[发明专利]图像获取和处理装置及方法、车辆监测和记录系统

说明书

技术领域

本发明涉及交通控制系统领域，特别是涉及一种图像获取和处理装置及方法、应用所述图像获取和处理装置和方法的车辆监测和记录系统。

背景技术

车辆监测和记录系统在交通监控、交通管理、社会治安中扮演着重要的角色，在打击超速行为和违法行为、威慑犯罪分子方面起着重要作用，还能对逃逸车辆、被盗抢车辆和其他协查车辆进行布控，大大改善安全行车环境，同时服务于社会治安管理。

目前，市场上的车辆监测和记录系统采用安装在车道上的摄像机对车辆拍照，然后将拍摄的模拟图像信号通过数据通信设备传送到室内的工控机或图像处理设备，利用工控机或图像处理设备对获得的视频图像进行处理和存储。通常，摄像机需要通过嵌入式板卡与工控机连接，或者通过图像采集卡与图像处理设备连接。

例如，申请号为200510027653.X的中国发明专利申请公开了一种新型的车辆信息自动采集系统，安装在室外的摄像机通过数据通信设备将视频信号传送至安装在室内的嵌入式板卡，嵌入式板卡对视频信号进行处理，获得车辆信息并通过PCI总线储存至工控机。

现有的车辆监测和记录系统存在以下缺点：

摄像机需要通过嵌入式板卡或者图像采集卡与工控机或图像处理设备连接，因此使得系统结构较为复杂，并且，室内设备的安装复杂度也较高；

摄像机只有简单的成像功能，而且传送的视频信号基本都是模拟信号，不仅传输速度较慢，而且消耗了大量的网络资源和存储资源；

视频图像的处理，例如车牌的识别、车辆行驶速度的计算多是在嵌入式板卡或图像处理装置中进行，因此需要占用较多嵌入式板卡或图像处理装置的资源，对嵌入式板卡或图像处理装置的性能要求较高。

发明内容

本发明解决的问题是，提供一种图像获取和处理装置及方法、车辆监测和记录系统，以实现图像采集和实时处理的一体化，并以此简化车辆监测和记录系统的结构，降低系统的安装复杂度。

为解决上述问题，本发明提供一种图像获取和处理装置，包括：

成像单元，用于摄取被监测区域内的视频图像，产生对应的模拟视频流；

模拟数字转换单元，用于将所述成像单元产生的模拟视频流转换成数字视频流；

视频触发单元，用于分析所述模拟数字转换单元产生的数字视频流，在检测到有车辆时产生视频触发信号；

抓拍单元，用于在接收到触发信号后，从所述模拟数字转换单元产生的数字视频流获取当前的视频图像，所述触发信号包括所述视频触发单元输出的视频触发信号；

信息获取单元，用于对所述抓拍单元获取的视频图像进行处理，获取图像中的车辆信息。

可选的，所述视频触发单元是在前后帧的视频图像的灰度、颜色和边缘纹理有变化时，分时段地检测视频图像中的不同特征来检测是否有车辆。

可选的，所述视频触发单元的检测到有车辆时产生视频触发信号包括：在白天，视频图像中最黑阴影的灰度超过设定的车底最黑阴影阈值时输出视频触发信号；在夜间，视频图像中有车灯特征时输出视频触发信号；在环境光照较弱的黎明或黄昏，视频图像中最黑阴影的灰度超过对应的车底最黑阴影阈值时输出视频触发信号，所述对应的车底最黑阴影阈值是通过检测视频图像中的路面亮度来判断是黎明或黄昏，并选择对应于黎明或黄昏的车底最黑阴影阈值而得到的。

可选的，所述信息获取单元包括：车牌识别单元和/或颜色识别单元，车牌识别单元，用于通过车牌定位、车牌颜色识别、字符分割和字符识别，对所述抓拍单元获取的视频图像进行车牌信息的识别，得到车牌二值化图像、车牌颜色和车牌号码；颜色识别单元，用于通过分割出感兴趣区域，识别感兴趣区域中像素点的颜色、统计感兴趣区域中各种颜色的像素点个数，以对所述抓拍单元获取的视频图像进行车身颜色的识别。

可选的，所述车牌识别单元包括：

车牌定位单元，用于分析所述抓拍单元获取的视频图像，定位出符合车牌特征的车牌区域，将其从视频图像中分割出来，并转换成车牌二值化图像；

车牌颜色识别单元，用于分析所述车牌定位单元定位的车牌区域，识别出车牌颜色；

字符分割单元，用于将所述车牌定位单元定位的车牌区域分割成单个字符；

字符识别单元，用于对字符分割单元分割的字符分别进行识别，组成车牌号码。

可选的，所述颜色识别单元包括：

区域分割单元，用于从所述抓拍单元获取的视频图像中分割出感兴趣区域，所述感兴趣区域是指区域颜色可以用来代表整个车身颜色的车身的某个特定区域；