ES2334090A1

ES2334090A1 - System and method of capture in parallel images (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2334090A1
Application number: ES200801880A
Authority: ES
Inventors: Javier Riesco Prieto; Pablo Riesco Prieto
Original assignee: QUALITY INFORMATIONS SYSTEMS S; QUALITY INFORMATIONS SYSTEMS SA
Current assignee: QUALITY INFORMATIONS SYSTEMS S; QUALITY INFORMATIONS SYSTEMS SA
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2028-06-24
Also published as: ES2334090B1

Abstract

Parallel image capture system comprising, at least: First image capture means (1), fixed in solidarity by means of an alignment element (11) Second electronic control means (12), configured to synchronize the capture of the first image capture means and for the alignment of the captured images; y Third means of recognizing the captured images. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Sistema y método de captura en paralelo de imágenes.System and parallel capture method of images.

Object of the invention

El objeto de la presente invención es un sistema y método de captura en paralelo para la lectura automática de las placas de matrícula de los vehículos.The object of the present invention is a system and parallel capture method for automatic reading of license plates of vehicles.

Background of the invention

Actualmente, existen sistemas de captura de imágenes digitales de vehículos para su posterior procesamiento automático de la lectura de la matrícula, basándose la mayoría de ellos en cámaras digitales o analógicas y sistemas de iluminación infrarroja, algunos de ellos equipados además con filtros que reducen el paso de la luz en las zonas de longitudes de onda inferiores a la zona de infrarrojo.Currently, there are capture systems for digital images of vehicles for further processing Automatic license plate reading, based on most them in digital or analog cameras and lighting systems infrared, some of them also equipped with filters that reduce the passage of light in wavelength zones lower than the infrared zone.

El problema de este tipo de sistemas es que presentan dificultades para capturar adecuadamente al mismo tiempo distintos tipos de las placas de matrícula en cuanto a sus características de reflectancia y de contraste entre los caracteres y el fondo de la placa. Así, por ejemplo, unas placas de matrícula tienen reflectante al fondo y no reflectante en los caracteres, otras no son reflectantes, otras son reflectantes tanto el fondo como los propios caracteres, en otras los caracteres son un poco menos reflectantes que el fondo, pero no lo suficiente como para crear un contraste adecuado entre caracteres y fondo, unas tienen los caracteres negros y otras de otros colores como rojo, verde o azul, etc.The problem with these types of systems is that present difficulties to capture properly at the same time different types of license plates in terms of their characteristics of reflectance and contrast between characters and the bottom of the plate. So, for example, license plates they have reflective in the background and not reflective in the characters, others are not reflective, others are reflective both the background like the characters themselves, in others the characters are a bit less reflective than the background, but not enough to create a proper contrast between characters and background, some have black and other characters such as red, green or blue, etc.

En algunas ocasiones, se sitúa una segunda cámara, normalmente de color y con un campo de visión generalmente más global, es decir, con una menor distancia focal respecto de la cámara de lectura, unida o no a dicha cámara de lectura de matrículas, obteniéndose de este modo una segunda imagen, en la que la visión humana puede apreciar el vehículo y/o la placa de matrícula. Sin embargo, esta segunda imagen, solamente es válida para la supervisión o visión manual (por el hombre), pero es inadecuada para la lectura automática de las matrículas. Por otra parte, poner varias cámaras para realizar la lectura automática de matrículas, tiene en gran inconveniente en que por, sus características, el reconocimiento tiene dificultades para determinar cual de las capturas de las distintas cámaras es la más adecuada, ya que se desconoce el tipo de matrícula que contiene la imagen, o incluso, si la imagen contiene o no placa de matrícula. Por ellos, si simplemente se añaden cámaras de lectura, es muy probable que, en muchas ocasiones, la lectura automática determine una placa de matrícula errónea.On some occasions, a second one is placed camera, usually colored and with a field of vision generally more global, that is, with a shorter focal length than the reading chamber, attached or not to said reading chamber of license plates, thus obtaining a second image, in which human vision can appreciate the vehicle and / or the license plate enrollment. However, this second image is only valid. for supervision or manual vision (by man), but it is unsuitable for automatic license plate reading. For other part, put several cameras to perform automatic reading of license plates, it has a great disadvantage that characteristics, recognition has difficulties to determine which of the captures of the different cameras is the most adequate, since the type of license plate containing the image, or even, if the image contains or not a license plate. For them, if you simply add reading cameras, it is very it is likely that, in many cases, automatic reading determines A bad license plate.

Hay sistemas de captura (sobre todo utilizados por los radares) que equipan un tipo de sensor CCD que, por cada captura, descarga realmente dos imágenes, una con mayor tiempo de exposición y otra con menor tiempo de exposición. Este procedimiento no es del todo válido para la lectura de matrículas, ya que, además de que para la óptima lectura de matrículas se utiliza vídeo continuo (no imágenes sueltas), no permite combinar distintos tipos de sensores CCD, ni distintos filtros de luz, ni distintas regulaciones de óptica.There are capture systems (mostly used by radars) that equip a type of CCD sensor that, for each capture, really download two images, one with more time than exposure and another with less exposure time. This procedure is not entirely valid for license plate reading, since, in addition to the optimal license plate reading, use continuous video (not single images), does not allow combining different types of CCD sensors, or different light filters, or different optics regulations.

Por otra parte, hay cámaras color que utilizan tres CCD o CMOS, y que básicamente, mediante un prisma, separan los colores básicos para que a cada uno de los tres CCD les incida la luz con las tonalidades adecuadas. Este procedimiento tampoco es adecuado para la problemática descrita, ya que al igual que en el caso anterior, al utilizar una óptica común para los tres CCD o CMOS, no permite combinar distintos tipos de filtros de luz, ni distintas regulaciones de óptica.On the other hand, there are color cameras that use three CCD or CMOS, and that basically, by means of a prism, separate the basic colors so that each of the three CCDs is influenced by the light with the right shades. This procedure is also not suitable for the problem described, since as in the previous case, when using a common optics for the three CCDs or CMOS, does not allow combining different types of light filters, or different optics regulations.

Por tanto, se requiere un sistema que permita disponer imágenes adecuadas para la lectura automática de matrículas de vehículos cuyas características de color, reflectancia y contraste entre caracteres y fondo, puedan ser distintas, o al menos, sea capaz de capturar imágenes adecuadas para un determinado número de tipos de placa.Therefore, a system that allows arrange suitable images for automatic reading of license plates of vehicles whose color characteristics, reflectance and contrast between characters and background, can be different, or at least, be able to capture suitable images for a certain number of plate types.

Description of the invention

Para paliar los problemas arriba mencionados se presenta el sistema de captura paralela, objeto de la presente invención. Dicho sistema de, captura y asociación de imágenes en paralelo comprende, al menos:To alleviate the problems mentioned above, presents the parallel capture system, object of the present invention. Said system of, capture and association of images in parallel includes at least:

unos primeros medios de captura de imágenes, de tipo CCD o CMOS, fijados junto con sus ópticas, de forma solidaria mediante un elemento de alineación; yfirst means of image capture, of type CCD or CMOS, fixed together with their optics, in solidarity by means of an alignment element; Y

unos segundos medios electrónicos de control, configurados para sincronizar la captura de los primeros medios de captura de imágenes y para la alineación de las imágenes capturadas;a few second electronic control means, configured to synchronize the capture of the first means of image capture and for image alignment captured;

unos terceros medios de reconocimiento de las imágenes capturadas.a third means of recognition of captured images

Dado que los sensores y las ópticas están solidariamente alineadas y físicamente muy próximos o incluso en contacto, y los medios de captura de imágenes son del mismo tamaño, y las ópticas de la misma distancia focal, el campo de visión prácticamente es el mismo.Since the sensors and optics are solidarity aligned and physically very close or even in contact, and the image capture media are the same size, and the optics of the same focal length, the field of view It is practically the same.

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Aún siendo así, si por la distancia de la placa de matrícula al sistema de captura fuera necesario, en el proceso de instalación, mediante la utilización de una cruz de calibración visible por todos los medios de captura utilizados, se puede parametrizar una alineación vertical y horizontal de los distintos medios, de captura mediante desplazamiento de las imágenes, de tal forma que, para el análisis posterior de los medios de reconocimiento, se facilite la superposición de las imágenes de los distintos medios de captura. Así, por ejemplo, si los medios de captura comprenden dos sensores de captura, se alinea uno de ellos con el otro, y si está compuesto por tres sensores, se alinean los dos de los lados con el del centro.Even so, if by the distance of the plate from registration to the capture system if necessary, in the process of installation, by using a calibration cross visible by all capture media used, you can parameterize a vertical and horizontal alignment of the different means, of capture by displacement of the images, of such form that, for the subsequent analysis of the means of recognition, the superposition of the images of the Different means of capture. So, for example, if the means of capture include two capture sensors, one of them is aligned with the other, and if it is composed of three sensors, the two sides with the center.

De esta forma, los medios de reconocimiento están configurados para la utilización de, al menos:In this way, the means of recognition They are configured to use at least:

A) TO): la información de los valores de los pixels de las capturas individuales de los distintos sensores que componen los medios de captura;the information of the pixel values of the individual captures of the different sensors that make up the capture means;

B) B): la información comparada de los valores de los pixels de las zonas o áreas equivalentes de los distintos sensores, ythe comparative information of the values of the pixels of the zones or equivalent areas of the different sensors, Y

C) C): la información combinada mediante sumas, medias, medianas, etc. de los valores de los pixels de las zonas o áreas equivalentes de los distintos sensores.the information combined by means of sums, means, medium, etc. of the pixel values of the zones or areas equivalents of the different sensors.

Todo ello, según el caso, facilita la obtención, y sobre todo la validación, de la placa de matrícula, y se minimiza el problema que, en una misma escena capturada con distintos parámetros de exposición, óptica, filtros, etc., se obtengan distintas matrículas, sin saber a ciencia cierta cual es la correcta, o incluso, sin haber placa de matrícula en la escena, se reconozca una placa, producto de los resultados típicos del tipo de algoritmos utilizados por los sistemas de reconocimiento. Así mismo, el disponer de toda la información generada por el sistema de captura paralela, permite obtener determinadas placas de matrícula que sólo son visibles ante determinadas parametrizaciones y combinaciones de CCD, ópticas y filtros.All this, depending on the case, facilitates obtaining, and especially the validation, of the license plate, and minimizes the problem that, in the same scene captured with different exposure parameters, optics, filters, etc., are obtained different license plates, without knowing for sure which is the correct, or even, without having a license plate on the scene, it recognize a plate, product of the typical results of the type of Algorithms used by recognition systems. Likewise, having all the information generated by the system of parallel capture, allows to obtain certain license plates which are only visible to certain settings and combinations of CCD, optics and filters.

Opcionalmente, el sistema objeto de la invención puede incorporar distintos sistemas de iluminación, como pueden ser parrillas de leds, lámparas halógenas, flash de xenón, etc. Otra ventaja del sistema, es que si se desea, los distintos sensores CCD/CMOS que componen los medios de captura pueden utilizar la misma fuente de iluminación sincronizada.Optionally, the system object of the invention You can incorporate different lighting systems, such as LED grills, halogen lamps, xenon flash, etc. Other advantage of the system, is that if desired, the different sensors CCD / CMOS that make up the capture media can use the same synchronized lighting source.

El método de captura paralela de imágenes, objeto de la invención, comprende, al menos, las siguientes etapas:The parallel image capture method, object of the invention, comprises at least the following stages:

(i) (i): una primera etapa de captura de imágenes de cada sensor en el mismo instante de tiempo;a first stage of capturing images of each sensor at the same time instant;

(ii) (ii): una segunda etapa de asignación y codificación de índices que identifican de forma inequívoca del número de captura de cada sensor, y del sensor que ha realizado la captura, de tal forma que se puedan relacionar.a second stage of allocation and coding of indexes that unequivocally identify the capture number of each sensor, and of the sensor that has made the capture, of such way they can relate.

(iii) (iii): una tercera etapa, en la que en caso de ser necesario, se produce una alineación vertical y horizontal, mediante desplazamiento, de las imágenes capturadas por los distintos sensores.a third stage, in which in case of being necessary, there is a vertical and horizontal alignment, by scrolling, of the images captured by the different sensors

(iv) (iv): una cuarta etapa en la que se facilitan las distintas imágenes capturadas por los distintos sensores CCD o CMOS, y otras imágenes resultantes de la combinación y comparación de las anteriores.a fourth stage in which the different images captured by different CCD sensors or CMOS, and other images resulting from the combination and comparison of the above.

Brief description of the figures

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta corno un ejemplo no limitativo de ésta.Then it goes on to describe very brief a series of drawings that help to better understand the invention and that expressly relate to an embodiment of said invention presented as a non-limiting example of is.

La figura 1 muestra una vista esquematizada del sistema de captura en paralelo de imágenes, objeto de la presente patente de invención, y particularizado para el caso concreto donde los medios de captura comprenden tres sensores de captura CCD.Figure 1 shows a schematic view of the parallel image capture system, object of the present invention patent, and particularized for the specific case where The capture means comprise three CCD capture sensors.

Preferred Embodiment of the Invention

Tal y como se puede observar en la figura 1 el sistema de captura en paralelo de imágenes, comprendeAs can be seen in figure 1 the parallel image capture system, includes

unos primeros medios de captura de imágenes (1), fijados de forma solidaria mediante un elemento de alineación (11);first means of capturing images (1), fixed in solidarity by means of an alignment element (eleven);

unos segundos medios electrónicos de control (12), configurados para sincronizar la captura de los primeros medios de captura de imágenes y para la alineación de las imágenes capturadas; ya few second electronic control means (12), configured to synchronize the capture of the first means of capturing images and for aligning images captured; Y

Los primeros medios de captura de imágenes (1) comprenden, en la realización mostrada en la figura, tres sensores de un tipo seleccionado entre los del tipo CCD y los del tipo CMOS, y que a su vez comprenden, al menos:The first means of image capture (1) they comprise, in the embodiment shown in the figure, three sensors of a type selected from those of the CCD type and those of the CMOS type, and that in turn include, at least:

un primer sensor de captura en color (13), configurado para determinados valores de exposición y ganancia globales para primar la captura de un determinado color frente a otros y que lleva asociada:a first color capture sensor (13), set for certain exposure and gain values global to prioritize the capture of a certain color against others and that has associated:

: una primera óptica (16) configurada junto con un primer filtro óptico de paso (19) para primar la entrada del color determinado en el primer sensor de captura;a first optical (16) configured together with a first optical pass filter (19) to prioritize the entry of the color determined in the first capture sensor;

un segundo sensor de captura en blanco y negro (14) configurado para disponer de sensibilidad próxima o extendida en al zona de luz infrarroja y que a su vez lleva asociada:a second black and white capture sensor (14) configured to have near or extended sensitivity in the area of infrared light and which in turn has associated:

: una segunda óptica (17) configurada junto con un segundo filtro óptico de paso (20) para la reducción de la entrada de luz cuya longitud de onda esté por debajo de la zona infrarroja;A second optical (17) configured together with a second optical pass filter (20) for the reduction of the light input whose wavelength is below the infrared zone;

un tercer sensor de captura en blanco y negro (15) configurado, junto con una óptica (18), para una determinada regulación.a third black and white capture sensor (15) configured, together with an optics (18), for a given regulation.

Además, las capturas realizadas por los dos sensores laterales (13, 15) se alinean horizontal y verticalmente mediante desplazamiento de los pixels con el sensor central (14).In addition, the catches made by the two side sensors (13, 15) line up horizontally and vertically by moving the pixels with the central sensor (14).

Así, los medios de reconocimiento pueden disponer de, al menos:Thus, the means of recognition can have at least:

A) TO): la información de los valores de los pixels de las capturas individuales de los distintos sensores que componen los medios de captura (1);the information of the pixel values of the individual captures of the different sensors that make up the capture means (1);

B) B): la información comparada de los valores de los pixels de las zonas o áreas equivalentes de los distintos sensores que componen los medios de captura (1), ythe comparative information of the values of the pixels of the zones or equivalent areas of the different sensors which make up the capture means (1), and

C) C): la información combinada mediante sumas, medias, medianas, etc. de los valores de los pixels de las zonas o áreas equivalentes de los distintos sensores que componen los medios de captura (1).the information combined by means of sums, means, medium, etc. of the pixel values of the zones or areas equivalents of the different sensors that make up the means of capture (1).

En un segundo aspecto de la invención, el método de captura paralela de imágenes comprende, al menos, las siguientes etapas:In a second aspect of the invention, the method Parallel image capture includes at least the following stages:

(ii) (ii): una segunda etapa de asignación y codificación de índices que identifican de forma inequívoca del número de captura de cada sensor, y del sensor que ha realizado la captura, de tal forma que se puedan relacionar;a second stage of allocation and coding of indexes that unequivocally identify the capture number of each sensor, and of the sensor that has made the capture, of such way they can relate;

(iii) (iii): una tercera etapa, en la que en caso de ser necesario, se produce una alineación vertical y horizontal, mediante desplazamiento, de las imágenes capturadas por los medios de captura (1);a third stage, in which in case of being necessary, there is a vertical and horizontal alignment, by scrolling, of the images captured by the media capture (1);

(iv) (iv): una cuarta etapa en la que se combinan y comparan las distintas imágenes capturadas.a fourth stage in which they combine and compare The different images captured.

Claims

1. Parallel image capture system, characterized in that it comprises at least:

first means of capturing images (1), fixed in solidarity by means of an alignment element (eleven);

a few second electronic control means (12), configured to synchronize the capture of the first means of capturing images and for aligning images captured; Y

a third means of recognition of captured images

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2. System according to claim 1 characterized in that the first image capture means (1) comprise sensors of a type selected from:

\quadquad: sensores tipo CCD;CCD type sensors;

\quadquad: sensores tipo CMOS.CMOS type sensors.

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3. System according to claim 1 characterized in that the first image capture means (1) comprise three sensors of a type selected from:

\quadquad: sensores tipo CCD;CCD type sensors;

\quadquad: sensores tipo CMOS.CMOS type sensors.

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4. System according to claim 3 characterized in that the image capture means (1) comprise at least:

a first color capture sensor (13), set for certain exposure and gain values global to prioritize the capture of a certain color against others and that has associated:

\quadquad: una primera óptica (16) configurada junto con un primer filtro óptico de paso (19) para primar la entrada del color determinado en el primer sensor de captura;a first optic (16) configured together with a first optical pass filter (19) to give priority to the color input determined on the first capture sensor;

a second black and white capture sensor (14) configured to have near or extended sensitivity in the area of infrared light and which in turn has associated:

\quadquad: una segunda óptica (17) configurada junto con un segundo filtro óptico de paso (20) para la reducción de la entrada de luz cuya longitud de onda esté por debajo de la zona infrarroja;a second optic (17) configured together with a second optical pass filter (20) for input reduction of light whose wavelength is below the zone infrared;

a third black and white capture sensor (15) configured, together with an optics (18), for a given regulation.

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5. System according to claim 2 characterized in that the sensors are aligned with each other.

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6. System according to claims 3 and 4 characterized in that the images captured by the two lateral sensors are aligned with those captured by the central sensor.

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7. System according to claim 1 characterized in that the recognition means are configured for the use of at least:

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8. Method of parallel image capture, characterized in that it comprises at least the following stages: