專利名稱：一種自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統及方法
技術領域：
本發明涉及車輛套牌智能視頻分析系統，尤其涉及一種自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統及方法。
背景技術：
近年來，隨著車輛的增多，車輛假牌、套牌的現像日益嚴重，給公安、交通部門的工作帶來了相當大的難度。車輛號牌，是車輛的“身份證”，是對各車的編號，它是區別其他機動車輛的一項重要信息，通過車牌可以知道車所屬省、市、縣，車管所根據車牌可以查到車的主人。高科技技術使車輛號牌的智能化不斷提高，但有些人為了達到自己的一己私利，在車輛號牌上做起了文章，致使路面上行駛的車輛中不斷出現假牌、偽牌、套牌等現象?；谲嚺谱R別的電子警察技術在城市道路交通、高速路收費、治安卡口、停車場等各領域及不同地區已經普及應用，追查套牌車輛的最長用的手法是由計算機自動識別車牌號，然后查詢數據庫是否是套牌嫌疑車輛。但是車牌受部分遮擋、污跡、變形以及環境光照變化大等因素影響時，識別精度大大降低，誤差大，給交警執法和車主帶來了不便，因此僅依靠識別車輛牌照來追查套牌車輛是不夠的。因此，我們需要利用科技的手段，對此種情況進行改進。本發明提出一種自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統及方法，使交警能夠迅速準確判別車子是否是合法車，在一定意義上還可以提高社會治安，減少車輛搶劫偷竊案件， 減少人民財產損失，或者在發生此類案件時，可以提高破案率。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺陷或不足，提出一種根據車輛的車牌、車型、 顏色等信息自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統和方法。為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的本發明公開了一種自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統，該系統包括視頻采集單元、圖像預處理單元、智能視頻分析單元和數據庫；所述視頻采集單元將采集的車輛視頻信息經圖像預處理單元處理后傳輸到智能視頻分析單元，智能視頻分析單元將車輛信息與數據庫信息進行比對，通過軟件對車輛信息進行解析、匹配和判斷，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警。進一步的，所述視頻采集單元包括車輛視頻采集單元和交通部門的入城卡口視頻采集單元，所述數據庫包括套牌車輛信息數據庫、公安部門車輛信息數據庫單元，其中，入城卡口視頻采集單元與圖像預處理單元相連，用于查詢外地車輛出入城記錄和本地車輛在各卡口出現的位置、時間、次數等信息；數據庫與智能視頻分析單元相連。進一步的，所述圖像預處理單元包括并聯的車牌檢測分類器、車型檢測分類器和顏色檢測分類器，分類器對視頻圖像進行同時檢測，檢測后的圖像經處理后得到車輛的車牌、車型和顏色信息，智能視頻分析單元將所述信息與數據庫信息進行比對并進行解析、匹
4配和判斷。進一步的，所述車牌檢測分類器包括級聯的車牌位置檢測和車牌歸屬地檢測分類
O進一步的，對分類器檢測后的圖像進行圖像灰度化、圖像去噪、圖像增強、邊緣化、
二值化處理。進一步的，所述視頻采集單元包括攝像機、輔助光強調節設備和車輛檢測單元。進一步的，所述車輛檢測單元采用地感線圈檢測、紅外檢測、激光檢測、雷達檢測或視頻檢測方式。進一步的，所述系統還包括數據終端，數據終端包括顯示設備和報警裝置，數據終端與智能視頻分析單元相連。本發明還公開一種基于自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統的判斷方法，該方法包括如下步驟Sl 檢測獲得車輛的車牌、車型和顏色信息，判斷是否為本地車輛；S2 步驟Sl中車輛若為本地車輛，判斷車輛是否為套牌車輛；若為外來車輛，判斷入城卡口是否有外來車輛入城記錄；S3 步驟S2中本地車輛如為套牌車，鎖定套牌車輛信息并報警；若不是套牌車，將車輛信息與公安部門車輛數據庫信息比對；S4 步驟S2中外來車輛若無外來車輛入城記錄，鎖定嫌疑車輛并報警；若有外來車輛入城記錄，將車輛信息與公安部門車輛數據庫信息比對；S5 步驟S3中若本地車輛信息與公安部門車輛數據庫信息不符，鎖定嫌疑車輛并報警；若本地車輛信息與公安部門車輛數據庫信息相符，將車輛信息與其它卡口視頻數據對比，若在不合理的時間出現在其它卡口，則認定為套牌嫌疑，系統自動進行提示；S6 判斷步驟S4中外來車輛與公安部門車輛數據是否相符，若外來車輛信息與公安部門車輛數據庫信息不符，鎖定嫌疑車輛并報警。進一步的，所述方法由智能視頻分析單元通過軟件對車輛信息進行解析、匹配和判斷，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警。本發明的有益效果本發明的技術方案通過對車輛的車牌、車型和顏色等車輛特征的識別，由智能視頻分析單元將車輛信息與數據庫信息進行比對、解析、匹配和判斷，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警，該系統極大的減少了人員的參與，提高了識別的準確性和效率。


下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。圖1為本發明自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統的結構框圖；圖2為本發明自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統的方法流程圖。
具體實施例方式本發明技術原理目前許多假牌、偽牌、套牌車僅通過車輛號牌來識別是遠遠不夠的，因此，需要借助車輛的一些其他特征(例如車型、顏色等信息)來共同識別判斷。
本發明通過模式識別的方法，從視頻中分析出車牌、車型、顏色，并與公安系統的車輛數據系統進行比對分析，確認車牌的正確性，同時通過數據挖掘的方法來分析是否有同一個牌照片在不同的地方出現過多次，及時給出報警信息，從而實現套牌車輛的自動實時檢測。下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1為本發明自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統的結構框圖。如圖1所示， 該系統包括車輛視頻采集單元、圖像預處理單元、智能視頻分析單元、套牌車輛數據庫、入城卡口視頻采集單元、公安部門車輛信息數據庫和數據終端。所述視頻采集單元將采集的車輛視頻信息經圖像預處理單元處理后傳輸到智能視頻分析單元，智能視頻分析單元將車輛信息與數據庫信息進行比對，通過軟件對車輛信息進行解析、匹配和判斷，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警。其中，視頻采集單元包括攝像頭、輔助光強調節裝置和車輛檢測單元。攝像頭包括CCD高分辨率攝像機或數碼攝像機，攝像機像素為200萬以上；輔助光強調節裝置用于在光線暗或能見度低的情況下進行視頻采集，可實現M小時不間斷視頻檢測；車輛檢測單元可以采用埋地線圈檢測、紅外檢測、雷達檢測、激光檢測、視頻檢測等多種方式。采用視頻檢測可以避免破壞路面、不必附加外部檢測設備、不需矯正觸發位置、節省開支，而且更適合移動式、便攜式應用的要求。具備視頻車輛檢測功能的車輛識別系統，首先對視頻信號中的一幀(場)的信號進行圖像采集，數字化，得到對應的數字圖像；然后對其進行分析，判斷其中是否有車輛；若認為有車輛通行，則進入到下一步進行圖像預處理；否則繼續采集視頻信號，進行處理。系統進行視頻車輛檢測，需要具備很高的處理速度并采用優秀的算法，在基本不丟幀的情況下實現圖像采集、處理。圖像預處理單元包括多個分類器車牌檢測分類器、車型檢測分類器和顏色檢測分類器，分類器可同時對視頻圖像進行檢測，分類器檢測后的圖像進行圖像灰度化、圖像去噪、圖像增強、邊緣化、二值化處理，得到車輛的車牌、車型和顏色的信息。車輛檢測分類器包括級聯的車牌位置和車牌歸屬地分類器，用于搜索視頻圖像中的車牌位置和車輛歸屬地；車型檢測分類器用于搜索視頻圖像中車輛的車標位置，判斷車輛型號；顏色分類器用于搜索視頻圖像中的包括紅、黃、藍、白等多種顏色的車輛顏色。分類器采集若干張樣本圖片，提取樣本圖片中的特征，將處理后的樣本特征劃分為不同的區域，將分類好的區域劃分為黑白兩個區域，根據白色區域內的像素和黑色區域內的像素，計算出積分差值，根據積分差值，計算出各級分類器的分類參數，設計完成車牌、 車型、顏色檢測分類器。采用與訓練樣本大小相同的窗口對視頻圖像進行識別檢測，車牌位置檢測分類器將圖像中的車牌區域檢測出來，然后通過車牌歸屬地分類器將車牌分為本地車輛和外地車輛；車型分類器檢測圖像中的車標區域，通過特征匹配得出車輛的車型； 顏色分類器檢測圖像中的車體顏色，然后通過圖像灰度化、圖像去噪、圖像增強、邊緣化、二值化處理，得到車輛的車牌、車型和顏色的信息。智能視頻分析單元將檢測獲得的車輛的車牌、車型和顏色等信息與數據庫信息進行比對，并通過軟件對信息進行解析、匹配和判斷，同時與入城卡口視頻采集單元和公安部門車輛信息數據庫信息進行核實，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警。數據終端與智能視頻分析單元采用有線或無線方式進行連接，數據終端包括顯示設備和報警裝置等，用戶可以通過數據終端監控視頻采集單元出入車輛的情況，同時還可通過數據終端進行相關信息的查詢。圖2為本發明自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統的方法流程圖。如圖2所示， 該系統自動識別套牌車輛的方法如下Sl 檢測獲得車輛的車牌、車型和顏色信息，判斷是否為本地車輛；視頻采集單元采集的圖像經過車牌檢測分類器、車型檢測分類器和顏色檢測分類器檢測進行檢測，其中分類器可同時對視頻圖像進行檢測，分類器檢測后的圖像進行圖像灰度化、圖像去噪、圖像增強、邊緣化、二值化處理，得到車輛的車牌、車型和顏色的信息，根據車輛的信息判斷車輛是否為本地車輛。S2 步驟Sl中車輛若為本地車輛，判斷車輛是否為套牌車輛；若為外來車輛，判斷入城卡口是否有外來車輛入城記錄；若車輛為本地車輛，根據車輛的車牌、車型、顏色等信息與套牌車輛數據庫信息進行比對；若不是本地車輛，則根據該車輛信息查詢入城卡口是否有外來車輛的入城記錄。S3 步驟S2中本地車輛如為套牌車，鎖定套牌車輛信息并報警；若不是套牌車，將車輛信息與公安部門車輛數據庫信息比對；S4 步驟S2中外來車輛若無外來車輛入城記錄，鎖定嫌疑車輛并報警；若有外來車輛入城記錄，將車輛信息與公安部門車輛數據庫信息比對；S5 步驟S3中若本地車輛信息與公安部門車輛數據庫信息不符，鎖定嫌疑車輛并報警；若本地車輛信息與公安部門車輛數據庫信息相符，將車輛信息與其它卡口視頻數據對比，若在不合理的時間出現在其它卡口，則認定為套牌嫌疑，系統自動進行提示；S6 判斷步驟S4中外來車輛與公安部門車輛數據是否相符，若外來車輛信息與公安部門車輛數據庫信息不符，鎖定嫌疑車輛并報警。本發明自動識別套牌車輛的智能視頻分析方法完全由軟件自動控制，視頻智能分析單元通過軟件系統將車輛信息與數據庫車輛信息進行比對、解析、匹配和判斷，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警，實現對套牌車輛的實時檢測。有益效果本發明通過對車輛的車牌、車型和顏色等車輛特征的識別，由智能視頻分析單元將車輛信息與數據庫信息進行比對、解析、匹配和判斷，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警，該系統極大的減少了人員的參與，提高了識別的準確性和效率，可協助公安機關、刑偵部門對違法犯罪案件中的套牌、假牌、偽牌車輛進行實時監控。
權利要求
1.一種自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統，其特征在于，包括視頻采集單元、圖像預處理單元、智能視頻分析單元和數據庫；所述視頻采集單元將采集的車輛視頻信息經圖像預處理單元處理后傳輸到智能視頻分析單元，智能視頻分析單元將車輛信息與數據庫信息進行比對，通過軟件對車輛信息進行解析、匹配和判斷，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警。
2.根據權利要求1所述的自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統，其特征在于，所述視頻采集單元包括車輛視頻采集單元和交通部門的入城卡口視頻采集單元，所述數據庫包括套牌車輛信息數據庫、公安部門車輛信息數據庫單元，其中，入城卡口視頻采集單元與圖像預處理單元相連，用于查詢外地車輛出入城記錄和本地車輛在各卡口出現的位置、時間、 次數等信息；數據庫與智能視頻分析單元相連。
3.根據權利要求1所述的自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統，其特征在于，所述圖像預處理單元包括車牌檢測分類器、車型檢測分類器和顏色檢測分類器，分類器對視頻圖像進行同時檢測，檢測后的圖像經處理后得到車輛的車牌、車型和顏色信息，智能視頻分析單元將所述信息與數據庫信息進行比對并進行解析、匹配和判斷。
4.根據權利要求3所述的自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統，其特征在于，所述車牌檢測分類器包括級聯的車牌位置檢測和車牌歸屬地檢測分類器。
5.根據權利要求3所述的自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統，其特征在于，對分類器檢測后的圖像進行圖像灰度化、圖像去噪、圖像增強、邊緣化、二值化處理。
6.根據權利要求1所述的自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統，其特征在于，所述視頻采集單元包括攝像機、輔助光強調節設備和車輛檢測單元。
7.根據權利要求6所述的自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統，其特征在于，所述車輛檢測單元采用地感線圈檢測、紅外檢測、激光檢測、雷達檢測或視頻檢測方式。
8.根據權利要求1所述的自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統，其特征在于，所述系統還包括數據終端，數據終端包括顯示設備和報警裝置，數據終端與智能視頻分析單元相連。
9.一種基于自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統的判斷方法，其特征在于，包括如下步驟51檢測獲得車輛的車牌、車型和顏色信息，判斷是否為本地車輛；52步驟Sl中車輛若為本地車輛，判斷車輛是否為套牌車輛；若為外來車輛，判斷入城卡口是否有外來車輛入城記錄；53步驟S2中本地車輛如為套牌車，鎖定套牌車輛信息并報警；若不是套牌車，將車輛信息與公安部門車輛數據庫信息比對；54步驟S2中外來車輛若無外來車輛入城記錄，鎖定嫌疑車輛并報警；若有外來車輛入城記錄，將車輛信息與公安部門車輛數據庫信息比對；55步驟S3中若車輛信息與公安部門車輛數據庫信息不符，鎖定嫌疑車輛并報警；若車輛信息與公安部門車輛數據庫信息相符，將車輛信息與其它卡口視頻數據對比，若在不合理的時間出現在其它卡口，則認定為套牌嫌疑，系統自動進行提示；56判斷步驟S4中外來車輛與公安部門車輛數據是否相符，若外來車輛信息與公安部門車輛數據庫信息不符，鎖定嫌疑車輛并報警。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法由智能視頻分析單元通過軟件對車輛信息進行解析、匹配和判斷，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警。
全文摘要
本發明公開一種自動識別套牌車輛的智能視頻分析系統及方法，該系統包括視頻采集單元、圖像預處理單元、智能視頻分析單元和數據庫；所述視頻采集單元將采集的車輛視頻信息經圖像預處理單元處理后傳輸到智能視頻分析單元，智能視頻分析單元將車輛信息與數據庫信息進行比對，通過軟件對車輛信息進行解析、匹配和判斷，自動識別嫌疑車輛并進行系統提示或報警。采用本發明的技術方案，極大的減少了人員的參與，提高了識別的準確性和效率，可協助公安機關、刑偵部門對違法犯罪案件中的套牌、假牌、偽牌車輛進行實時監控。
文檔編號G06K9/00GK102426786SQ201110361189
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者王芳 申請人:無錫港灣網絡科技有限公司