[发明专利]一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统及方法

权利要求书

1.一种基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，其特征在于，包括：

数据采集设备：包括高清晰工业相机和卫星定位接收机，用于对高速公路广告牌进行拍照，并获取拍照位置的卫星定位数据；

车载终端：对采集照片进行预处理和匹配；并通过无线传输模块将处理好的数据上传至中心服务系统；

中心服务系统：接收来自车载终端的上传数据，用于记录、对比和展示广告牌数据。

2.如权利要求1所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，其特征在于，所述高清晰工业相机的分辨率≥500万像素，光圈≥F1.4，焦距≥10mm；所述卫星定位接收机为GPS定位模块和/或北斗定位模块。

3.如权利要求2所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，其特征在于，所述高清晰工业相机安装在车辆后视镜上，镜头朝车辆行驶方向。

4.如权利要求1所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别系统，其特征在于，所述车载终端采用点烟器供电。

5.一种基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、先将高清晰工业相机、车载终端和卫星定位接收机在车上安装并固定好后，控制车辆匀速行驶；

S2、采用卫星定位接收机对车辆位移进行累计，并控制相机对高速公路两边的广告牌等间隔进行拍照采集；

S3、在车载终端上，对采集照片进行识别处理，提取广告牌边界；

S4、中心服务系统接收来自车载终端的上传数据，并与既有广告牌GIS图层数据库进行对比，并判断广告牌是否为新增广告牌。

6.如权利要求5所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其特征在于，所述高清晰工业相机的分辨率≥500万像素，光圈≥F1.4，焦距≥10mm，所述高清晰工业相机安装在车辆后视镜上，镜头朝车辆行驶方向；所述步骤S1调整相机的对焦系统，使其前方100m范围内的物体能被清晰拍摄，并使用基于棋盘格的标定算法，根据相机摄像头内参，对采集的图片畸变进行修正，进而得到相机照片的修正系数。

7.如权利要求5所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、对照片进行二值化、高斯模糊处理和膨胀处理后，基于Canny边缘提取策略，得到图像的轮廓；

S22、对图像中的轮廓进行筛选，一层一层排除非广告牌的轮廓；

S23、对筛选出来的待选轮廓进行透视转换，将四边形轮廓转化为矩形轮廓，并写入广告牌有效边界数据库；

S24、将广告牌有效边界数据库、对应的卫星定位数据、时间数据一同写入车载终端本地的SD卡中，同时通过车载终端的移动网络，将检测的数据实时上传至中心服务系统。

8.如权利要求7所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其特征在于，所述步骤S22包括：

S221、判断轮廓是否有且仅有四个顶点，若是，进入S222；反之，排除该轮廓；

S222、判断轮廓的四个角点是否出现在图像的边界处，若是，则排除该轮廓；反之，进入S223；

S223、判断轮廓是否为一个凹四边形，若是，则排除该轮廓；反之，进入S224；

S224、判断轮廓所围成的区域是否超过20万像素且小于40万像素，若否，则排除该轮廓；反之，进入S225；

S225、判断轮廓的四个角点两两之间的距离是否大于100像素，若否，则排除该轮廓；反之，进入S226；

S226、判断轮廓的最长边与最短边之比是否大于1，若否，则排除；反之，进入S227；

S227、判断轮廓所围成区域的颜色分布直方图与交通标志牌板的颜色分布直方图相关系数是否大于0.9，若是，则排除；反之，则作为待选轮廓。

9.如权利要求5所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其特征在于，所述步骤S4中的中心服务系统在收到远程车载终端的连接请求后，验证终端身份，若为合法终端，则为其建立数据接收线程，接收数据；若为非法终端，则关闭连接。

10.如权利要求5所述的基于车载相机的高速公路广告牌识别方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S41、通过卫星定位数据，计算检测的广告牌与中心服务系统GIS图层中已有的广告牌的空间距离，若空间距离＞15m，则判定为新增广告牌；反之，则进入S42；

S42、计算检测的广告牌与中心服务系统GIS图层中已有的广告牌颜色分布直方图相关系数，若相关系数小于0.9，则认为是新增广告牌；反之，则判定检测的广告牌与GIS图层中的广告牌为同一广告牌。