一种机动车尾气烟度视频识别系统

摘要

本发明公开了一种机动车尾气烟度视频识别系统，包括视频采集单元、视频数据处理单元和数据中心单元，所述视频采集单元包括工业网络摄像机，所述视频数据处理单元包括工控机，所述工控机包括车辆跟踪与处理模块，车牌识别与处理模块，车辆速度测量模块、车辆尾气监测模块。本发明结构简单，鲁棒性好，没有联动设备，不会出现设备联动匹配问题。可监控多条车道，车辆排放超标，车牌记录一步完成，记录位置清晰，视频记录更具有说服力；本发明只需工业网络摄像机和工控机，即可实现对车道上的车辆进行尾气监控、车牌识别、烟度测定、车辆测速等处理，大大节约了设备和安装成本，提高了对烟度测定的效率。

主权项

一种机动车尾气烟度视频识别系统，其特征在于，包括视频采集单元、视频数据处理单元和数据中心单元，所述视频采集单元包括工业网络摄像机，所述视频数据处理单元为工控机，所述工控机包括车辆跟踪与处理模块，车牌识别与处理模块，车辆速度测量模块、车辆尾气监测模块，其中：所述工业网络摄像机安装在交通杆上，将所述工业网络摄像机获得的视频传输至所述视频数据处理单元即所述工控机；车辆跟踪与处理模块，将所述工控机接收到的视频信息进行处理，首先限定车道位置，人工确定需要检测的范围，使用混合高斯模型建立背景模型，得到前景为移动车辆，对检测到的前景进行轮廓提取，对得到的轮廓进行填充，再进行闭运算，即可得到前景各车辆的位置，对视频中车辆进行编号，进行车辆跟踪；车牌识别与处理模块，将所述工控机接收到的视频信息进行处理，确定车辆的位置后，把车牌位置预设为车辆下半部分，在车牌预定区域对图像进行灰度化，边缘检测，然后进行水平扫描和垂直扫描的方式确定车牌位置，定位后，对车牌进行梯度锐化、倾斜矫正、上下边框去除、字符分割、去除间隔符和右边框，得到单个字符，采用基于模板匹配的字符识别法得到最终的车牌，对得到的车牌及其附近区域使用卡尔曼滤波对车牌及其附近区域进行跟踪，联合车辆跟踪同步分析，确保车辆跟踪的正确性；车辆速度测量模块，将所述工控机接收到的视频信息进行处理，以道路的一边为坐标轴，在视野方位内选定坐标原点，沿着坐标轴，顺着车辆运动的方向，使用激光测距仪，每隔L米设定一个坐标点，以对车辆实际行驶距离做标定，当车辆行驶过来之后，以车辆牌照高度中心位置为运动测试点，每当该点通过道路与路边坐标点垂直线的时候，记录当前时刻t，将两个坐标点之间的距离相减，除以通过两个坐标点的时间，就得到了车辆通过两个坐标点的速度，多个速度取平均值即得到车辆的平均速度；车辆尾气监测模块，将所述工控机接收到的视频信息进行处理，在确定了车牌大概位置后，在该位置附近寻找尾气出现的位置，即车辆正后方的阴影区域，车辆尾气的特征包括动态特征和静态特征，采用光流法确定尾气的动态特征，尾气的运动特征呈现为无规则化，作为区别尾气与一般物体运动的依据，车辆尾气的静态特征包括颜色特征、位置特征、纹理特征以及与车体的边缘特征，使用神经网络训练方法对车辆尾气的静态特征进行分类，将有明显烟气排出的车辆进行抓取，捕获其排烟的视频，并和车牌对应，将有车辆尾气视频与尾气烟度数据库进行对比判别进而确定车辆尾气的烟度的级别；将所述工控机得到的所有数据传输至所述数据中心单元，进行存储。