一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法。裝置包括：外殼，該外殼內(nèi)安裝有車牌攝像機、通帶濾光片、全景攝像機、紅外激光照明器和電控單元；全景攝像機為裝有紅外截止濾光片和透紅外激光濾光片的彩轉(zhuǎn)黑攝像機；所述通帶濾光片輔助車牌攝像機識別車牌信息，紅外激光照明器為全景攝像機和車牌攝像機提供輔助紅外光補光照明，全景攝像機和車牌攝像機將圖像信息傳遞給電控單元，電控單元將信息處理后獲得車輛及車牌信息。本發(fā)明所提供的激光輔助車輛信息攝取裝置，通過紅外輔助照明及雙攝像機，實現(xiàn)了車輛信息、車牌信息和和車內(nèi)前排駕乘人員的面部特征的識別，識別過程中不會對駕駛員造成炫目，消除了現(xiàn)有技術中因強光帶來的安全隱患。
【專利說明】一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光主動照明及攝像【技術領域】，具體的說，是涉及一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法。

【背景技術】
[0002]隨著智能交通行業(yè)的發(fā)展，交通監(jiān)控及違法行為抓拍設備越來越多，這些設備為交通管理部門提供了便利，能夠?qū)崟r查看交通狀況，進行車輛管控，并且能24小時不間斷的進行違法行為的檢測和抓拍。結(jié)合高清相機，通過高亮白光閃光燈的補光能夠看清車輛形狀、顏色、車牌號碼以及車內(nèi)前排駕乘人員的面部特征，為交通管理部門及公安部門偵查破案提供很好的證據(jù)。
[0003]但這些高科技設備在為交通管理部門及公安部門帶來便利的同時也為司乘人員帶來一定的困擾，高亮白光閃光燈為高清相機補光的同時，強烈的閃光使駕駛員炫目，造成駕駛員短暫失明，極易誘發(fā)交通事故。
[0004]因此，如何設計一種能夠識別車輛信息、車牌信息和車內(nèi)前排駕乘人員的面部特征且不會對駕駛員造成炫目的裝置，是本領域技術人員函需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種激光輔助車輛信息攝取裝置及攝取方法。本發(fā)明所提供的激光輔助車輛信息攝取裝置，通過紅外輔助照明及雙攝像機，實現(xiàn)了車輛信息、車牌信息和車內(nèi)前排駕乘人員的面部特征的識別，且識別過程中不會對駕駛員造成炫目，有效的消除了現(xiàn)有技術中因強光帶來的安全隱患。
[0006]為了達成上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]一種激光輔助車輛信息攝取裝置，包括:
[0008]外殼，該外殼內(nèi)安裝有車牌攝像機、通帶濾光片、全景攝像機、紅外激光照明器和電控單元；
[0009]所述全景攝像機為裝有紅外截止濾光片和透紅外激光濾光片的彩轉(zhuǎn)黑攝像機；
[0010]所述通帶濾光片輔助車牌攝像機識別車牌信息，紅外激光照明器為全景攝像機和車牌攝像機提供輔助紅外光，全景攝像機和車牌攝像機將圖像信息傳遞給電控單元，電控單元將信息處理后獲得車輛及車牌信息。
[0011]優(yōu)選的，所述紅外激光照明器包括激光器散熱單元、紅外半導體激光器和激光整形鏡頭；紅外半導體激光器發(fā)出的紅外光通過激光整形鏡頭改變投射角度后向被照明區(qū)域擴散，激光器散熱單元給紅外半導體激光器散熱。
[0012]優(yōu)選的，所述激光整形鏡頭是由兩個正透鏡組成的開普勒望遠鏡結(jié)構(gòu)。
[0013]優(yōu)選的，所述紅外半導體激光器為垂直腔面發(fā)射半導體激光器陣列或為[￡0陣列。
[0014]優(yōu)選的，所述電控單元包括主板、處理器、電源模塊、檢測模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)接口和計算機；電控單元控制攝像機及激光照明器工作，進行圖像收集處理、圖像識別，輸出結(jié)果。
[0015]本發(fā)明還提供了利用上述裝置的攝取方法，步驟如下:
[0016]八.有車輛經(jīng)過時，當檢測模塊檢測到車輛經(jīng)過全景攝像機拍攝區(qū)域，檢測模塊發(fā)送觸發(fā)信號給全景攝像機，全景攝像機在紅外截止濾光片開啟模式下拍攝汽車彩色圖像1并將圖像3輸出傳遞給電控單元進行處理；圖像3拍攝完成后，發(fā)送觸發(fā)信號執(zhí)行步驟8，若圖像￡1拍攝失敗則繼續(xù)執(zhí)行步驟八；
[0017]8.開啟紅外激光照明器，車牌攝像機在紅外光的輔助下拍攝車牌號圖像比然后將車牌圖像6輸出傳遞給電控單元；同時，全景攝像機彩轉(zhuǎn)黑，透紅外激光濾光片開啟，在黑白圖像模式下拍攝車內(nèi)人員圖像0，然后將圖像0輸出傳遞給電控單元；
[0018]0.電控單元對三幅圖像進行圖像處理，從三幅圖像中分別提出車輛車牌顏色、車牌字符和車內(nèi)人員信息，并進行圖像合成，獲取車輛及車牌顏色信息、車牌和車內(nèi)駕駛?cè)藛T圖像信息。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟4中，全景攝像機進行一次圖像抓拍，圖像3抓拍后，進行圖像預處理，顏色識別，獲取車輛及車牌顏色信息；
[0020]優(yōu)選的，所述步驟8中，車牌攝像機在紅外光的輔助下拍攝車牌號圖像比電控單元對圖像6進行預處理，并進行車牌定位與車牌字符識別，然后將結(jié)果輸出。
[0021]優(yōu)選的，所述步驟中，電控單元從圖像3中提取車輛及車牌顏色信息，從圖像6中提取車牌字符信息，并將圖像13中提取的信息融合到圖像0中，得到取證需要的車輛、車牌及車內(nèi)駕駛?cè)藛T信息。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:全景攝像機和車牌攝像機在紅外激光照明器的輔助下進行車輛信息、車牌信息和車內(nèi)人員信息的獲取，電控單元將攝像機抓拍的多幅圖像信息進行處理并融合后輸出結(jié)果，實現(xiàn)了不對駕駛員造成安全隱患的情況下獲取多種信息。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0023]圖1是本發(fā)明的應用狀態(tài)圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的正視圖；
[0025]圖3是本發(fā)明中攝取方法的流程圖；
[0026]圖4是本發(fā)明中車牌攝像機工作流程圖；
[0027]圖5是本發(fā)明中全景攝像機工作流程圖；
[0028]其中:1、外殼，2、車牌攝像機，3、通帶濾光片，4、全景攝像機，5、電控單元，6、紅外半導體激光器，7、激光器散熱單元，8、激光整形鏡頭。

【具體實施方式】
:
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明詳細說明。
[0030]實施例1:
[0031]一種激光輔助車輛信息攝取裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示:包括外殼1，以及安裝在外殼內(nèi)的車牌攝像機2、通帶濾光片3、全景攝像機4、激光照明器和電控單元5 ；
[0032]通帶濾光片3輔助車牌攝像機2識別車牌信息，紅外激光照明器為全景攝像機4和車牌攝像機2提供輔助紅外光，全景攝像機4和車牌攝像機2將圖像信息傳遞給電控單元5，電控單元5將信息處理后獲得車輛及車牌信息。
[0033]所述紅外激光照明器包括紅外半導體激光器6、激光器散熱單元7和激光整形鏡頭8 ；紅外半導體激光器6發(fā)出的紅外光通過激光整形鏡頭8改變投射角度后向被照明區(qū)域擴散，激光器散熱單元7給紅外半導體激光器6散熱。
[0034]其中，散熱單元可選擇帶有散熱片及散熱風扇的裝置。
[0035]紅外半導體激光器6可選擇中心波長為80811111，靜態(tài)光功率為41的垂直腔面半導體激光器陣列。激光整形鏡頭8是由兩個正透鏡組成的開普勒望遠鏡結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整兩片透鏡之間的距離來改變紅外半導體激光器6的發(fā)射角度，使其在5°?40。之間變化，實現(xiàn)對不同寬度及車道車輛的照明要求。
[0036]拍攝過程中，車牌攝像機2和通帶濾光片3 —起使用。車牌攝像機2使用超過200萬像素的逐行掃描成像傳感器，搭配12皿紅外校正百萬像素鏡頭，攝像機電子快門根據(jù)使用環(huán)境可調(diào)節(jié)；通帶濾光片3為中心波長為80811！11的窄帶干涉濾光片，帶寬放置于車牌攝像機2前面光軸方向，用于過濾汽車大燈的燈光，對車燈進行強光抑制，實現(xiàn)看車牌作用。
[0037]全景攝像機4采用500萬像素分辨率的高清攝像機，采用6皿焦距500萬像素分辨率高清鏡頭，鏡頭和攝像機間裝有-⑶I雙濾光片切換器，II？-⑶I雙濾光片切換器由雙濾光片和動力部分組成。其中，雙濾光片的組合可以是紅外截止濾光片和透紅外激光濾光片；11？-⑶I雙濾光片切換器的動力部分可以是電磁、電機或其他動力源；也可以采用可透過可見光和80811111激光的雙帶通濾光片代替1卜⑶!'雙濾光片切換器。全景攝像機4工作時，開啟紅外截止濾光片，就會在在彩色模式工作，實現(xiàn)對路況、信號燈以及車輛形狀、顏色信息獲?。划敿す庹彰髌鏖_啟后，全景攝像機開啟透紅外激光濾光片，可增加成像器件的紅外激光補光，滿足攝像機對車內(nèi)駕駛?cè)藛T的攝像要求。
[0038]電控單元5實現(xiàn)對攝像機及紅外激光照明器的供電、工作控制及圖像處理。
[0039]上述的攝取裝置中，其攝取方法過程為:
[0040]八.當有車輛經(jīng)過檢測區(qū)域時觸發(fā)信號，全景攝像機4在紅外截止濾光片開啟模式下拍攝汽車彩色圖像1并將圖像3輸出傳遞給電控單元5進行處理，然后發(fā)出觸發(fā)信號執(zhí)行步驟8，若圖像3拍攝失敗則繼續(xù)執(zhí)行步驟八；
[0041]8.開啟紅外激光照明器，車牌攝像機2在紅外光的輔助下拍攝車牌號圖像比然后將車牌圖像6輸出傳遞給電控單元5 ；同時，全景攝像機4彩轉(zhuǎn)黑，在透紅外激光濾光片開啟模式下拍攝車內(nèi)人員圖像0，然后將圖像0輸出傳遞給電控單元5 ；
[0042]0.電控單元5對三幅圖像進行圖像處理，從三幅圖像中分別提出車輛及車牌顏色、車牌字符和車內(nèi)人員信息，并進行圖像合成，獲取車輛及車牌顏色信息、車牌和車內(nèi)駕駛?cè)藛T圖像信息。
[0043]在步驟八中，全景攝像機4進行一次圖像抓拍，圖像3抓拍后，進行圖像預處理，顏色識別，獲取車輛及車牌顏色信息；
[0044]在步驟8中，車牌攝像機2在紅外光的輔助下拍攝車牌號圖像比電控單元5對圖像進行預處理，并進行車牌定位與車牌字符識別，然后將結(jié)果輸出。
[0045]在步驟8中，紅外激光照明器開啟后，全景攝像機4彩轉(zhuǎn)黑，透紅外激光濾光片開啟，增加攝像機光通量，進行二次圖像獲取，然后進行圖像輸出，獲得車內(nèi)駕駛?cè)藛T信息。
[0046]在步驟中，電控單元5從圖像3中提取車輛及車牌顏色信息，從圖像6中提取車牌字符信息，并將圖像1 13中提取的信息融合到圖像0中，得到取證需要的車輛、車牌及車內(nèi)駕駛?cè)藛T信息。
[0047]采用了上述結(jié)構(gòu)后，本方案通過融合車牌攝像機和全景攝像機拍攝的信息，實現(xiàn)在不干擾司機駕駛的情況下獲得車牌顏色和號碼、車身形狀顏色、車內(nèi)駕駛?cè)藛T細節(jié)的圖像信息。白天對車牌的識別率大于90%，夜間車牌識別率大于80%。
[0048]本發(fā)明所提及的開普勒望遠結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有開普勒望遠鏡結(jié)構(gòu)類似，均是由兩個正透鏡組成的系統(tǒng)，其原理在此不進行贅述；本發(fā)明未加解釋的技術均為本【技術領域】已實現(xiàn)技術，在此不做詳細說明。
[0049]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種激光輔助車輛信息攝取裝置，其特征在于，包括: 外殼，該外殼內(nèi)安裝有車牌攝像機、通帶濾光片、全景攝像機、紅外激光照明器和電控單元； 所述全景攝像機為裝有紅外截止濾光片和透紅外激光濾光片的彩轉(zhuǎn)黑攝像機； 所述通帶濾光片輔助車牌攝像機識別車牌信息，紅外激光照明器為全景攝像機和車牌攝像機提供輔助紅外光補光照明，全景攝像機和車牌攝像機將圖像信息傳遞給電控單元，電控單元將信息處理后獲得車輛及車牌信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光輔助車輛信息攝取裝置，其特征在于，所述紅外激光照明器包括激光器散熱單元、紅外半導體激光器和激光整形鏡頭；紅外半導體激光器發(fā)出的紅外光通過激光整形鏡頭改變投射角度后向被照明區(qū)域擴散，激光器散熱單元給紅外半導體激光器散熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光輔助車輛信息攝取裝置，其特征在于，所述激光整形鏡頭是由兩個正透鏡組成的開普勒望遠鏡結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光輔助車輛信息攝取裝置，其特征在于，所述紅外半導體激光器為垂直腔面發(fā)射激光器陣列或為[￡0陣列。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的激光輔助車輛信息攝取裝置的攝取方法，其特征在于，步驟如下: 八.當車輛經(jīng)過拍照區(qū)域，車輛觸發(fā)信號，全景攝像機在紅外截止濾光片開啟模式下拍攝汽車彩色圖像1并將圖像3輸出傳遞給電控單元進行處理；圖像3拍攝完成后，發(fā)送觸發(fā)信號執(zhí)行步驟8，若圖像3拍攝失敗則繼續(xù)執(zhí)行步驟八； 8.開啟紅外激光照明器，車牌攝像機在紅外光的輔助下拍攝車牌圖像I然后將車牌圖像6輸出傳遞給電控單元；同時，全景攝像機在透紅外激光濾光片開啟模式下拍攝車內(nèi)人員圖像然后將圖像。輸出傳遞給電控單元； 0.電控單元對三幅圖像進行圖像處理，從1 I 0三幅圖像中分別提出車輛及車牌顏色、車牌字符和車內(nèi)人員信息，并進行圖像合成，獲取車輛及車牌顏色信息、車牌和車內(nèi)駕駛?cè)藛T圖像信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝取方法，其特征在于，所述步驟4中，全景攝像機進行一次彩色圖像抓拍，圖像3抓拍后，輸出到電控單元，進行圖像預處理，顏色識別，獲取車輛及車牌顏色信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝取方法，其特征在于，所述步驟8中，車牌攝像機在紅外光的輔助下拍攝車牌號圖像，電控單元對圖像進行預處理，并進行車牌定位與車牌字符識別，然后將車牌信息輸出，進行圖像融合。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝取方法，其特征在于，所述步驟中，電控單元從圖像3中提取車輛及車牌顏色信息，從圖像6中提取車牌字符信息，并將圖像中提取的信息融合到圖像0中，得到取證需要的車輛、車牌及車內(nèi)駕駛?cè)藛T信息。
【文檔編號】H04N5/262GK104407488SQ201410799523
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】咸洋 申請人:咸洋