Led船名標志牌及其智能識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能主動發(fā)光的LED船用銘牌，適用于海事內(nèi)河航道上視頻對船名號的智能識別。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有船名號在識別方面存在諸多不足，對于以傳統(tǒng)的噴涂方式標示在船弦兩側(cè)的船名，容易被水淹沒，監(jiān)控攝像機無法及時、準確地捕獲船名號信息，霧天及夜晚更加無法識別；此外，對于以發(fā)光方式形成的船名標志牌則亮度不夠，透霧性不強，標志牌的整體發(fā)光導(dǎo)致船名模糊，使得不能準確視頻識別船名號；再有，傳統(tǒng)發(fā)光標志牌耗能很大，光伏供電無法滿足其正常運行。在夜晚和霧天的時候，有的船民為逃避檢查會主動關(guān)閉標志牌。標志牌內(nèi)普遍使用普通燈管，耗能高、損壞率高且維護更換成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下需要解決的技術(shù)問題:
[0004]1.如何保證船名標志牌在晚上或者霧天等天氣狀況不好的情況下，能在視頻中分辨清楚；
[0005]2.如何保證在各個角度都能清晰的看到船名標志牌；
[0006]3.如何保證船名標志牌燈箱的供電；
[0007]4.如何讓視頻能智能分析出船名標志牌。
[0008]為此，本發(fā)明提出與如下技術(shù)方案:
[0009]—種LED船名標志牌智能識別方法，包括以下步驟:
[0010](I)對船名標志牌進行圖像采集；
[0011](2)對所采集的船名標志牌圖像進行智能識別；
[0012](3)輸出船名標志牌信息；
[0013]其中所述智能識別包括按照如下方法進行灰度化處理:
[0014]將船名標志牌的彩色圖像在RGB空間表達，將RGB彩色船名標志牌圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像:
[0015]Gray1= [max (紅，綠，藍)+min (紅，綠，藍)]/2
[0016]①
[0017]Gray2=(紅 + 綠 + 藍)/3
[0018]②
[0019]Gray3 =紅 X0.3+綠 X0.59+藍 X0.11
[0020]③
[0021 ]Gray4= Gray ! X 50% +Gray2 X 30% +Gray3 X 20%
[0022]④
[0023]依據(jù)公式④得到船名標志牌圖像的灰度值。
[0024]進一步地，還包括在圖像采集之前進行紅外線定位的步驟。
[0025]進一步地，還包括對船名標志牌的灰度圖像進行平滑濾波和開運算處理。
[0026]進一步地，還包括對船名標志牌的灰度圖像進行魯棒性的二值化。
[0027]進一步地，還包括對船名標志牌字符的定位與后續(xù)處理。
[0028]進一步地，所述定位和后續(xù)處理包括對船名標志牌的二值圖像的清理、船名標志牌模板的匹配、以及船名標志牌的字符糾偏與歸一化處理。
[0029]本發(fā)明還提出了一種LED船名標志牌，包括LED燈箱、燈箱內(nèi)部的LED燈、形成在燈箱四面或者前后兩面的船名號，所述船名號采用反光透光膜制成、利用背光LED照射，還包括為LED供電的電源裝置。
[0030]進一步地，所述燈箱為棱柱形或長方形。
[0031]進一步地，所述電源裝置包括設(shè)置在燈箱頂部的太陽能電池板，以及設(shè)置在燈箱內(nèi)的蓄電池。
[0032]進一步地，所述LED船名標志牌燈箱上還設(shè)置有紅外線發(fā)射器。
[0033]為了克服現(xiàn)有船名標志牌通過監(jiān)控攝像機無法捕獲船名號信息、霧天及夜晚更無法識別的不足，本發(fā)明提出一種帶有主動發(fā)光、并且可通過太陽能板進行供電的LED船名標識燈箱。
[0034]為便于船名號能被視頻有效識別的考慮，把LED船名號燈箱設(shè)計成棱柱形，這樣就可以從多個不同的角度識別船名號，增加了識別的準確性。在棱柱的頂面，放一塊太陽能電板；棱柱的內(nèi)部，用于存放電池，用來對LED進行供電，同時為了保證在沒有陽光的時候能持續(xù)的供電，還設(shè)計了直流電源接口。為了便于視頻對船名號的捕捉，在船名標志牌下面設(shè)id個撐桿和底座。
[0035]箱體上的船名號，用白色3M反光透光膜制成，用背光LED照射，以便在光線不好的時候能準確識別船名號。
[0036]在LED船名牌燈箱設(shè)計好后，需要視頻的智能識別技術(shù)來進行配合。船名號識別技術(shù)要求能夠?qū)⑦\動中的船舶的船名號從復(fù)雜背景中提取并識別出來，通過提取、圖像預(yù)處理、特征提取、字符識別等技術(shù)，識別船名號。
[0037]本發(fā)明專利使用新型LED船名標志牌，無論在夜晚還是霧天等光線不足的環(huán)境下，LED船名標志牌都能夠被視頻采集裝置、比如攝像機有效識別。通過太陽能光伏板，新型LED船名標志牌可以實現(xiàn)自主供電。通過對船名號燈箱的改造和視頻的智能分析，能實時、精準的解析出船名號，對于海事機構(gòu)執(zhí)法具有重大的意義。
【附圖說明】
[0038]圖1是棱柱形LED船名標志牌燈箱的形狀。
[0039]圖2是棱柱形LED船名標志牌燈箱的效果圖。
[0040]圖3是長方形LED船名標志牌牌面示意圖。
[0041 ]圖4是長方形LED船名標志牌燈箱的效果圖。
[0042]圖5是對船名標志牌進行智能識別的總體流程圖。
[0043]圖6是對船名標志牌智能識別的具體過程示意圖。
【具體實施方式】
[0044]下面參照附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明，所展示的實施例僅是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0045]實施例1
[0046]參見圖1-2，本發(fā)明的LED船名標志牌燈箱形狀，按照棱柱的方式設(shè)計，比如設(shè)計成40cm*40cm*20cm的大小。船名號分別用白色3M反光透光膜制成，分布在棱柱的四個面上，用白色背光LED照射。船名號的每個字符的大小均設(shè)置為5cm*5cm。在燈箱的上面，放一個40cm*20cm的大小的太陽能電板，在燈箱的內(nèi)部放置一塊蓄電池，用于LED的供電，同時為了保證在沒有陽光的時候能持續(xù)的供電，還設(shè)計了直流電源接口 ；并且在棱柱的頂部角落位置放置一個光傳感器，用于控制有無陽光時對電池供電進行判斷。為了便于視頻對船名號的捕捉，在下面設(shè)計一個撐桿和底座。
[0047]實施例2
[0048]參照圖1-2，LED船名牌燈箱的形狀，按照棱柱的方式設(shè)計，設(shè)計成60cm*60cm*30cm的大小。船名號分別用白色3M反光透光膜制成，分布在棱柱的四個面上，用紅色背光LED照射。船名號的每個字符的大小均設(shè)置為6cm*6cm。在燈箱的上面，放一個60cm*30cm的大小的太陽能電板，在燈箱的內(nèi)部放置一塊電池，用于LED的供電，同時為了保證在沒有陽光的時候能持續(xù)的供電，還設(shè)計了直流電源接口 ；并且在棱柱的頂部角落位置放置一個光傳感器，用于控制有無陽光時對電池供電進行判斷。為了便于視頻對船名號的捕捉，在下面設(shè)計一個撐桿和底座。
[0049]實施例3
[0050]參照圖1-2，LED船名牌燈箱的形狀，按照棱柱的方式設(shè)計，設(shè)計成80cm*80cm*40cm的大小。船名號分別用白色3M反光透光膜制成，分布在棱柱的四個面上，用白色背光LED照射。船名號的每個字符的大小均設(shè)置為10cm*10cm。在燈箱的上面，放一個80cm*40cm的大小的太陽能電板，在燈箱的內(nèi)部放置一塊電池，用于LED的供電，同時為了保證在沒有陽光的時候能持續(xù)的供電，還設(shè)計了直流電源接口 ；并且在棱柱的頂部角落位置放置一個光傳感器，用于控制有無陽光時對電池供電進行判斷。為了便于視頻對船名號的捕捉，在下面設(shè)計一個撐桿和底座。
[0051]實施例4
[0052]參照圖1-2，LED船名牌燈箱的形狀，按照棱柱的方式設(shè)計，設(shè)計成100cm*100cm*50cm的大小。船名號分別用白色3M反光透光膜制成，分布在棱柱的四個面上，用白色背光LED照射。船名號的每個字符的大小均設(shè)置為12cm*12cm。在燈箱的上面，放一個100cm*50cm的大小的太陽能電板，在燈箱的內(nèi)部放置一塊電池，用于LED的供電，同時為了保證在沒有陽光的時候能持續(xù)的供電，還設(shè)計了直流電源接口 ；并且在棱柱的頂部角落位置放置一個光傳感器，用于控制有無陽光時對電池供電進行判斷。為了便于視頻對船名號的捕捉，在下面設(shè)計一個撐桿和底座。
[0053]實施例5
[0054]參見圖3-4，本發(fā)明所提出的LED船名標志牌燈箱，還可以設(shè)計成長方體，例如設(shè)計成 90cm*10cm*50cm 的大小、100cm*10cm*60cm 的大小、80cm*10cm*40cm 的大小；船名號標志牌分別用白色3M反光透光膜制成，分布在長方體的前側(cè)盒面和后側(cè)盒面，用白色背光LED照射。船名號標志牌的每個字符的大小例如設(shè)置為8cm*8cm、9cm*9cm、6cm*6cm，字符的背景顏色設(shè)置為藍色。具體地，在燈箱下面可設(shè)計長方體底座，大小設(shè)置為 110cm*50cm*50cm、120cm*60cm*50cm、120cm*60cm*50cm，根據(jù)標志牌的大小而設(shè)定。在底座頂部，放置兩塊太陽能電池板，電池板的大小根據(jù)燈箱牌的大小而設(shè)計，例如可為:40cm*20cm、50cm*20cm、30cm*15cm的大小，在底座的內(nèi)部放置一塊蓄電池，用于LED的供電，同時為了保證在沒有陽光的時候能持續(xù)供電，還在底座上面設(shè)計了一個直流電源接口 ；并且在燈箱與底座連接的位置，放置一個光傳感器，該傳感器的作用是用于對有無陽光的情況下，對電池是否開始供電進行判斷。為了對船名號牌進行準確撲捉和定位，在燈箱的前側(cè)盒面和后側(cè)盒面的每個面的四個直角上分別放置了一個紅外線發(fā)射器。如圖4所示。實施例6
[0055]參見圖5，本發(fā)明還提出一種針對LED船名號的智能識別方法，當船舶進入視頻監(jiān)控范圍后，視頻先進行視頻拍照，然后進行圖像的采集。對采集到的圖像按照船名號的位置進行船名號的定位，分析出船名號后，再對其進行字符切割，切割成一個一個的字符。然后通過圖像識別軟件對字符進行解析，分析出具體的符