[发明专利]LED船名标志牌及其智能识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能主动发光的LED船用铭牌，适用于海事内河航道上视频对船名号的智能识别。

背景技术

目前，现有船名号在识别方面存在诸多不足，对于以传统的喷涂方式标示在船弦两侧的船名，容易被水淹没，监控摄像机无法及时、准确地捕获船名号信息，雾天及夜晚更加无法识别；此外，对于以发光方式形成的船名标志牌则亮度不够，透雾性不强，标志牌的整体发光导致船名模糊，使得不能准确视频识别船名号；再有，传统发光标志牌耗能很大，光伏供电无法满足其正常运行。在夜晚和雾天的时候，有的船民为逃避检查会主动关闭标志牌。标志牌内普遍使用普通灯管，耗能高、损坏率高且维护更换成本高。

发明内容

因此，现有技术中存在以下需要解决的技术问题：

1.如何保证船名标志牌在晚上或者雾天等天气状况不好的情况下，能在视频中分辨清楚；

2.如何保证在各个角度都能清晰的看到船名标志牌；

3.如何保证船名标志牌灯箱的供电；

4.如何让视频能智能分析出船名标志牌。

为此，本发明提出与如下技术方案：

一种LED船名标志牌智能识别方法，包括以下步骤：

(1)对船名标志牌进行图像采集；

(2)对所采集的船名标志牌图像进行智能识别；

(3)输出船名标志牌信息；

其中所述智能识别包括按照如下方法进行灰度化处理：

将船名标志牌的彩色图像在RGB空间表达，将RGB彩色船名标志牌图像转换为灰度图像：

Gray₁＝[max(红，绿，蓝)+min(红，绿，蓝)]/2

①

Gray₂＝(红+绿+蓝)/3

②

Gray₃＝红×0.3+绿×0.59+蓝×0.11

③

Gray₄＝Gray₁×50％+Gray₂×30％+Gray₃×20％

④

依据公式④得到船名标志牌图像的灰度值。

进一步地，还包括在图像采集之前进行红外线定位的步骤。

进一步地，还包括对船名标志牌的灰度图像进行平滑滤波和开运算处理。

进一步地，还包括对船名标志牌的灰度图像进行鲁棒性的二值化。

进一步地，还包括对船名标志牌字符的定位与后续处理。

进一步地，所述定位和后续处理包括对船名标志牌的二值图像的清理、船名标志牌模板的匹配、以及船名标志牌的字符纠偏与归一化处理。

本发明还提出了一种LED船名标志牌，包括LED灯箱、灯箱内部的LED灯、形成在灯箱四面或者前后两面的船名号，所述船名号采用反光透光膜制成、利用背光LED照射，还包括为LED供电的电源装置。

进一步地，所述灯箱为棱柱形或长方形。

进一步地，所述电源装置包括设置在灯箱顶部的太阳能电池板，以及设置在灯箱内的蓄电池。

进一步地，所述LED船名标志牌灯箱上还设置有红外线发射器。

为了克服现有船名标志牌通过监控摄像机无法捕获船名号信息、雾天及夜晚更无法识别的不足，本发明提出一种带有主动发光、并且可通过太阳能板进行供电的LED船名标识灯箱。

为便于船名号能被视频有效识别的考虑，把LED船名号灯箱设计成棱柱形，这样就可以从多个不同的角度识别船名号，增加了识别的准确性。在棱柱的顶面，放一块太阳能电板；棱柱的内部，用于存放电池，用来对LED进行供电，同时为了保证在没有阳光的时候能持续的供电，还设计了直流电源接口。为了便于视频对船名号的捕捉，在船名标志牌下面设计一个撑杆和底座。

箱体上的船名号，用白色3M反光透光膜制成，用背光LED照射，以便在光线不好的时候能准确识别船名号。

在LED船名牌灯箱设计好后，需要视频的智能识别技术来进行配合。船名号识别技术要求能够将运动中的船舶的船名号从复杂背景中提取并识别出来，通过提取、图像预处理、特征提取、字符识别等技术，识别船名号。

本发明专利使用新型LED船名标志牌，无论在夜晚还是雾天等光线不足的环境下，LED船名标志牌都能够被视频采集装置、比如摄像机有效识别。通过太阳能光伏板，新型LED船名标志牌可以实现自主供电。通过对船名号灯箱的改造和视频的智能分析，能实时、精准的解析出船名号，对于海事机构执法具有重大的意义。

附图说明