Procedimiento para el reconocimiento de matrícula y la categorización de peaje de vehículos.

Procedimiento para el reconocimiento automático de matrícula de un vehículo,

en particular para elcobro de peaje en sistemas de peaje viario, con los pasos:

a) poner a disposición una base de datos (DB) para asignar (5) posibles resultados de lectura de matrícula(LPOCR,mem) a matrículas de vehículo (LP) y huellas digitales de referencia (FPref) asignadas a éstas ,

b) realizar la lectura OCR de la matrícula (LP) del vehículo (2) como resultado de lectura de matrícula actual (LPOCR),con previamente o posteriormente

c) realizar la detección por sensor de características del vehículo (2) como una huella digital actual (FP) del vehículo,d) determinar un resultado de lectura de matrícula (LPOCR,mem) igual al resultado de lectura de matrícula actual(LPOCR) en la base de datos (DB) y todas las huellas digitales de referencia (FP) asignadas a éste como huellasdigitales de candidato (FPref,cand),

e) comparar la similitud de la huella digital actual (FP) con las huellas digitales de candidato (FPref,cand) paradeterminar la huella digital de candidato más similar, y

f) dar salida a la matrícula de vehículo (LP) asignada a la huella digital de candidato (FPref,cand) más similar comoresultado del reconocimiento automático de matrícula,

determinándose manualmente la matrícula de vehículo (LP) para el resultado de lectura de matrícula actual (LPOCR)si en el paso d) no se puede determinar un resultado de lectura de matrícula (LPOCR,mem) igual, o en el paso e) no sepuede determinar una huella digital de candidato (FPref,cand) más similar o ninguna huella digital de candidato(FPref,cand) similar, y asignándose en estos casos a la matrícula de vehículo (LP) en la base de datos (DB) elresultado de lectura de matrícula actual (LPOCR) como resultado de lectura de matrícula nuevo o adicional(LPOCR,mem),

caracterizado porque la asignación nueva o adicional se lleva a caso sólo si el resultado de lectura de matrículaactual (LPOCR) alcanza una frecuencia mínima y/o una calidad mínima.

Procedimiento para el reconocimiento de matrícula y la categorización de peaje de vehículos La presente invención se refiere a un procedimiento para el reconocimiento automático de matrícula de un vehículo, en particular para el cobro de peaje en sistemas de peaje viario, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un procedimiento de este tipo es conocido por el documento US2007/008179A1.

Los sistemas de peaje viario, que se basan en un reconocimiento automático de matrícula mediante imágenes tomadas del vehículo, se identifican también como sistemas de vídeo peaje. A este respecto, los vehículos se graban con una o varias cámaras al pasar por una estación de recaudación de peaje. Las cámaras graban una imagen de la parte frontal y/o de la parte trasera del vehículo, en la que la matrícula se pueda leer mejor. A partir de la imagen se lee la matrícula del vehículo mediante métodos de reconocimiento automático de matrícula (optical character recognition, OCR, reconocimiento óptico de caracteres) . En una base de datos de la central de peaje se gestiona para cada vehículo una cuenta de vehículo con la matrícula de vehículo. El paso del vehículo se asigna a aquella cuenta de vehículo, cuya matrícula coincida con el resultado de lectura de matrícula OCR.

Si por una estación de cobro de peaje pasan vehículos de diferentes países o de diferentes estados federados, como en el caso de los EE.UU., es necesario a menudo reconocer también, además de la matrícula, el país que ha emitido la placa de matrícula, el escudo del estado o del país o el tipo de placa de matrícula a fin de posibilitar una asignación única de la matrícula leída a una cuenta de vehículo.

Un problema de los procedimientos conocidos es la alta tasa de errores del reconocimiento de matrícula OCR. Las matrículas con una lectura errónea se tienen que corregir manualmente y asignar a una cuenta de vehículo. En el peor de los casos puede ocurrir que una matrícula no leída correctamente se confunda con una matrícula de otro vehículo y el paso se cargue a la cuenta de este vehículo.

Por tanto, ya se han propuesto mejoras para asignar la imagen de matrícula actual a una cuenta de vehículo y estas mejoras tienen en cuenta a la vez también, además de la propia matrícula, el aspecto de la placa de matrícula. A tal efecto, se extraen características esenciales de una imagen de matrícula actual. Las características esenciales deben representar de forma única el aspecto de la placa de matrícula y se denominan "fingerprint" (de matrícula) . De manera adicional a la matrícula se almacena también una huella digital de referencia en cada cuenta de vehículo de la base de datos. Mediante la comparación de la huella digital actual con la huella digital de referencia de la base de datos, el vehículo se asigna a una cuenta de vehículo.

Dado que las huellas digitales se calculan a partir de las imágenes tomadas en diferentes condiciones lumínicas y atmosféricas y la posición relativa entre la matrícula y la cámara varía también durante el paso por una estación de peaje, las huellas digitales registradas de un mismo vehículo son ligeramente distintas en la mayoría de las casos, lo que dificulta la comparación. Además, las huellas digitales comprenden muchas características, es decir, se asemejan a vectores altamente dimensionales, provocando así que la búsqueda de huellas digitales similares requiera una gran capacidad de cálculo y no resulte posible ilimitadamente, incluso mediante las técnicas de las bases de datos, sobre todo si las bases de datos contienen muchos registros, como ocurre en los sistemas de vídeo peaje.

La invención tiene el objetivo de crear procedimientos para el reconocimiento automático de matrícula y la categorización de peaje que tengan una tasa de errores menor y una fiabilidad mayor que los procedimientos conocidos y se puedan implementar con rapidez y facilidad.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento para el reconocimiento automático de matrícula con las características de la reivindicación 1.

El procedimiento de la invención se basa en el uso de resultados de lectura de matrícula OCR y de huellas digitales, así como en el conocimiento de que los errores de las lecturas OCR no están distribuidos aleatoriamente, sino que en la misma matrícula se producen reiteradamente las mismas lecturas erróneas. Así, por ejemplo, puede ocurrir que una matrícula ABC123 se lea casi siempre correctamente y que a veces, sin embargo, se lea como ABCI23 o A8C123. Si el reconocimiento automático de matrícula lee entonces ABC123, es conveniente considerar sólo aquellas cuentas de vehículo, cuya placa de matrícula se lea a veces como ABC123, para asignar el paso de peaje con ayuda de la comparación de huella digital. En este sentido, el procedimiento de la invención propone almacenar en la base de datos una lista de posibles resultados de lectura del reconocimiento automático de matrícula que contenga sólo aquellas variantes conocidas de resultados de lectura de matrícula para la identificación del vehículo que cumplan los requisitos mínimos de calidad o cantidad.

Por consiguiente, el procedimiento de la invención tiene en cuenta los errores de lectura, seleccionados hasta ahora, del reconocimiento automático de matrícula OCR para cada matrícula individual y proporciona así mejores resultados:

- En la base de datos de vehículos se encuentran menos candidatos asignables.

- Es mayor la probabilidad de que la cuenta de vehículo correcta aparezca en la lista de candidatos asignables.

En una realización ventajosa, la lista de asignación n:n de posibles resultados de lectura de matrícula y matrículas de vehículo se elabora sucesivamente durante el funcionamiento del sistema de peaje. Las nuevas cuentas de vehículo creadas han registrado sólo la matrícula correcta en la lista de posibles resultados de lectura de matrícula. Siempre que se produce una lectura errónea, el resultado de la lectura se comprueba manualmente, se asigna a una cuenta de vehículo y se registra en la lista de posibles resultados de lectura de matrícula. Sólo será necesario procesar una vez cada variante de lectura de la matrícula y registrarla en la cuenta de vehículo.

Por consiguiente, la invención según la reivindicación 1 se caracteriza porque si en el paso d) no se puede determinar un resultado de lectura de matrícula igual o en el paso e) no se puede determinar una huella digital de candidato más similar o ninguna huella digital de candidato similar, la matrícula de vehículo se determina manualmente para el resultado de lectura de matrícula actual.

En estos casos, a la matrícula de vehículo se asigna en la base de datos el resultado de lectura de matrícula actual como resultado de lectura de matrícula nuevo o adicional y se le asigna preferentemente también la huella digital actual como huella digital de referencia nueva o adicional si el resultado de lectura de matrícula actual alcanza una frecuencia mínima y/o una calidad mínima.

Preferentemente también en los casos, en los que

- la comparación de la huella digital actual con la huella o las huellas digitales de referencia, asignadas a la matrícula de vehículo, falla y la huella digital actual presenta una mejor calidad o más información que las huellas digitales almacenadas, la huella digital actual se asigna a la matrícula de vehículo como huella digital de referencia nueva o adicional; o en los que -ninguna huella digital de referencia está almacenada para la matrícula de vehículo y la huella digital actual cumple los requisitos mínimos de calidad, ésta se asigna a la matrícula de vehículo como huella digital de referencia nueva.

Una asignación se elimina preferentemente también de la base de datos si no se usa en un período de tiempo predefinido.

En caso de que la lectura de matrícula OCR determine diferentes variantes de lectura de la matrícula, resulta útil también usar las variantes de lectura en el paso d) durante la búsqueda de las cuentas de vehículo o de las huellas digitales asignadas y/o almacenarlas como posibles resultados de lectura de una matrícula durante la elaboración de la lista de asignación.

La huella digital se puede generar en sí de cualquier forma conocida en la técnica. Es especialmente ventajoso que la detección por sensor se lleve a cabo mediante una cámara que toma una imagen de la matrícula y/o del vehículo, extrayéndose las características de esta imagen y calculándose a partir de esto la huella digital. De manera alternativa o adicional, la detección por sensor se puede llevar a cabo mediante barreras de luz, escáneres láser, bucles de inducción,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el reconocimiento automático de matrícula de un vehículo, en particular para el cobro de peaje en sistemas de peaje viario, con los pasos:

a) poner a disposición una base de datos (DB) para asignar (5) posibles resultados de lectura de matrícula (LPOCR, mem) a matrículas de vehículo (LP) y huellas digitales de referencia (FPref) asignadas a éstas , b) realizar la lectura OCR de la matrícula (LP) del vehículo (2) como resultado de lectura de matrícula actual (LPOCR) , con previamente o posteriormente c) realizar la detección por sensor de características del vehículo (2) como una huella digital actual (FP) del vehículo, d) determinar un resultado de lectura de matrícula (LPOCR, mem) igual al resultado de lectura de matrícula actual (LPOCR) en la base de datos (DB) y todas las huellas digitales de referencia (FP) asignadas a éste como huellas digitales de candidato (FPref, cand) , e) comparar la similitud de la huella digital actual (FP) con las huellas digitales de candidato (FPref, cand) para determinar la huella digital de candidato más similar, y f) dar salida a la matrícula de vehículo (LP) asignada a la huella digital de candidato (FPref, cand) más similar como resultado del reconocimiento automático de matrícula,

determinándose manualmente la matrícula de vehículo (LP) para el resultado de lectura de matrícula actual (LPOCR) si en el paso d) no se puede determinar un resultado de lectura de matrícula (LPOCR, mem) igual, o en el paso e) no se puede determinar una huella digital de candidato (FPref, cand) más similar o ninguna huella digital de candidato (FPref, cand) similar, y asignándose en estos casos a la matrícula de vehículo (LP) en la base de datos (DB) el resultado de lectura de matrícula actual (LPOCR) como resultado de lectura de matrícula nuevo o adicional (LPOCR, mem) , caracterizado porque la asignación nueva o adicional se lleva a caso sólo si el resultado de lectura de matrícula actual (LPOCR) alcanza una frecuencia mínima y/o una calidad mínima.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque si la comparación de la huella digital actual (FP) con la huella o las huellas digitales de referencia (FPref) asignadas a la matrícula de vehículo (LP) falla y la huella digital actual (FP) presenta una mejor calidad o más información que las huellas digitales de referencia (FPref) almacenadas, la huella digital actual (FP) se asigna a la matrícula de vehículo (LP) como huella digital de referencia (FPref) nueva o adicional.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque si ninguna huella digital de referencia está almacenada para la matrícula de vehículo (LP) y la huella digital actual (FP) cumple los requisitos mínimos de calidad, esta huella digital se asigna a la matrícula de vehículo (LP) como nueva huella digital de referencia (FPref) .

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una asignación (5) se elimina de la base de datos (DB) si no se usa en un período de tiempo predefinido.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la detección por sensor se lleva a cabo mediante una cámara que toma una imagen (1) de la matrícula (LP) y/o del vehículo (2) , extrayéndose las características de esta imagen y calculándose a partir de esto la huella digital (FP) .

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la detección por sensor se lleva a cabo mediante barreras de luz, escáneres láser, bucles de inducción, sensores de peso o medios de comunicación vía radio que detectan características particulares del vehículo (2) , a partir de las que se calcula la huella digital (FP) .

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque para cada resultado de lectura de matrícula (LPOCR, mem) , preferentemente para cada asignación individual del mismo a una matrícula de vehículo (LP) , se almacenan en la base de datos (DB) ponderaciones (WT) para regiones individuales de las huellas digitales de referencia (FPref) asignadas, que se tienen en cuenta en la comparación de similitud.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los resultados de lectura de matrícula (LPOCR, mem) se almacenan codificados en la base de datos (DB) y el resultado de lectura de matrícula actual (LPOCR) para la búsqueda de igualdad en el paso d) se codifica del mismo modo.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8 adicionalmente para la categorización de peaje del vehículo, caracterizado porque en la base de datos (DB) a cada huella digital de referencia (FPref) se asigna también una categoría de peaje (MK) y, si esta huella digital de referencia (FPref) se determina como la huella digital de candidato más similar (FPref, cand) , se da salida, junto con la misma, a la categoría de peaje asignada (MK) .

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilación de las referencias, no se pueden 5 excluir errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este sentido.

Documentos de patente citados en la descripción10 US2007008179A1 [0001]