專利名稱：一種基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛管理技術領域，特別涉及一種基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行 管理的方法及系統(tǒng)。
背景技術：
隨著生活水平的提高，擁有汽車的居民也越來越多，然而如何對車輛進行管理是 每個城市、每個小區(qū)及單位日益面臨的一個重要課題。車輛門禁管理系統(tǒng)是在國家機關、企事業(yè)單位、大型的商場、居民社區(qū)門口對要進 入車輛的識別記錄系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以記錄進入單位或者小區(qū)車輛的車牌號，同時還可以 記錄車輛的進出門的時間，以便于管理系統(tǒng)的人員對單位和小區(qū)的管理。由于現(xiàn)在地價飛漲，同時汽車數量猛增，停車位在很多城市都變得非常緊張，這使 得很多單位或小區(qū)不得不對進入的車輛進行限制，只允許屬于本單位、本小區(qū)的車輛進入， 使外來車輛不得入內。通過這種方式來保證自己單位或小區(qū)的車輛可以有車位可停，同時 也在一定程度上提高了單位或小區(qū)的安全性。傳統(tǒng)的車輛門禁系統(tǒng)大致分為兩類一類是采用全人工管理，也就是在單位門口 有保安人員，當有車輛到來的時候，保安人員通過登記，查看車牌號碼，如果是本單位的車 輛才放行通過，如果不是本單位的車輛則不允許進入，這種純人工的模式存在以下弊端(1)當需要進入的車輛比較多時，由于人工查詢效率比較低，可能導致后面車輛等待的 時間非常長。(2)由于全人工操作存在很多人為因素，可能導致不允許進入的車輛也給與放 行。(3)如果單位或小區(qū)比較大，需要耗費大量的人力和物力。第二類是采用RFID (Radio Frequency Identification，射頻識別)技術的智能 卡，給單位或小區(qū)車輛的車主配備門卡，門禁系統(tǒng)通過驗證智能卡從而確定車主身份給與 放行通過?，F(xiàn)有的單位或小區(qū)車輛一般采用第二種方案，利用RFID技術，給車主配備一個智 能卡，請參閱圖1，其為現(xiàn)有車輛進入單位或小區(qū)的流程。當車輛通過門口時，由車主將停車 卡放在讀卡器處感應；由控制中心檢測該停車卡是否為本單位或小區(qū)的停車卡；如果是， 打開門禁允許車輛進入單位或小區(qū)；否則，通知管理中心。這種方式在前一類的基礎上減少了人工操作的部分，在一定程度上提高了效率。 但這種方式還是基于車主，并非對車輛的判斷，也就是智能卡是拿在車主手中，如果車主將 卡轉借給親人或者朋友，這樣，非小區(qū)的車輛照樣還是可以進入，因此該方法沒有從根本上 解決外來車輛限制進入問題。另外，這種方式必須通過讀卡器接觸智能卡才能讀取智能卡信息，給車主帶來了 不便?？梢姡瑐鹘y(tǒng)的社區(qū)車輛管理系統(tǒng)已經面臨巨大挑戰(zhàn)，因此急需一種車輛門禁管理 技術，從而提高門禁管理的效率和安全性。

發(fā)明內容
鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖像識別技術實 現(xiàn)對車輛進行管理的方法及系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)利用車牌識別技術對單位或小區(qū)車輛進行 自動化、智能化管理，能防止外來車輛進入。為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術方案一種基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方法，其中，包括A、由圖像采集及發(fā)送裝置獲取車輛的車牌圖像，并向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像；B、由圖像處理裝置獲取車牌圖像中的字符串，并判斷該字符串與圖像處理裝置中存儲 的車牌字符串是否匹配；如果是，則執(zhí)行步驟C ；否則，執(zhí)行步驟D ；C、允許車輛進入，并記錄出入時間；D、禁止車輛進入，并發(fā)出警報信號。所述的方法，其中，在步驟A之前，所述的方法進一步包括:AO、將車輛車牌的字符 串錄入圖像處理裝置中。所述的方法，其中，所述的步驟B具體包括 Bi、接收圖像采集及發(fā)送裝置發(fā)送的車牌圖像； B2、對車牌圖像中的字符區(qū)域進行定位；B3、將車牌圖像中的字符區(qū)域從車牌圖像中分離，得到車牌字符區(qū)域圖像； B4、對所述車牌字符區(qū)域圖像進行二值化處理；B5、分割車牌字符區(qū)域圖像中的數字字符和字母字符，得到車牌的字符串。所述的方法，其中，在所述的步驟B2之前，所述的方法進一步包括 B20、將所述車牌圖像進行濾波處理。所述的方法，其中，所述的步驟A包括由車主開啟圖像采集及發(fā)送裝置，并以無 線的方式向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像。所述的方法，其中，所述的步驟A具體包括 All、由感應裝置感應車輛進入其檢測范圍；A12、啟動圖像采集及發(fā)送裝置獲取車輛的車牌圖像，并向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像。一種車輛管理系統(tǒng)，其中，包括用于獲取車牌圖像，并向圖像處理裝置發(fā)送車牌 圖像的圖像采集及發(fā)送裝置；用于獲取車牌圖像中的字符串，并將該字符串與其存儲的車 牌字符串進行匹配，得出匹配結果的圖像處理裝置；用于允許或者禁止車輛進入的門禁； 用于記錄車輛出入時間的計時模塊；用于發(fā)出警告信息的警報模塊；所述圖像采集及發(fā)送 裝置所述與圖像處理裝置無線連接，門禁、計時模塊和警報模塊分別與圖像處理裝置連接。所述的車輛管理系統(tǒng)，其中，所述圖像采集及發(fā)送裝置包括用于獲取車牌圖像的 攝像頭；用于發(fā)送車牌圖像的圖像發(fā)送模塊；所述攝像頭與圖像發(fā)送模塊連接。所述的車輛管理系統(tǒng)，其中，所述圖像處理裝置包括用于輸入車牌字符串的數據 輸入模塊；用于存儲所述車牌字符串的存儲模塊；用于接收車牌圖像的圖像接收模塊；用 于處理所述車牌圖像，提取車牌圖像中的字符串，并判斷是否允許車輛進入的圖像處理模 塊；所述數據輸入模塊、存儲模塊、圖像接收模塊分別與圖像處理模塊連接。所述的車輛管理系統(tǒng)，其中，所述圖像處理模塊包括用于對車牌圖像進行濾波處理的濾波單元；用于將車牌圖像中的字符區(qū)域進行定位的圖像定位單元；用于將車牌圖像 中的字符區(qū)域從車牌圖像中分離，得到車牌字符區(qū)域圖像的圖像分離單元；用于對所述車 牌字符區(qū)域圖像進行二值化處理的圖像二值化處理單元；用于分割車牌字符區(qū)域圖像中的 數字字符和字母字符，得到車牌的字符串的圖像分割單元；用于將分割的字符串與存儲模 塊中的字符串進行比較的匹配單元；所述濾波單元、圖像定位單元、圖像分離單元、圖像二 值化處理單元、圖像分割單元和匹配單元依次連接。本發(fā)明提供的基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方法及系統(tǒng)，通過實時識 別車牌來驗證車輛信息，使屬于該單位或小區(qū)的車輛及允許進入的車輛可以自動的、智能 的放行，讓其通過，同時記錄車輛通過的時間，從而實現(xiàn)了對單位或小區(qū)的車輛自動化、智 能化的管理；減少了以往單位或小區(qū)門禁系統(tǒng)人力、物力的大量消耗，提高了門禁系統(tǒng)的效 率，很大程度上提高了小區(qū)，單位車輛的管理水平；并且還杜絕了外來車輛進入單位或小 區(qū)，從一定程度上提高了單位或小區(qū)的安全。


圖1為現(xiàn)有車輛進入單位或小區(qū)的流程。圖2為本發(fā)明實施例提供的基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方法流程 圖。圖3為本發(fā)明實施例提供的圖像識別的方法流程圖。圖4為本發(fā)明實施例提供的車輛管理系統(tǒng)的結構框圖。圖5為本發(fā)明實施例提供的圖像采集及發(fā)送裝置的結構框圖。圖6為本發(fā)明實施例提供的圖像處理裝置的結構框圖。圖7為本發(fā)明實施例提供的圖像處理模塊的結構框圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方法及系統(tǒng)，利用車牌 識別技術，通過驗證要進入單位，小區(qū)的車輛信息放行允許通過的車輛，為單位或小區(qū)的車 輛管理系統(tǒng)服務。為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本 發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。請參閱2，其為本發(fā)明實施例提供的基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方 法流程。所述的方法包括S110、將車輛車牌的字符串錄入圖像處理裝置中；S120、由圖像采集及發(fā)送裝置獲取車輛的車牌圖像，并向圖像處理裝置發(fā)送該車牌圖像；S130、由圖像處理裝置獲取車牌圖像中的字符串，并判斷該字符串與圖像處理裝置中 存儲的車牌字符串是否匹配；如果是，則執(zhí)行步驟S140 ；否則，執(zhí)行步驟S150 ； S140、允許車輛進入，并記錄進入時間； S150、禁止車輛進入，并發(fā)出警報信號。
在步驟S120中，圖像采集及發(fā)送裝置獲取車輛的車牌圖像的方法可以包括兩種 方式，第一種方式由車主向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像，請求進入單位、或者小區(qū)。在該實施方式中，先由單位或小區(qū)從車主處獲得允許車輛通過門禁系統(tǒng)(即車輛 管理系統(tǒng))的信息，同時給車主發(fā)放圖像采集及發(fā)送裝置，讓車主在自己車輛上進行安裝。 該圖像采集及發(fā)送裝置為無線發(fā)送設備，其包括圖像發(fā)送模塊和攝像頭。其中，所述攝像頭為車載微型攝像頭，車主可安裝在車牌處，在需要進入單位或小 區(qū)時，由車主開啟攝像頭進行拍照。所述圖像發(fā)送模塊可將攝像頭拍攝的照片以無線的方 式發(fā)送給圖像處理裝置。第二種方式將圖像采集及發(fā)送裝置裝設在車輛管理系統(tǒng)的入口處，并且在入口 處安裝一個感應裝置，該感應裝置為紅外感應裝置。當車輛進入紅外感應裝置的監(jiān)測范圍 時，啟動攝像頭拍下車牌的車牌圖像，再圖像發(fā)送模塊向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像。請參閱圖3，所述圖像識別的方法包括以下步驟5131、接收圖像采集及發(fā)送裝置發(fā)送的車牌圖像；5132、將所述車牌圖像進行濾波處理；5133、對車牌圖像中的字符區(qū)域進行定位；5134、將車牌圖像中的字符區(qū)域從車牌圖像中分離，得到車牌字符區(qū)域圖像；5135、對所述車牌字符區(qū)域圖像進行二值化處理；5136、分割車牌字符區(qū)域圖像中的數字字符和字母字符，得到車牌的字符串。其中，步驟S132為可選步驟，當圖像處理裝置接收的圖像比較清晰時，該濾波步 驟可以省略。本發(fā)明實施例還舉一個應用實施例對本發(fā)明提供的方法進行詳細說明 第一步數據庫的建立，數據的錄入；單位或小區(qū)從車主處獲得允許車輛通過門禁的信息，錄入圖像處理裝置中同時給車主發(fā)放無線發(fā)送設備(即圖像采集及發(fā)送裝置)，讓車 主將該無線設備安裝在車輛上。第二步圖像發(fā)送過程；當車輛駛向單位或小區(qū)的入口處時，由車主開啟無線設 備，利用無線設備上的微型攝像頭拍下車牌的照片，再通過無線發(fā)送裝置向圖像處理裝置 發(fā)送請求進入信息一車牌圖像。第三步圖像處理過程；由圖像處理設備上的圖像接收裝置通過無線方式接收所 述車牌圖像。圖像處理裝置接收到的車牌照片，可能由于污水、掉漆等受到一定程度的影 響，從而需要通過對圖像進行濾波處理，得到比較清晰的車牌圖像，接下來的步驟主要是對 車牌字符區(qū)域的定位。由于拍照得到的圖像是彩色圖像，本發(fā)明實施例采用在車牌字符提取時將圖像二 值化處理，這一步將處理后的彩色圖像變?yōu)楹诎椎亩祱D像，再通過圖像分割提取出車牌 上的字符數據。第四步車牌字符的匹配；圖像處理裝置將分割提取的字符串與其數據庫中的字 符串數據進行匹配，如果匹配成功，驗證了輛車進出請求，同意車輛出入，發(fā)出開啟電動門 (即門禁)的信號為車子開門，同時在數據庫中記錄車輛的出入時間；如果驗證不通過，發(fā)出 報警信號提示管理中心的工作人員。基于上述的方法，本發(fā)明實施例還對應提供一種車輛管理系統(tǒng)，請參閱圖4，其包括圖像采集及發(fā)送裝置10、圖像處理裝置20、門禁30、計時模塊40和警報模塊50。所述圖 像采集及發(fā)送裝置10與圖像處所述理裝置20無線連接，所述門禁30、計時模塊40和警報 模塊50分別與圖像處理裝置20連接。其中，圖像采集及發(fā)送裝置10用于獲取車牌圖像，并向圖像處理裝置20發(fā)送車牌 圖像；所述圖像處理裝置20用于獲取車牌圖像中的字符串，并將該字符串與其存儲的車牌 字符串進行匹配，得出匹配結果；門禁30用于允許或者禁止車輛進入；計時模塊40用于記 錄車輛出入時間；警報模塊50用于在圖像處理裝置20判斷為外來車輛時，發(fā)出警告信息通 知管理中心。請參閱圖5，圖像采集及發(fā)送裝置10包括攝像頭101和圖像發(fā)送模塊102，該攝像 頭101與圖像發(fā)送模塊102連接。所述攝像頭101裝設在車牌處用于獲取車牌圖像，圖像 發(fā)送模塊102通過無線的方式發(fā)送車牌圖像。請參閱圖6，所述的圖像處理裝置20包括數據輸入模塊201、存儲模塊202、圖像接 收模塊203和圖像處理模塊204。所述數據輸入模塊201、存儲模塊202、圖像接收模塊203 分別與圖像處理模塊204連接。其中，數據輸入模塊201用于輸入車牌字符串，并通過存儲模塊202存儲該字符 串。圖像接收模塊203用于接收車牌圖像，圖像處理模塊204用于處理所述車牌圖像，提取 車牌圖像中的字符串，并判斷是否允許車輛進入。在本實施方式中，圖像發(fā)送模塊102為高頻無線發(fā)送設備，利用了 2. 4GHz頻段，可 以從攝像頭101采集的車輛車牌圖像實時的發(fā)送給圖像處理裝置20。圖像接收模塊203是基于2. 4GHz配套的無線接收模塊，2. 4GHz無線發(fā)送模塊運用 的是頻段處于2. 405GHZ-2. 485GHz (科學、醫(yī)藥、農業(yè))之間的無線技術。這個頻段是國際 規(guī)定的免費頻段，是不需要向國際相關組織繳納任何費用的，短距離的數據傳輸方面抗干 擾能力非常強，高達2M的傳輸速度這些優(yōu)點非常適合本發(fā)明使用。請參閱圖7，圖像處理模塊204包括濾波單元2041、圖像定位單元2042、圖像分離 單元2043、圖像二值化處理單元2044、圖像分割單元2045和匹配單元2046。所述濾波單 元2041、圖像定位單元2042、圖像分離單元2043、圖像二值化處理單元2044、圖像分割單元 2045和匹配單元2046依次連接。其中，濾波單元2041用于對車牌圖像進行濾波處理；圖像定位單元2042用于將車 牌圖像中的字符區(qū)域進行定位；圖像分離單元2043用于將車牌圖像中的字符區(qū)域從車牌 圖像中分離，得到車牌字符區(qū)域圖像；圖像二值化處理單元2044用于對所述車牌字符區(qū)域 圖像進行二值化處理；圖像分割單元2045用于分割車牌字符區(qū)域圖像中的數字字符和字 母字符，得到車牌的字符串；匹配單元2046用于將分割的字符串與存儲模塊202中的字符 串進行比較。綜上所述，本發(fā)明提供的基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方法及系統(tǒng)， 通過實時識別車牌來驗證車輛信息，使屬于該單位或小區(qū)的車輛及允許進入的車輛可以自 動的、智能的放行，讓其通過，同時記錄車輛通過的時間，從而實現(xiàn)了對單位或小區(qū)的車輛 自動化、智能化的管理，從而從根本上解決單位、小區(qū)的車輛準入、限入問題，為單位、小區(qū)管理服務。該方法和系統(tǒng)減少了以往單位或小區(qū)門禁系統(tǒng)人力、物力的大量消耗，提高了門禁系統(tǒng)的效率，很大程度上提高了小區(qū)，單位車輛的管理水平；并且還杜絕了外來車輛進入 單位或小區(qū)，從一定程度上提高了單位或小區(qū)的安全。 可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā) 明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保 護范圍。
權利要求
1.一種基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方法，其特征在于，包括A、由圖像采集及發(fā)送裝置獲取車輛的車牌圖像，并向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像；B、由圖像處理裝置獲取車牌圖像中的字符串，并判斷該字符串與圖像處理裝置中存儲 的車牌字符串是否匹配；如果是，則執(zhí)行步驟C ；否則，執(zhí)行步驟D ；C、允許車輛進入，并記錄出入時間；D、禁止車輛進入，并發(fā)出警報信號。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟A之前，所述的方法進一步包括 AO、將車輛車牌的字符串錄入圖像處理裝置中。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步驟B具體包括 Bi、接收圖像采集及發(fā)送裝置發(fā)送的車牌圖像；B2、對車牌圖像中的字符區(qū)域進行定位；B3、將車牌圖像中的字符區(qū)域從車牌圖像中分離，得到車牌字符區(qū)域圖像； B4、對所述車牌字符區(qū)域圖像進行二值化處理；B5、分割車牌字符區(qū)域圖像中的數字字符和字母字符，得到車牌的字符串。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述的步驟B2之前，所述的方法進一步 包括B20、將所述車牌圖像進行濾波處理。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟A包括由車主開啟圖像采集 及發(fā)送裝置，并以無線的方式向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟A具體包括 All、由感應裝置感應車輛進入其檢測范圍；A12、啟動圖像采集及發(fā)送裝置獲取車輛的車牌圖像，并向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像。
7.—種車輛管理系統(tǒng)，其特征在于，包括用于獲取車牌圖像，并向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像的圖像采集及發(fā)送裝置； 用于獲取車牌圖像中的字符串，并將該字符串與其存儲的車牌字符串進行匹配，得出 匹配結果的圖像處理裝置；用于允許或者禁止車輛進入的門禁； 用于記錄車輛出入時間的計時模塊； 用于發(fā)出警告信息的警報模塊；所述圖像采集及發(fā)送裝置所述與圖像處理裝置無線連接，門禁、計時模塊和警報模塊 分別與圖像處理裝置連接。
8.根據權利要求7所述的車輛管理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集及發(fā)送裝置包括 用于獲取車牌圖像的攝像頭；用于發(fā)送車牌圖像的圖像發(fā)送模塊； 所述攝像頭與圖像發(fā)送模塊連接。
9.根據權利要求7所述的車輛管理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理裝置包括 用于輸入車牌字符串的數據輸入模塊；用于存儲所述車牌字符串的存儲模塊；用于接收車牌圖像的圖像接收模塊；用于處理所述車牌圖像，提取車牌圖像中的字符串，并判斷是否允許車輛進入的圖像 處理模塊；所述數據輸入模塊、存儲模塊、圖像接收模塊分別與圖像處理模塊連接。
10.根據權利要求8所述的車輛管理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊包括用于對車牌圖像進行濾波處理的濾波單元；用于將車牌圖像中的字符區(qū)域進行定位的圖像定位單元；用于將車牌圖像中的字符區(qū)域從車牌圖像中分離，得到車牌字符區(qū)域圖像的圖像分離 單元；用于對所述車牌字符區(qū)域圖像進行二值化處理的圖像二值化處理單元； 用于分割車牌字符區(qū)域圖像中的數字字符和字母字符，得到車牌的字符串的圖像分割 單元；用于將分割的字符串與存儲模塊中的字符串進行比較的匹配單元； 所述濾波單元、圖像定位單元、圖像分離單元、圖像二值化處理單元、圖像分割單元和 匹配單元依次連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方法及系統(tǒng)，其方法包括A、由圖像采集及發(fā)送裝置獲取車輛的車牌圖像，并向圖像處理裝置發(fā)送車牌圖像；B、由圖像處理裝置獲取車牌圖像中的字符串，并判斷該字符串與圖像處理裝置中存儲的車牌字符串是否匹配；如果是，則執(zhí)行步驟C；否則，執(zhí)行步驟D；C、允許車輛進入，并記錄出入時間；D、禁止車輛進入，并發(fā)出警報信號。本發(fā)明提供的基于圖像識別技術實現(xiàn)對車輛進行管理的方法及系統(tǒng)，通過實時識別車牌來驗證車輛信息，使屬于該單位或小區(qū)的車輛及允許進入的車輛可以自動的、智能的放行，讓其通過，同時記錄車輛通過的時間，從而實現(xiàn)了對單位或小區(qū)的車輛自動化、智能化的管理。
文檔編號G06K9/00GK102054305SQ20101060236
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權日2010年12月23日
發(fā)明者馮永乾, 李霞, 林宏彬, 王娜, 郭銷杰, 駱劍明 申請人:深圳大學