Dispositivo y método para detectar placas de matrícula de vehículos.

Un dispositivo para detectar placas de matrícula de vehículos (3),

con una cámara de vídeo (6) que puede estar orientada hacia una sección de la vía (1) con vehículos (2) pasando con placas de matrícula (3), para grabar una imagen óptica de la cámara (7), que lo convierte en una secuencia de imágenes electrónica (9),

en el que la cámara de vídeo (6) tiene un primer modo operativo (A) en el que se genera una primera secuencia de imágenes (PA) de una sección (9) de su imagen óptica de la cámara (7) a una velocidad secuencial alta y un segundo modo operativo (B) en el que se genera una segunda secuencia de imágenes (PB) de su imagen óptica global de la cámara (7) a una velocidad secuencial baja,

en el que la cámara de vídeo (6) puede desplazarse mediante una señal de control (A/B) al menos temporalmente del primer modo operativo al segundo, y

en el que se dispone una unidad de detección (15) conectada a la cámara de vídeo (6), que está diseñada para que, tras la detección de al menos una parte de una placa de matrícula (3) en la primera secuencia de imágenes (PA), envíe la señal de control (A/B) a la cámara de vídeo (6), de tal manera que esta última genere en la segunda secuencia de imágenes (PB) al menos una imagen electrónica (PB,1) que contiene la placa de matrícula (3), caracterizado por que

la cámara de vídeo (6) está diseñada para explorar las imágenes (P) de la primera secuencia de imágenes (PA) en una pequeña sección con forma de lámina (9) de su imagen de la cámara (7), en cada caso en diversas líneas de barrido sucesivas (10), donde la sección con forma de lámina (9) se sitúa paralela a las líneas de barrido (10), para crear una señal de barrido electrónica (11) que la unidad de detección (15) comprueba continuamente para detectar la aparición de una señal (12) que indique una placa de matrícula (3),

en la que la señal (12) a detectar es una secuencia de ráfagas (13), cuya longitud corresponde a la anchura de una placa de matrícula de un vehículo (3) a detectar, de tal manera que dicha imagen (PB,1) contiene la placa de matrícula (3) en o cerca de la sección (9) mencionada.

Dispositivo y método para detectar placas de matrícula de vehículos La presente invención se refiere a un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Adicionalmente, la invención se refiere a un método para detectar la placa de matrícula de un vehículo en la imagen óptica de la cámara de una cámara de supervisión de tráfico que está orientada hacia una sección de la calzada.

Se conoce un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 a partir del documento US 2008/0158365 A1.

Detectar las placas de matrícula de un vehículo en un campo de la cámara o en una secuencia de imágenes (emisión de vídeo) de una cámara de vídeo es una tarea común en las aplicaciones de supervisión de tráfico y también una etapa preliminar para métodos automáticos de lectura de placas de matrícula usando el OCR (reconocimiento óptico de caracteres) . Para obtener imágenes grabadas de confianza que puedan leerse bien por el OCR, necesita detectarse la imagen precisa en la secuencia de imágenes que es la única en la que puede leerse bien y completamente la placa de matrícula del vehículo. Además, es ventajoso para las aplicaciones del OCR si la placa de matrícula del vehículo está localizada en la posición más estable posible en la imagen. Con este fin, los sistemas de detección de placas de matrícula convencionales usan "líneas de activación virtuales" que se definen en la imagen óptica de la cámara y cuando se detecta la placa de matrícula de un vehículo pasando en esta línea de activación, la imagen o imágenes siguientes de la secuencia de imágenes se usan como resultado de detección para el procesamiento del OCR adicional.

Se sabe cómo realizar la detección en las líneas de activación virtuales desacoplando una línea de luz desde la imagen óptica de la cámara mediante las guías de fibra de vidrio sobre una línea de detección separada o por métodos de procesamiento de imagen a tiempo real (véase por ejemplo, Clemens Arth et al: "Real-time License Plate Recognition on an Embedded DSP-Platform", Conferencia IEEE sobre visión artificial y reconocimiento de configuraciones, del 18-23 de junio de 2007, Mineápolis, EE.UU.) directamente en la emisión de vídeo. La primera variante se complica por cuestiones mecánicas y ópticas y la segunda variante se complica por términos de tecnología computacional.

Una tercera variante, conocida a partir del documento US 2008/0158365, usa una cámara de vídeo que puede reemplazarse entre un primer modo operativo, en el que se genera una primera secuencia de imágenes con una resolución baja y una velocidad secuencial alta, y un segundo modo operativo, en el que se genera una segunda secuencia de imágenes con velocidad secuencial baja y resolución alta, en la que la cámara de vídeo puede cambiarse mediante una señal de control del primer modo operativo al segundo, cuando una unidad de detección conectada a una cámara de vídeo detecta una placa de matrícula en la primera secuencia de imágenes.

Debido a la precisión limitada de la detección, ya sea porque la velocidad secuencial o la resolución es demasiado baja, la segunda y tercera variante se dirigen a la "variación de la posición" de la placa de matrícula del vehículo en la vista de la imagen seleccionada como el resultado de la detección: desde que los vehículos se mueven sobre una sección de la calzada y, de esta manera, sobre la imagen óptica de la cámara a velocidades diferentes, vienen a estar localizados en las imágenes de la secuencia de imagen en diferentes posiciones dependiendo de su velocidad, que muestra evidencia y/o evaluaciones del OCR de la imagen resultante más difícil.

El objetivo de la invención es superar las desventajas de los sistemas de detección conocidos y proporcionar dispositivos o métodos para la detección de placas de matrícula que consiguen una precisión de detección alta y, de esta manera, una variación de la posición reducida con un esfuerzo menor.

En un primer aspecto de la invención, este objetivo se consigue mediante un dispositivo del tipo mencionado en la introducción que está caracterizado por los elementos de matrícula de la reivindicación 1.

En un segundo aspecto, la invención proporciona un método para detectar una placa de matrícula de un vehículo en la imagen óptica de la cámara de una cámara de supervisión de tráfico que está orientada hacia una sección de la calzada, que tiene los elementos de la reivindicación 6.

La invención está basada en el enfoque novedoso de usar una cámara de vídeo que puede conmutarse entre dos modos de barrido diferentes, en particular, un primer modo en el que se explora un área pequeña de imagen con forma de lámina como una "línea de activación virtual" a una velocidad secuencial alta hasta que se detecta una placa de matrícula en la misma, en la que la velocidad secuencial alta no requiere necesariamente un aumento en la velocidad de barrido; no obstante, puede ser el resultado de una pequeña anchura de la sección, y un segundo modo que se activa en el momento de la detección de la placa de matrícula en el primer modo para preparar una imagen más grande en la que la placa de matrícula viene a estar localizada en una posición muy exacta, debido a la detección previa a una velocidad secuencial más alta. El resultado es una detección precisa con una variación de posición baja y de una manera económica. No requiere un sistema óptico de fibra de vidrio costoso para desacoplar las partes de la imagen o 65 potencia computacional alta para un procesamiento de imagen a tiempo real de la imagen completa. La invención puede realizarse con cámaras de vídeo estándares de la industria convencional, que pueden reemplazarse entre diferentes áreas de grabado y barrido ("áreas de interés", AOI) .

Puede conseguirse una detección de la placa de matrícula particularmente fiable al tener la señal a detectar, que indica una placa de matrícula, extendiéndose sobre diversas líneas de barrido consecutivas de la sección mencionada con forma de lámina. En el primer modo operativo, la señal de barrido de la cámara de vídeo como resultado necesita compararse solo con la señal de referencia correspondientemente larga para detectar fiablemente una placa de matrícula.

La señal a detectar es una secuencia de ráfagas, cuya longitud en cada caso corresponde con la anchura de una placa de matrícula a detectar, que también hace posible detectar selectivamente diferentes tipos de placas de matrícula.

Al usar dos modos operativos diferentes y la misma cámara de vídeo, las adquisiciones de imágenes en los dos modos también pueden adaptarse en particular a su fin respectivo. De esta manera, en el primer modo operativo, puede iluminarse la sección de la calzada con una fuente de luz controlada apropiadamente de manera diferente al segundo modo operativo, preferentemente con mayor intensidad y/o en un intervalo de longitud de onda diferente, lo que facilita la detección de una placa de matrícula en el primer modo operativo. Por ejemplo, la sección de la calzada puede iluminarse en el primer modo operativo con un emisor de infrarrojos, que da como resultado un contraste alto de las placas de matrícula en una imagen de la cámara que es sensible al intervalo de infrarrojos. La cámara de vídeo también puede estar operativa usando diferentes ajustes de parámetros operativos en los dos modos operativos, preferentemente con diferentes parámetros de exposición tales como velocidad de obturación, ganancia y/o corrección gamma, para, por un lado aumentar el contraste para la detección de la placa de matrícula en el primer modo operativo y por el otro lado, para grabar la placa de matrícula (y el vehículo) en el segundo modo operativo de tal manera que la evidencia posterior o evaluación del OCR sea particularmente fácil o improbable que fracase.

Una realización preferida adicional de la invención está caracterizada por que se ajustan los parámetros de exposición de la cámara de vídeo en el segundo modo operativo dependiendo de la reflectancia de la parte de la placa de matrícula detectada en la primera secuencia de imágenes, de tal manera que el sistema sea auto-adaptativo.

Las características y ventajas adicionales de la invención resultan de la descripción posterior de un ejemplo de realización preferido en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 muestra un dispositivo de acuerdo con la invención para la detección de las placas de matrícula de vehículos en un ejemplo de una sección de la calzada en una vista en perspectiva simplificada;

La Figura 2 muestra un diagrama de bloques del dispositivo de la Figura 1;

La Figura 3 muestra... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo para detectar placas de matrícula de vehículos (3) , con una cámara de vídeo (6) que puede estar orientada hacia una sección de la vía (1) con vehículos (2) pasando con placas de matrícula (3) , para grabar una 5 imagen óptica de la cámara (7) , que lo convierte en una secuencia de imágenes electrónica (9) ,

en el que la cámara de vídeo (6) tiene un primer modo operativo (A) en el que se genera una primera secuencia de imágenes (PA) de una sección (9) de su imagen óptica de la cámara (7) a una velocidad secuencial alta y un segundo modo operativo (B) en el que se genera una segunda secuencia de imágenes (PB) de su imagen óptica global de la cámara (7) a una velocidad secuencial baja,

en el que la cámara de vídeo (6) puede desplazarse mediante una señal de control (A/B) al menos temporalmente del primer modo operativo al segundo, y en el que se dispone una unidad de detección (15) conectada a la cámara de vídeo (6) , que está diseñada para que, tras la detección de al menos una parte de una placa de matrícula (3) en la primera secuencia de imágenes (PA) , envíe la señal de control (A/B) a la cámara de vídeo (6) , de tal manera que esta última genere en la segunda secuencia de imágenes (PB) al menos una imagen electrónica (PB, 1) que contiene la placa de matrícula (3) , caracterizado por que la cámara de vídeo (6) está diseñada para explorar las imágenes (P) de la primera secuencia de imágenes (PA) en una pequeña sección con forma de lámina (9) de su imagen de la cámara (7) , en cada caso en diversas líneas de barrido sucesivas (10) , donde la sección con forma de lámina (9) se sitúa paralela a las líneas de barrido (10) , para crear una señal de barrido electrónica (11) que la unidad de detección (15) comprueba continuamente para detectar la aparición de una señal (12) que indique una placa de matrícula (3) , en la que la señal (12) a detectar es una secuencia de ráfagas (13) , cuya longitud corresponde a la anchura de una placa de matrícula de un vehículo (3) a detectar, de tal manera que dicha imagen (PB, 1) contiene la placa de matrícula (3) en o cerca de la sección (9) mencionada.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que comprende al menos una fuente de luz (8) que puede orientarse hacia la sección de la calzada (1) y que ilumina dicha sección en el primer modo operativo (A) de manera diferente a como en el segundo modo operativo (B) de la cámara de vídeo (6) , preferentemente con mayor intensidad y/o en un intervalo de longitud de onda diferente.

3. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la cámara de vídeo (6) tiene parámetros de exposición diferentes en el primer modo operativo (A) y en el segundo modo operativo (B) , preferentemente una velocidad de obturación, ganancia y/o corrección gamma diferentes.

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que, en el segundo modo operativo (B) , los parámetros de exposición de la cámara de vídeo (6) están ajustados dependiendo de la reflectancia de la parte de la placa de matrícula (3) detectada en la primera secuencia de imágenes (PA) .

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la cámara de vídeo (6) es una 40 cámara CMOS o CCD.

6. Un método para detectar una placa de matrícula de un vehículo (3) en la imagen óptica de la cámara (7) de una cámara de supervisión del tráfico (6) que está orientada hacia una sección de la vía (1) , con las siguientes etapas: a) barrido electrónico repetido, línea a línea, de una pequeña sección con forma de lámina (9) ,

comprendiendo en cada caso diversas líneas de barrido sucesivas (10) , de la imagen óptica de la cámara (7) para la generación de una señal de barrido electrónica (11) , que se comprueba continuamente para detectar la aparición de una señal (12) que indique una placa de matrícula (3) , en donde la señal (12) a detectar es una secuencia de ráfagas (13) , cuya longitud corresponde a la anchura de una placa de matrícula de un vehículo (3) a detectar y, si se detecta una señal (12) de ese tipo,

b) al menos un barrido electrónico línea a línea de una vez de la imagen óptica de la cámara (7) completa para generar una imagen de barrido electrónica (PB, 1) de la imagen óptica de la cámara (7) completa, que contiene la placa de matrícula (3) en o cerca de la sección (9) mencionada.

7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que, en la etapa a) , la sección de la calzada (1) está

iluminada de manera diferente a como en la etapa b) , preferentemente con mayor intensidad y/o a un intervalo de longitud de onda diferente.

8. Método de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que, en la etapa a) , la cámara (6) funciona con parámetros de exposición diferentes a los de la etapa b) , preferentemente con una velocidad de obturación, ganancia 60 y/o corrección gamma diferentes.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que los parámetros de exposición de la cámara (6) en la etapa b) están ajustados dependiendo de la señal (11-13) detectada en la etapa a) .