消梯形畸变的车牌识别光学系统设计与分析
发布时间：2021-12-30 10:44
近年来,智能交通系统快速发展,车牌识别光学系统被广泛应用于需要大范围高清画质监控的场所,如:十字路口、混行车道等场所。光学系统通常以一定角度向下倾斜安装,拍摄的车牌图像将发生变形,即车牌图像存在梯形畸变,这将影响对车牌字符特征的准确识别。为此,本文开发了一款可以消梯形畸变的车牌识别光学系统。首先,分析车牌识别光学系统倾斜成像过程中的梯形畸变,推导出梯形畸变的表达式,建立了梯形畸变与物体高度,物平面倾角,焦距和物距之间的关系曲线。对比现有梯形畸变的校正方法,提出一种使用微反射镜阵列校正倾斜成像光学系统中梯形畸变的新方法,并利用仿真和实验证实了该方法的可行性。针对向下倾斜12°安装、工作区域在16.56～60m范围内的光学系统,应用校正梯形畸变的新方法,确定了光学系统的总体设计方案,对光学系统的设计参数进行计算,通过对整体光学系统的优化,最终完成了在空间频率110lp/mm,可见与近红外谱段的全视场MTF分别为0.3与0.35,可消梯形畸变的日夜两用车牌识别光学系统。最后,分析该系统对梯形畸变的校正效果,系统以12°向下倾斜时,倾斜引起的梯形畸变可被消除97.5%,表明设计的消梯形畸变的车...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EP2514型交通监控镜头腾龙官网上目前仅存的ITS交通监控镜头型号为M118FM35-II，该镜头仅在可见
第1章绪论21.2国内外研究进展1.2.1国外研究进展美国、欧洲、日本等自上世纪60年代末期，便开始了道路视频监控方面的研究。道路视频监控主要经历了三个时期[11]：第一时期采用的模拟视频监控，主要由人眼来完成对监控画面的分析、判断；第二时期模拟和数字相结合，模拟视频信号由位于前面的模拟摄像机输出，后端将计算机得到的相关图像再次实行数字图像处理、智能分析；第三时期为数字视频监控，该时期的前端摄像机均具有网络IP，数字监控技术应用了大量的计算机技术来协助人类采集和管理各类视频信息，先进高效的数字视频监控系统已经走向道路监控的主流。国外的道路监控摄像机主要集中在富士能、腾龙、Computar、KOWA、精工等。宾得相对孔径最大的一款交通监控镜头，型号为EP2514，不支持夜间成像。F数为1.4，靶面大小2/3-inch，焦距25mm，像素200万。图1.1EP2514型交通监控镜头腾龙官网上目前仅存的ITS交通监控镜头型号为M118FM35-II，该镜头仅在可见波段成像，不具备红外功能。F数为1.4，焦距30mm，适用探测器大小为1/1.8-inch，对应全视场大小为11.94°×8.95°，像素300万。图1.2M118FM35-II型交通监控镜头
HF25XA-5M型交通监控镜头Computar的ITS交通监控镜头型号为M2518-MPW2，支持夜视功能
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能交通中的出租车违章行为自动检测系统[J]. 黄训平,贾克斌,聂文真,刘鹏宇,王凤珍. 测控技术. 2020(01)
[2]基于MATLAB的倾斜车牌校正[J]. 于浩然. 内燃机与配件. 2019(13)
[3]车牌定位及倾斜校正技术研究[J]. 钟彩,唐婧,杨兴耀. 计算机产品与流通. 2019(03)
[4]数字微镜器件在会聚成像光路中的像差分析[J]. 孙永强,胡源,王月旗,王祺,付跃刚. 光学学报. 2019(03)
[5]车牌图像倾斜校正算法的研究[J]. 许珊珊. 内江科技. 2018(05)
[6]物方远心双指指纹采集光学系统设计[J]. 周路,迟耀丹,郭亮. 激光与光电子学进展. 2016(10)
[7]大孔径大靶面昼夜型监控镜头光学系统设计[J]. 黄文华,林峰. 应用光学. 2016(01)
[8]0.4～1.7μm宽波段大相对孔径光学系统设计[J]. 曲锐,邓键,彭晓乐,曹晓荷. 光学学报. 2015(08)
[9]CCD相机光圈大小对最小曝光时间的影响[J]. 赵构,顾金良,罗红娥,葛春梅,陈康康. 网络新媒体技术. 2015(04)
[10]基于DMDU的高速公路全程监控改造设计实现[J]. 崔瑾,蔡超. 中国交通信息化. 2015(04)
硕士论文
[1]提升成像质量的计算光学设计方法研究[D]. 王娇阳.西安电子科技大学 2017
[2]车牌定位及畸变矫正技术的研究[D]. 童威.天津大学 2017
[3]变焦安防、日夜共焦式光学系统设计及评价[D]. 杨欢丽.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2014
[4]高分辨率掌纹图像采集与识别技术研究[D]. 袁春晓.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
[5]新型主动式宽光谱共焦微光夜视系统的研究[D]. 胡豪成.福建师范大学 2005
本文编号：3558034
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EP2514型交通监控镜头腾龙官网上目前仅存的ITS交通监控镜头型号为M118FM35-II，该镜头仅在可见
第1章绪论21.2国内外研究进展1.2.1国外研究进展美国、欧洲、日本等自上世纪60年代末期，便开始了道路视频监控方面的研究。道路视频监控主要经历了三个时期[11]：第一时期采用的模拟视频监控，主要由人眼来完成对监控画面的分析、判断；第二时期模拟和数字相结合，模拟视频信号由位于前面的模拟摄像机输出，后端将计算机得到的相关图像再次实行数字图像处理、智能分析；第三时期为数字视频监控，该时期的前端摄像机均具有网络IP，数字监控技术应用了大量的计算机技术来协助人类采集和管理各类视频信息，先进高效的数字视频监控系统已经走向道路监控的主流。国外的道路监控摄像机主要集中在富士能、腾龙、Computar、KOWA、精工等。宾得相对孔径最大的一款交通监控镜头，型号为EP2514，不支持夜间成像。F数为1.4，靶面大小2/3-inch，焦距25mm，像素200万。图1.1EP2514型交通监控镜头腾龙官网上目前仅存的ITS交通监控镜头型号为M118FM35-II，该镜头仅在可见波段成像，不具备红外功能。F数为1.4，焦距30mm，适用探测器大小为1/1.8-inch，对应全视场大小为11.94°×8.95°，像素300万。图1.2M118FM35-II型交通监控镜头
HF25XA-5M型交通监控镜头Computar的ITS交通监控镜头型号为M2518-MPW2，支持夜视功能
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能交通中的出租车违章行为自动检测系统[J]. 黄训平,贾克斌,聂文真,刘鹏宇,王凤珍. 测控技术. 2020(01)
[2]基于MATLAB的倾斜车牌校正[J]. 于浩然. 内燃机与配件. 2019(13)
[3]车牌定位及倾斜校正技术研究[J]. 钟彩,唐婧,杨兴耀. 计算机产品与流通. 2019(03)
[4]数字微镜器件在会聚成像光路中的像差分析[J]. 孙永强,胡源,王月旗,王祺,付跃刚. 光学学报. 2019(03)
[5]车牌图像倾斜校正算法的研究[J]. 许珊珊. 内江科技. 2018(05)
[6]物方远心双指指纹采集光学系统设计[J]. 周路,迟耀丹,郭亮. 激光与光电子学进展. 2016(10)
[7]大孔径大靶面昼夜型监控镜头光学系统设计[J]. 黄文华,林峰. 应用光学. 2016(01)
[8]0.4～1.7μm宽波段大相对孔径光学系统设计[J]. 曲锐,邓键,彭晓乐,曹晓荷. 光学学报. 2015(08)
[9]CCD相机光圈大小对最小曝光时间的影响[J]. 赵构,顾金良,罗红娥,葛春梅,陈康康. 网络新媒体技术. 2015(04)
[10]基于DMDU的高速公路全程监控改造设计实现[J]. 崔瑾,蔡超. 中国交通信息化. 2015(04)
硕士论文
[1]提升成像质量的计算光学设计方法研究[D]. 王娇阳.西安电子科技大学 2017
[2]车牌定位及畸变矫正技术的研究[D]. 童威.天津大学 2017
[3]变焦安防、日夜共焦式光学系统设计及评价[D]. 杨欢丽.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2014
[4]高分辨率掌纹图像采集与识别技术研究[D]. 袁春晓.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
[5]新型主动式宽光谱共焦微光夜视系统的研究[D]. 胡豪成.福建师范大学 2005
本文编号：3558034
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