一种车架号信息采集方法及其系统与流程

1.本发明涉及对机动车车架号采集方法的技术领域。


背景技术：

2.车架号又称车辆识别代码（vin），是根据车辆管理标准确定，包含了车辆的生产厂家、年代、车型、车身型式及代码、发动机代码及组装地点等信息。一般由17位字母、数字组成的编码，具有对车辆的唯一识别性，因此可称为"机动车身份证"。机动车的车牌号可换，但车架号是机动车出厂前通过冲压方式形成于车身主体支架上，无法更换，所以，在机动车登记上牌照、二手车交易过户、机动车上线检验时，都需要将车架号图像信息按照1：1的比例拓印下来存档备案。目前，采用的拓印的方式采集不仅能记录车架号的字母和数字等字符内容信息，同时还可记录字符的字形、大小、字间距等信息，以便验证车架号是否为仿制冒用。
3.采用的传统拓印的方式采集车架号虽然可以确保实现1：1的比例采集车架号，但对操作人员要求高，清晰度较差，为了提升拓印的清晰度，如公开号：cn104553275b 公开的一种车架号快速拓印装置来实现清晰度提升，以便清晰扫描形成电子扫描件，但结构复杂，操作程序程序繁琐，效率低。随着车管电子化需求的发展，传统拓印已无法满足机动车业务的异地查证办理，为了实现车架号电子化管理，目前虽然也有公开各种摄像方式采集车架号的方案，但普遍都需借助相机支架垂直拍摄，从而保证每次拍摄距离相同，以便能还原出1：1比例的车架号图像，但支架安装不便，而且空间受限，准确度较差；最主要的是车架号是通过冲压的方式在方式形成于车身主体支架上的，车架号的各字符颜色与车架主体颜色相同，也即字符与背景色差较小，垂直角度采集的图像中不易清晰分辨，尤其是以黑白打印输出时，容易出现字符无法分辩，再经复印得出的可能是如图1所示效果。


技术实现要素：

4.综上所述，本发明的目的在于现有车架号图像采集过程存在操作繁琐，图像清晰度差的技术不足，而提出一种车架号信息采集方法及其系统。
5.为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种车架号信息采集方法，其特征在于所述方法采用如下步骤：步骤一、在车架号所在位置放入一个将车架号完全套入在内的补光基准框；所述的补光基准框为长方形边框结构，包括有不透光材质的外框，外框的横截面为l字形，在外框四条边内分别嵌入有向框内方向水平出光的发光条，在外框的外部固定安装有为发光条供电的电池，在外框的侧边设有至少两颗永磁铁；步骤二、采用智能终端对补光基准框和车架号同时进行图像采集，获得原始车架号图像；步骤三、智能终端对原始车架号图像进行识别和等比例复原；识别和等比例复原的方法包括：s3.1、从原始车架号图像中寻找补光基准框的边
和角点，并通过透视变换法对原始车架号图像进行裁切，并对所有角度方向分别与标准方向角度为0度、90度、180度或270度进行比对，并以偏差角度最小的一个标准方向角度进行校正调整，从而获得长方形的非等比车架号图像；s3.2、对非等比车架号图像进行尺寸长宽非约束比例调节，调节长宽尺寸比与补光基准框对应的标准长宽尺寸保持一致，从而获得等比值车架号图像；步骤四、智能终端变换拍摄角度，重复步骤三，将两次经步骤三所获得的等比值车架号图像均由rgb格式转成灰度图，并采用otsu阈值分割算法对灰度图进行二值化处理，得到两幅二值化图，对两幅二值化图进行重合度比较，如果重合度大于预设值，则代表车架号图像采集合格，选取其中一幅等比值车架号图像存档；否则清除等比值车架号图像，重复两次步骤三；步骤五、将步骤四存档的等比值车架号图像上传至机动车管理服务器。
6.所述的外框为黑色金属框，且四个边框内角和外角均为直角。
7.所述的外框的四条形上表面均设有刻度尺。
8.步骤四中选取其中一幅等比值车架号图像存档后，还采用orc技术识别提取等比值车架号图像中的字符信息，获得vin代码，并从车辆识别代码数据库中调取出机动车首次登记上牌时所录入的车架号图像，并在智能终端上进行显示。
9.步骤s3.1，从原始车架号图像中寻找补光基准框的四条边框的外侧边和四个外边角的角点。
10.步骤四中还包括有与车辆识别代码数据库中调取出机动车首次登记上牌时所录入的车架号图像重合度比较步骤，在重合度低于预设值时进行提醒。
11.步骤四中选取其中一幅等比值车架号图像存档时，将等比值车架号图像以竖向置于pdf文档中心进行存档。
12.所述的外框四条边内嵌入的发光条由透明基板冲压而成的一体结构导光边框，以及嵌入在导光边框侧边上的led灯带构成，导光边框上表面粘接在外框内表面；两颗永磁铁嵌入固定在导光边框的左右两侧的凹槽内。
13.所述的电池位于外框的其中一外侧边，并与外框内的永磁铁磁性吸附连接，电池与发光条之间通过pin针供电连接。
14.一种车架号信息采集系统，其特征在于所述系统包括有补光基准框、智能终端及机动车管理服务器；所述的补光基准框为车架号图像采集过程提供小于拍摄面30度夹角方向补光，使车架号字符凹槽内形成阴影，同时为智能终端裁剪、变形及长宽尺寸例调整提供依据；所述的智能终端用于采集车架号图像，并根据所述的车架号信息采集方法获得等比值车架号图像，上传至机动车管理服务器；机动车管理服务器用于对车架号图像存储管理，以及供异地调取。
15.本发明的有益效果为：本发明通过一个简要结构的补光基准框吸附在车架号的外围，为车架号处提供近似水平方向补光，从而使车架号字符凹槽内形成阴影，使得智能终端拍摄时能采集到字符与背景具有对比度相对较高的车架号图像；补光基准框为标准尺寸，长宽比固定，在拍摄距离远近不同时，均可依据系统预设参数调整原始车架号图像中的补光基准框部分内容的形变和长宽比，尤其适用于机动车副驾位座椅等空间狭小和光线不良位置的车架号采用。
附图说明
16.图1为车架号普通拍摄黑拍打印后的效果图;图2为本发明的补光基准框的立体结构示意图示；图3为本发明的补光基准框的分解结构示意图；图4为本发明的工作流程图。
具体实施方式
17.参下结合附图本发明优选的具体实施例对本发明的技术方案作进一步地说明。
18.参照图2至图4中所示，本发明公开的一种车架号信息采集方法，主要是用于机动车登记上牌照、二手车交易过户、机动车上线检验或其它需要查验机动车身份时，实现车架号图像采集，具体采用如下步骤：步骤一、在车架号所在位置放入一个将车架号完全套入在内的补光基准框；由于需采集的车架号大部分是位于机动车副驾位座椅下方，而且要揭开地毯上盖板后才可见，空间狭小，采光较差；具有拍照功能的智能终端，虽然一般都包含有闪光灯功能，但闪光灯补光方向与拍摄方向基本重合，对于车架号的字符与背景同色的情况下，垂直拍摄反光明显，容易导致局部曝光过度，无法分辨出车架号字符边界；若以倾斜角度拍摄容易因近大远小导致图像变形严重，不利于精准按实际长宽比还原采集图像；本发明的补光基准框通过磁铁吸附在车架号的外围，就车架号框于其内，为车架号处字符提供近似水平方向补光，从而使车架号字符凹槽内形成阴影，以垂直车架号平面的角度查看字符时，在字符的边缘形成颜色相对较深的阴影，从而便于区分车架号的字符与背景。
19.步骤二、采用智能终端对补光基准框和车架号同时进行图像采集，获得原始车架号图像；由于本发明的补光基准框提供补光，智能终端拍摄时可以无法开启闪光功能，智能终端可以采用尽可能垂直车架号平面的角度进行拍摄。
20.步骤三、智能终端对原始车架号图像进行识别和等比例复原；由于本发明对原始车架号图像时未借助固定支架，完全依靠手持拍摄，每次拍摄时，智能智能与车架号之间的距离不同，以及拍摄角度的差异，获得到原始车架号图像尺寸均不同，因此需对原始车架号图像进行识别和等比例复原，识别和等比例复原的具体方法包括如步步骤：s3.1、从原始车架号图像中寻找补光基准框的边和角点，并通过透视变换法对原始车架号图像进行裁切，并对所有角度方向分别与标准方向角度为0度、90度、180度或270度进行比对，并以偏差角度最小的一个标准方向角度进行校正调整，从而获得长方形的非等比车架号图像；透视变换法（perspective transformation）是一种计算机视觉中常用的技术，主要应用于图像处理中的投影变换，通过将三维场景的视角投影到二维平面上，实现图像的变换和校正。目前，透视变换法在计算机视觉领域中，被广泛应用于图像校正、图像对齐、视频稳定、图像区域截取等方面。本发明根据从原始车架号图像中的补光基准框的边和角点采用透视变换法将截取校正得到的非等比车架号图像虽然为长方形的图像，但该图像的长宽尺寸比与系统预设的补光基准框标准长宽比并不相同；s3.2、对非等比车架号图像进行尺寸长宽非约束比例调节，调节长宽尺寸比与补光基准框对应的标准长宽尺寸保持一致，从而获得等比值车架号图像；为了便于后续打印输出时，能得到1：1比例的车架号图像，同时将等比值车架号图像的文档宽度和高度调整到
与所述的补光基准框实际长宽保持一致。
21.步骤四、智能终端变换拍摄角度，重复步骤三，将两次经步骤三所获得的等比值车架号图像均由rgb格式转成灰度图，并采用otsu阈值分割算法对灰度图进行二值化处理，得到两幅二值化图，对两幅二值化图进行重合度比较，如果重合度大于预设值，则代表车架号图像采集合格，选取其中一幅等比值车架号图像存档；否则清除等比值车架号图像，重复两次步骤三；智能终端两次拍摄角度优选从垂直车架号平面的偏左0-10度和偏右0-10度，有利于规避环境光造成的反光而无法清晰采集到车架号图像，两次采集的车架号图像二值化图进行重合度大于预设值达到预设值，则代表图像采集合格。
22.步骤五、将步骤四存档的等比值车架号图像上传至机动车管理服务器。
23.本发明的补光基准框具体结构为长方形边框结构，包括有不透光材质的外框1，外框1的横截面为l字形，在外框1四条边内分别嵌入有向框内方向水平出光的发光条2，在外框1的外部固定安装有为发光条供电的电池3，在外框1的侧边设有至少两颗永磁铁4。所述的外框1为黑色金属框，且四个边框内角和外角均为直角。
24.为了保证补光基准框的支撑强度，避免出于扭曲变形，所述的外框1四条边内嵌入的发光条由透明基板冲压而成的一体结构导光边框21，以及嵌入在导光边框21侧边上的led灯带22构成，导光边框21上表面粘接在外框1内表面；也即led灯带22通电发光后，光线入射至导光边框21内，在导光边框21传导下，相对均匀地从补光基准框中心方向出光，两颗永磁铁4嵌入固定在导光边框的左右两侧的凹槽211内。通过两颗永磁铁4将补光基准框平整贴合在车架上。由于补光基准框受使用空间限制，边框无法设计较宽，由于透视变换法需要，补光基准框也法设计较厚，补光基准框上表面与车架号所在平面高度差越低，实现图像的变换和校正精准度越高，因此，补光基准框容纳电池存放空间极为有限，本发明采用磁吸外挂式结构电池，方便电池更换，具体结构为：所述的电池3位于外框1的其中一外侧边，并与外框14内的永磁铁磁性吸附连接，电池3与发光条22之间通过pin针31供电连接。
25.在具体实施过程中，根据需要所述的外框1的四条形上表面均设有刻度尺。在步骤二智能终端进行图像采集时，可以将外框1完整采集，在步骤s3.1通过透视变换法对原始车架号图像进行裁切保留外框1图像，后续可以根据外框1的四条形上表面的刻度尺大致判断等比值车架号图像是否存在扭曲变形，以及根据刻度尺大致确定车架号的字符尺寸。当对原始车架号图像进行裁切需要保留外框1图像时，步骤s3.1，优选从原始车架号图像中寻找补光基准框的四条边框的外侧边和四个外边角的角点；否则优选补光基准框的四条边框的内侧边和四个内边角的角点。
26.步骤四中选取其中一幅等比值车架号图像存档后，还采用orc技术识别提取等比值车架号图像中的字符信息，获得vin代码，并从车辆识别代码数据库中调取出机动车首次登记上牌时所录入的车架号图像，并在智能终端上进行显示。ocr （optical character recognition，光学字符识别）是指电子设备检查纸上打印的字符，通过检测暗、亮的模式确定其形状，然后用字符识别方法将形状翻译成计算机文字的过程；在二手车交易过户、机动车上线检验或其它需要查验机动车身份时，本发明可以快速识查证机动车身份的合法性。为了实现自动化查询机动车身份，步骤四中判断不是首次登记上牌采集时，还包括有与车辆识别代码数据库中调取出机动车首次登记上牌时所录入的车架号图像重合度比较步骤，在重合度低于预设值时进行提醒。
27.为了便于打印存档，步骤四中选取其中一幅等比值车架号图像存档时，将等比值车架号图像以竖向置于pdf文档中心进行存档。
28.本发明公开的一种车架号信息采集系统，其特征在于所述系统包括有补光基准框、智能终端及机动车管理服务器；所述的补光基准框为车架号图像采集过程提供小于拍摄面30度夹角方向补光，使车架号字符凹槽内形成阴影，同时为智能终端裁剪、变形及长宽尺寸例调整提供依据；所述的智能终端用于采集车架号图像，并根据上述的车架号信息采集方法获得等比值车架号图像，上传至机动车管理服务器；机动车管理服务器用于对车架号图像存储管理，以及供异地调取。

技术特征：
1.一种车架号信息采集方法，其特征在于所述方法采用如下步骤：步骤一、在车架号所在位置放入一个将车架号完全套入在内的补光基准框；所述的补光基准框为长方形边框结构，包括有不透光材质的外框，外框的横截面为l字形，在外框四条边内分别嵌入有向框内方向水平出光的发光条，在外框的外部固定安装有为发光条供电的电池，在外框的侧边设有至少两颗永磁铁；步骤二、采用智能终端对补光基准框和车架号同时进行图像采集，获得原始车架号图像；步骤三、智能终端对原始车架号图像进行识别和等比例复原；识别和等比例复原的方法包括：s3.1、从原始车架号图像中寻找补光基准框的边和角点，并通过透视变换法对原始车架号图像进行裁切，并对所有角度方向分别与标准方向角度为0度、90度、180度或270度进行比对，并以偏差角度最小的一个标准方向角度进行校正调整，从而获得长方形的非等比车架号图像；s3.2、对非等比车架号图像进行尺寸长宽非约束比例调节，调节长宽尺寸比与补光基准框对应的标准长宽尺寸保持一致，从而获得等比值车架号图像；步骤四、智能终端变换拍摄角度，重复步骤三，将两次经步骤三所获得的等比值车架号图像均由rgb格式转成灰度图，并采用otsu阈值分割算法对灰度图进行二值化处理，得到两幅二值化图，对两幅二值化图进行重合度比较，如果重合度大于预设值，则代表车架号图像采集合格，选取其中一幅等比值车架号图像存档；否则清除等比值车架号图像，重复两次步骤三；步骤五、将步骤四存档的等比值车架号图像上传至机动车管理服务器。2.根据权利要求1所述的一种车架号信息采集方法，其特征在于：所述的外框为黑色金属框，且四个边框内角和外角均为直角。3.根据权利要求2所述的一种车架号信息采集方法，其特征在于：所述的外框的四条形上表面均设有刻度尺。4.根据权利要求1所述的一种车架号信息采集方法，其特征在于：步骤四中选取其中一幅等比值车架号图像存档后，还采用orc技术识别提取等比值车架号图像中的字符信息，获得vin代码，并从车辆识别代码数据库中调取出机动车首次登记上牌时所录入的车架号图像，并在智能终端上进行显示。5.根据权利要求3所述的一种车架号信息采集方法，其特征在于：步骤s3.1，从原始车架号图像中寻找补光基准框的四条边框的外侧边和四个外边角的角点。6.根据权利要求4所述的一种车架号信息采集方法，其特征在于：步骤四中还包括有与车辆识别代码数据库中调取出机动车首次登记上牌时所录入的车架号图像重合度比较步骤，在重合度低于预设值时进行提醒。7.根据权利要求1所述的一种车架号信息采集方法，其特征在于：步骤四中选取其中一幅等比值车架号图像存档时，将等比值车架号图像以竖向置于pdf文档中心进行存档。8.根据权利要求1所述的一种车架号信息采集方法，其特征在于：所述的外框四条边内嵌入的发光条由透明基板冲压而成的一体结构导光边框，以及嵌入在导光边框侧边上的led灯带构成，导光边框上表面粘接在外框内表面；两颗永磁铁嵌入固定在导光边框的左右两侧的凹槽内。
9.根据权利要求8所述的一种车架号信息采集方法，其特征在于：所述的电池位于外框的其中一外侧边，并与外框内的永磁铁磁性吸附连接，电池与发光条之间通过pin针供电连接。10.一种车架号信息采集系统，其特征在于所述系统包括有补光基准框、智能终端及机动车管理服务器；所述的补光基准框为车架号图像采集过程提供小于拍摄面30度夹角方向补光，使车架号字符凹槽内形成阴影，同时为智能终端裁剪、变形及长宽尺寸例调整提供依据；所述的智能终端用于采集车架号图像，并根据权利要求1至9任一项所述的车架号信息采集方法获得等比值车架号图像，上传至机动车管理服务器；机动车管理服务器用于对车架号图像存储管理，以及供异地调取。

技术总结
一种车架号信息采集方法及其系统，涉及对机动车车架号采集方法的技术领域。解决现有车架号图像采集过程存在操作繁琐，步骤一、在车架号所在位置放入补光基准框；步骤二、获得原始车架号图像；步骤三、智能终端对原始车架号图像进行识别和等比例复原；步骤四、智能终端变换拍摄角度，重复步骤三，将两次经步骤三所获得的等比值车架号图像均由RGB格式转成灰度图，对两幅二值化图进行重合度比较，如果重合度大于预设值，则代表车架号图像采集合格；步骤五、将步骤四存档的等比值车架号图像上传至机动车管理服务器。补光基准框为标准尺寸，在拍摄距离远近不同时，均可依据系统预设参数调整原始车架号图像中的补光基准框部分内容的形变和长宽比。形变和长宽比。形变和长宽比。


技术研发人员：刘景德
受保护的技术使用者：深圳市驿格科技有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/8/28