与数字信号处理单元的输入端连接；所述数字信号处理单元的输出端与漫反射补光闪光光源连接；所述漫反射补光闪光光源与驱动电路之间采用同步线连接。

上述具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其中，所述的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元组成电路不同，其中：

全景监控摄像处理单元包括一成像传感器以及一驱动电路；所述的成像传感器的输入端与驱动电路的输出端连接，该成像传感器的输出端与数字信号处理单元的输入端连接；所述数字信号处理单元的输出端与漫反射补光闪光光源连接；所述漫反射补光闪光光源与驱动电路之间采用同步线连接；

特写摄像处理单元包括一成像传感器、一成像/补光控制电路以及一驱动电路；所述的成像/补光控制电路的输出端与成像传感器的输入端连接，其输入端与驱动电路的输出端连接，该成像/补光控制电路并与数字信号处理单元双向连接；所述驱动电路的输出端与漫反射补光闪光光源连接。

上述具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其中，所述的汽车牌照识别装置还包括一定向反射闪光光源，设在立柱或壳体正面板的适当位置，其与驱动电路的输出端电连接。

具有车道全景监控功能的汽车牌照识别方法，其特点是，包括以下步骤：

a、进入车道的车辆经过铺设在车道的线圈触发器，该线圈触发器触发数字信号处理单元，数字信号处理单元控制全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元分别抓拍全车图像和特写图像，并根据现场图像的特征调整成像参数和补光策略，得到清晰的全景车辆图像和特写车辆牌照图像；

b、数字信号处理单元采用分时采集的方法对两路视频图像信号分别进行A/D转换和储存；

c、数字信号处理单元采用牌照识别技术在特写图像数据中识别车牌的号码和颜色，并对全景和特写两幅图像进行压缩处理；

d、然后将压缩处理后的全景和特写图像以及牌照识别结果传送给数据中心；同时全景摄像机还提供一路清晰的、不间断的动态视频输出到车道监控终端显示屏，作为全景的实时监控信号。

上述具有车道全景监控功能的汽车牌照识别方法，其中，b步骤所述的数字信号处理单元采用分时采集的方法对两路复合视频信号分别进行数字信号采集是指：

对于采集的全景监控图像，利用其兴趣区域的直方图、对比度和饱和度，通过自适应方法生成相应的成像控制命令，发送给全景监控摄像处理单元控制其电子快门速度和自动增益开启和关闭的指令，构成一个对全景动态图像的闭环控制，使得动态监控图像清晰，能够良好地适应于各种复杂光照条件，满足对车道进行监控的要求；

对于采集的特写监控图像，数字信号处理单元在获取特写摄像处理单元的模拟视频信号后，经模数转换将其转换为数字信号，自适应地寻找动态变化的图像兴趣区域，通过自适应方法生成相应的成像和补光控制命令，发送给特写摄像处理单元中的成像和补光控制模块，并由其控制相应的曝光时间长度和图像补光效果。

上述具有车道全景监控功能的汽车牌照识别方法，其中，d步骤所述的将压缩处理后的全景和特写图像以及牌照识别结果传送给数据中心是指：对每次车辆的触发，数字信号处理单元都向车道监控终端传送一幅静态的牌照清晰的特写图像和一幅车体特征明显的全景图像以备储存和事后的稽查、验证。

上述具有车道全景监控功能的汽车牌照识别方法，其中，c步骤所述的数字信号处理单元采用牌照识别技术在特写图像数据中识别车牌的号码和颜色的方法还包括基于定向反射原理的牌照识别方法，该方法是指：利用汽车牌照表面涂有反光材料的特性，由定向反射闪光光源打出与摄像机光轴平行的入射光线，该光线被涂有反光材料的汽车牌照反射后将车辆牌照部分图像从整个车辆特写图像中分割出来原路返回到特写摄像机，再经过字符分割、二值化处理和运行模式识别法识别车牌的号码和颜色。

本发明由于采用了以上的技术方案，使与现有技术相比，具有以下的优点：

1、采用集成式一体化的体系结构，将全景摄像机、特写摄像机、DSP处理单元、定向反射闪光光源和漫反射补光闪光光源集成在一套抓拍单元之中，不需要为完成车道全景的监控功能，而额外安装独立的设备。

2、而且，两台摄像机均为通用摄像头，加入成像和补光控制单元来控制摄像头的成像参数，一台作为特写图像采集设备完成牌照识别的功能，一台作为全景图像采集设备完成全景监控的功能，替代了昂贵的专用高分辨率摄像头，降低了成本，增加了***的通用性；基于定向反射原理的牌照识别技术，采用定向反射闪光光源和漫反射闪光光源的组合，提高牌照识别精度，采用漫反射闪光光源在夜间和复杂光照条件下提高监控图像的质量；在计算特写和全景图像的成像和补光控制参数时，本发明采用基于动态变化的兴趣区域，而不是常规摄像头采用的基于固定兴趣区域的方法，从而获得良好的牌照识别效果和出色的全景监控图像质量。

3、再有，利用汽车牌照表面涂有反光材料的特性，由定向反射闪光光源打出与摄像机光轴平行的入射光线，该光线被涂有反光材料的汽车牌照反射后原路返回到特写摄像机，而其它区域却不具备这种特性，因此，特写摄像机获得的图像中牌照区域的亮度被显著地凸现出来，从而便于牌照的定位和识别，解决了牌照识别***全天候工作稳定一致性的难题。

附图说明

本发明的具体结构性能由以下的实施例及其附图进一步描述。

图1是本发明具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置的外形结构示意图；其中图1a为本发明具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置的外形结构从正面看过去的示意图；图1b是该识别装置从侧面看过去、并且将罩盖打开时的示意图(立柱只显示部分)；

图2为本发明汽车牌照识别装置的电原理结构示意图；

图3为本发明特写摄像处理单元(或全景监控摄像处理单元)的电路原理图；

图4为本发明特写摄像处理单元(或全景监控摄像处理单元)中的成像和补光控制模块电路图；

图5为本发明成像和补光控制原理流程图；

图6为本发明全景监控摄像处理单元另一种实施例的电路原理图；

图7为具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置的使用安装方式示意图；

图8为定向反射原理图。

具体实施方式

请参阅图1a、图1b。本发明具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置1，与道路检测点的线圈触发器A配合使用；其包括一固定在检测点道路口适当位置的立柱11、一设在立柱顶部的壳体12，还包括设在壳体正面板13适当位置的一全景监控摄像头3、一特写摄像头4、设在壳体内的成像识别控制电路6(请配合参见图2)、以及一固设在立柱正面适当位置的漫反射补光闪光光源7；为使牌照识别产生更好的效果，可在该识别装置的立柱或壳体正面板的适当位置增设一定向反射闪光光源5，本实施例是在壳体正面板的适当位置增设一定向反射闪光光源5。本发明中定向反射闪光光源5和漫反射补光闪光光源7统称补光光源。

为便于维护，壳体12顶部的罩盖14采用可翻启式的，本实施例采用：在壳体和罩盖相接触的有一个边部位采用转轴141连接，这样，当需要打开罩盖维护时，可将罩盖沿轴141翻转，然后采用撑杆142支撑。

本发明采用集成式一体化的体系结构，将全景摄像机、特写摄像机、成像识别控制电路、定向反射闪光光源和漫反射补光闪光光源集成在一套抓拍单元之中，不需要为完成车道全景的监控功能而额外安装独立的设备。

请参阅图2。本发明所述的成像识别控制电路6包括一数字信号处理单元(以下简称DSP处理单元)61及与该DSP处理单元的输入端电连接的全景监控摄像处理单元62和特写摄像处理单元63。DSP处理单元的输入端与线圈触发器A的输出端连接，定向反射闪光光源5和漫反射补光闪光光源7分别受全景监控摄像处理单元62和特写摄像处理单元63控制。DSP处理单元并与车道工控机8双向连接。全景监控摄像处理单元62的输出端并与车道监控终端9连接。

请参阅图3，本发明具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置中所述的全景监控摄像处理单元62和特写摄像处理单元63组成电路相同，现以特写摄像处理单元63为例说明。各包括一成像传感器631、一成像/补光控制电路632以及一驱动电路633。所述的成像/补光控制电路632的输入端分别与传感器631和驱动电路633的输出端连接，其输出端与定向反射闪光光源5和漫反射补光闪光光源7的串行接口连接，该成像/补光控制电路并通过RS232/RS485/电流环等串行口协议方式与DSP处理单元61双向连接。

本发明通过采集图像中的敏感区域的图像亮度，自适应寻找动态变化的图像敏感区域，通过自适应的算法生成相应的成像和补光控制命令，全景和特写图像的成像具有相关性。在通用摄像头中加入一个成像和补光控制模块，截取摄像头中驱动电路产生的时钟信号和快门控制信号，并根据从DSP处理单元接受到的快门速度产生相应的快门控制信号来控制传感器(CCD芯片)的曝光时间长度和自动增益的开启和关闭，同时成像和补光控制模块根据DSP处理单元的命令产生相应的补光闪光灯的控制命令，控制闪光灯是否开启和闪光灯开启时间与快门开启时间的相对位置，来控制对图像补光的效果。

当接受到触发信号，DSP处理单元采集特写摄像机的图像，根据其中敏感区域的亮度来通过自适应的方法产生特写摄像机的快门速度和补光的效果来控制特写图像的亮度，这样就构成以一个闭环控制，使得图像一直保持在最适合于进行车牌识别的亮度。同时DSP处理单元根据产生的特写设备的快门速度和采集到的全景图像的敏感区域(车道部分)的亮度等信息来产生对全景摄像机的静态快门速度和补光命令，得到一幅清晰静态全景图像，特别在夜间可以对车辆的大灯灯光进行抑制和对图像补光，使得夜间车辆的车型和车体特征清晰可见。

另外对于采集的全景监控图像，利用其敏感区域的直方图、对比度和饱和度，通过自适应算法生成相应的成像控制命令，发送给全景摄像机控制其电子快门速度和自动增益开启和关闭的指令，构成一个对全景动态图像的闭环控制，使得动态监控图像清晰，能够良好的适应于各种复杂光照条件，满足对车道进行监控的要求。

对于每次车辆的触发，DSP处理单元采集储存特写和全景图像，进行车辆的识别，除了识别结果(牌照颜色和号码)，还向上位软件***传送相对应压缩的一幅特写图像和一幅车体特征明显的静态全景图像以备储存，并可以对两幅图像进行一定编辑合成和叠加地点和时间信息，为事后的车辆稽查、查询和验证提供更有力的证据资料。

请参阅图4，本发明所述的成像/补光控制电路632主要由一单片机CI构成。由单片机完成主控制功能，完成整个模块的控制和对成像传感器(CCD芯片)成像效果的控制，并且完成对外部补光设备工作状态的控制。U1，U2，U3，U4是隔离光耦，用来进行信号隔离保护内部电路，所有通讯和控制打光信号都通过光耦隔离后转为电流环信号输出。

驱动电路633(也可称CCD控制电路)工作原理和流程为，主控单片机截取驱动电路的控制成像效果的时钟信号(Xin，X1，X2，X3和CLK)，通过RXD脚获取从控制单元发来的控制电子快门的RS232串行信号命令，主控单片机由此控制命令，按照设定的成像控制的算法，生成一个控制成像效果的时钟信号Xout，由(Xout，X1，X2，X3和CLK)5个脚输出给成像传感器(CCD芯片)，达到由处理单元通过串口命令控制摄像设备电子快门曝光时间的效果，控制流程完成后由TXD脚将控制信号和控制状态以串口数据的反馈给处理单元，以确认控制状态。

例如，DSP处理单元发给主控单片机一个图像变暗命令，这样主控单片机就将Xout信号延时一个时间段后输出，使得成像图像曝光时间变短，成像效果变暗。处理单元由自适应算法，发给主控单片机一个图像变亮命令，这样主控单片机就将Xout信号提前一个时间段输出，使得成像图像曝光时间变长，成像效果变亮。

同时由主控单片机接收控制单元发来的控制打光效果的命令，通过控制电子快门开启和打光时刻的时间相位关系来控制的补光效果，由单片机管脚Flash1、Flash2控制定向反射闪光灯和漫反射补光闪光灯的工作状态。这样就构成一个对于特写图像质量的闭环控制，使得特写图像无论在白天和黑夜都能一直保持在最适合于牌照的定位和识别，从而使***能够在各种光线条件下达到很高的牌照识别率。

请参阅图5。这是本发明识别牌照的流程图。模拟的视频图像输入到DSP处理单元后，经过模数转换，进行图像预处理后变为符合要求的数字图像，根据要兴趣区域的图像特征，例如颜色特征、灰度特征和纹理特征等，在整幅图像中自动寻找兴趣区域的位置(对于全景摄像机而言兴趣区域一般为车辆头部驾驶室附近，对于特写摄像机而言兴趣区域一般为车灯或者车牌的位置)，在确定的兴趣区域内，分析区域内图像的亮度和纹理等图像特征是否满足图像识别算法的处理要求，如果满足，则不需调节成像参数和补光效果，直接转入下一场视频图像再执行如上所述过程；否则，进行成像效果的控制，首先判断是否控制摄像机成像的参数已经调节到了最大值(例如快门已经调到最大)，如果没有，则调节成像参数，转入下一场视频图像再执行如上所述过程；否则说明依靠摄像机本身的功能参数不可能使图像满足要求，则启动补光设备，确定补光设备的光照亮度，同时根据补光强度调节摄像机的成像参数，以达到最好的成像效果。

因此本发明通过自适应方法对全景和特写图像中的敏感区域进行分析，控制摄像机的快门速度和补光效果，构成对图像亮度的闭环控制达到最优的图像效果。本发明利用基于定向发射原理的车牌号码识别技术，具有牌照识别率高的优点。全景监控的效果良好，对环境的适应性高，在夜间、强顺光、强逆光和外部光照不足的场景下，可以保持车道监控范围内，图像的清晰，并在低照度的情况下自动的开启全景摄像机的自动增益保证全景监控的效果。针对夜间车灯的光晕对车型和车体特征的辨识的影响，对全景采集的图像进行车灯抑制和闪光灯补光，这样保证采集到全景静态图像满足车辆稽查和验证的要求。

请参阅图6。图6为本发明全景监控摄像处理单元或特写摄像处理单元的另一种实施例的电路原理图；所述的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元组成电路相同，各包括一成像传感器以及一驱动电路；为便于表述，现以全景监控摄像处理单元为例进一步说明。所述的全景监控摄像处理单元62的成像传感器621的输入端与驱动电路622的输出端连接，该成像传感器621的输出端与数字信号处理单元61的输入端连接；数字信号处理单元61的输出端与补光光源(5，7)连接；补光光源与驱动电路622之间采用同步线连接。

当然，本发明的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元组成电路也可以不相同，例如全景监控摄像处理单元采用图6的电路图，特写摄像处理单元采用图3的电路图，都能完成摄像和监控以及牌照识别的功能。该两种电路前面已经详细介绍过了，故不再赘述。

请参阅图7。本发明具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置1使用时固定在车道B的一侧，车道B近收费亭T的地面铺设有线圈触发器A，而本发明具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置1的正面通过旋转一定的角度与线圈触发器A相对。本实施例中，具有全景监控功能的牌照识别器安装在收费车道处距离触发线圈约6米的位置处。对特写摄像机选用12mm镜头，视场大小约为5～6倍牌照宽度；而对全景摄像机选用6mm镜头，全景视场约为10～12倍牌照大小，这样可以保证大型车的全部车体特征和车道的全景可以处于监控视场以内，司机同收费员的收费交易过程也处于全景的监控视场内，可以在真正意义上起到车道监控的作用，这样就可以用一套设备兼容了牌照识别和车道监控这两项智能交通管理的主要的功能。

本发明进行车道全景监控功能的汽车牌照识别方法是：

进入车道的车辆C经过铺设在车道B的线圈触发器A时，线圈触发器输出继电器闭合信号，触发特写摄像处理单元和全景监控摄像处理单元的快门按钮，特写摄像头和全景摄像头分别捕捉进入车道的车辆牌照区域D的车辆牌照以及车外形图像，通过特写摄像处理单元和全景监控摄像处理单元输出复合视频信号(CVBS)到DSP处理单元；DSP处理单元采用分时采集的方法对两路复合视频信号进行A/D转换、数字信号采集和储存，该DSP处理单元采用分时采集的方法对两路复合视频信号分别进行数字信号采集是指：

对于采集的全景监控图像，利用其兴趣区域的直方图、对比度和饱和度，通过自适应方法生成相应的成像控制命令，发送给全景监控摄像处理单元控制其电子快门速度和自动增益开启和关闭的指令，构成一个对全景动态图像的闭环控制，使得动态监控图像清晰，能够良好地适应于各种复杂光照条件，满足对车道进行监控的要求；

对于采集的特写监控图像，DSP处理单元在获取特写摄像处理单元的模拟视频信号后，经模数转换将其转换为数字信号，自适应地寻找动态变化的图像兴趣区域，通过自适应方法生成相应的成像和补光控制命令，发送给特写摄像处理单元中的成像和补光控制模块，并由其控制相应的曝光时间长度和图像补光效果。

请配合参见图8。这是本发明采用定向反射原理的汽车牌照识别技术的示意图。DSP处理单元还采用基于定向反射原理的牌照识别技术对牌照进行识别，其方法是利用汽车牌照表面涂有反光材料的特性，由定向反射闪光光源5打出与摄像机光轴平行的入射光线，该光线被涂有反光材料的汽车牌照反射后原路返回到特写摄像机，而其它区域却不具备这种特性，因此，特写摄像机获得的图像中牌照区域的亮度被显著地凸现出来，从而便于牌照的定位和识别，解决了牌照识别***全天候工作稳定一致性的难题，通过定向反射技术，将车辆牌照部分图像从整个车辆特写图像中分割出来，经过字符分割、二值化处理、运行模式识别算法识别车牌的号码和颜色，并对两幅(全景和特写)图像进行压缩处理。图中D为定向闪光灯5所照射的车辆牌照区域。

DSP处理单元在识别和压缩过程完成后，将两幅压缩图像和牌照识别结果传送给数据中心，同时全景摄像机还提供一路连续的清晰的不间断的动态视频输出，作为全景的实时监控信号。

本发明对每次车辆的触发，DSP处理单元都向车道监控终端传送一幅静态的牌照清晰的特写图像和一幅车体特征明显的全景图像以备储存和事后的稽查、验证。

本发明可以完成对车辆牌照的登记和比对、车道的监控、车辆稽查、报警等功能，其适用范围广，主要应用在高速公路收费***、公安卡口、电子警察、海关、小区、停车场、道路监控***和交通信息采集***等。其产生的技术效果是：

1、进行车牌号码和颜色的识别，解决了牌照识别***全天候工作稳定一致性的难题，达到很高的整牌识别率；

2、采用双摄像头集成式一体化的方式，***完全独立，通过标准的通讯协议和视频接口同数据中心接口，适应多种应用场合；

3、两台摄像机均为通用摄像头，并额外加入成像控制单元控制摄像头的成像参数，一台作为特写图像采集实现牌照识别的功能，一台作为全景图像采集实现动态监控的功能，替代了昂贵的高分辨率摄像头，从而降低了成本，扩大了***的使用范围；

4、集成了定向反射和漫反射补光闪光光源，采用定向反射闪光光源和漫反射闪光光源组合，提高牌照识别精度，同时漫反射闪光光源在夜间和复杂光照条件下提高静态监控图像的质量。

Claims (10)

1、具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，与道路检测点的线圈触发器配合使用；其特征在于，包括一固定在检测点道路口适当位置的立柱、一设在立柱顶部的壳体，还包括设在壳体正面板适当位置的一全景监控摄像头、一特写摄像头，设在壳体内的成像识别控制电路，以及一固设在立柱正面适当位置的漫反射补光闪光光源；所述的成像识别控制电路包括一数字信号处理单元及与该数字信号处理单元电连接的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元；所述的漫反射补光闪光光源分别受全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元控制。

2、根据权利要求1所述的具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其特征在于，所述的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元组成电路相同，各包括一成像传感器、一成像/补光控制电路以及一驱动电路；所述的成像/补光控制电路的输出端与成像传感器的输入端连接，其输入端与驱动电路的输出端连接，该成像/补光控制电路并与数字信号处理单元双向连接；所述驱动电路的输出端与漫反射补光闪光光源连接。

3、根据权利要求2所述的具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其特征在于，所述的成像/补光控制电路主要由一单片机构成。

4、根据权利要求1所述的具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其特征在于，所述的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元组成电路相同，各包括一成像传感器以及一驱动电路；所述的成像传感器的输入端与驱动电路的输出端连接，该成像传感器的输出端与数字信号处理单元的输入端连接；所述数字信号处理单元的输出端与漫反射补光闪光光源连接；所述漫反射补光闪光光源与驱动电路之间采用同步线连接。

5、根据权利要求1所述的具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其特征在于，所述的全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元组成电路不同，其中：

全景监控摄像处理单元包括一成像传感器以及一驱动电路；所述的成像传感器的输入端与驱动电路的输出端连接，该成像传感器的输出端与数字信号处理单元的输入端连接；所述数字信号处理单元的输出端与漫反射补光闪光光源连接；所述漫反射补光闪光光源与驱动电路之间采用同步线连接；

特写摄像处理单元包括一成像传感器、一成像/补光控制电路以及一驱动电路；所述的成像/补光控制电路的输出端与成像传感器的输入端连接，其输入端与驱动电路的输出端连接，该成像/补光控制电路并与数字信号处理单元双向连接；所述驱动电路的输出端与漫反射补光闪光光源连接。

6、根据权利要求1所述的具有车道全景监控功能的汽车牌照识别装置，其特征在于，所述的汽车牌照识别装置还包括一定向反射闪光光源，设在立柱或壳体正面板的适当位置，其与驱动电路的输出端电连接。

7、具有车道全景监控功能的汽车牌照识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、进入车道的车辆经过铺设在车道的线圈触发器，该线圈触发器触发数字信号处理单元，数字信号处理单元控制全景监控摄像处理单元和特写摄像处理单元分别抓拍全车图像和特写图像，并根据现场图像的特征调整成像参数和补光策略，得到清晰的全景车辆图像和特写车辆牌照图像；

b、数字信号处理单元采用分时采集的方法对两路视频图像信号分别进行A/D转换和储存；

c、数字信号处理单元采用牌照识别技术在特写图像数据中识别车牌的号码和颜色，并对全景和特写两幅图像进行压缩处理；

d、然后将压缩处理后的全景和特写图像以及牌照识别结果传送给数据中心；同时全景摄像机还提供一路清晰的、不间断的动态视频输出到车道监控终端显示屏，作为全景的实时监控信号。

8、根据权利要求7所述的具有车道全景监控功能的汽车牌照识别方法，其特征在于，b步骤所述的数字信号处理单元采用分时采集的方法对两路复合视频信号分别进行数字信号采集是指：

对于采集的全景监控图像，利用其兴趣区域的直方图、对比度和饱和度，通过自适应方法生成相应的成像控制命令，发送给全景监控摄像处理单元控制其电子快门速度和自动增益开启和关闭的指令，构成一个对全景动态图像的闭环控制，使得动态监控图像清晰，能够良好地适应于各种复杂光照条件，满足对车道进行监控的要求；

对于采集的特写监控图像，数字信号处理单元在获取特写摄像处理单元的模拟视频信号后，经模数转换将其转换为数字信号，自适应地寻找动态变化的图像兴趣区域，通过自适应方法生成相应的成像和补光控制命令，发送给特写摄像处理单元中的成像和补光控制模块，并由其控制相应的曝光时间长度和图像补光效果。

9、根据权利要求7所述的具有车道全景监控功能的汽车牌照识别方法，其特征在于，d步骤所述的将压缩处理后的全景和特写图像以及牌照识别结果传送给数据中心是指：对每次车辆的触发，数字信号处理单元都向车道监控终端传送一幅静态的牌照清晰的特写图像和一幅车体特征明显的全景图像以备储存和事后的稽查、验证。

10、根据权利要求7所述的具有车道全景监控功能的汽车牌照识别方法，其特征在于，c步骤所述的数字信号处理单元采用牌照识别技术在特写图像数据中识别车牌的号码和颜色的方法还包括基于定向反射原理的牌照识别方法，该方法是指：利用汽车牌照表面涂有反光材料的特性，由定向反射闪光光源打出与摄像机光轴平行的入射光线，该光线被涂有反光材料的汽车牌照反射后将车辆牌照部分图像从整个车辆特写图像中分割出来原路返回到特写摄像机，再经过字符分割、二值化处理和运行模式识别法识别车牌的号码和颜色。

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