CN101894482A - 基于视频技术的路侧车位空置无线网络检测系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视频技术的路侧车位空置无线网络检测系统，包括监控标定物、无线影像传感器、远程控制中心、车位状态显示系统，无线影像传感器根据监控标定物确定监控范围，监控内容经预处理传输到远程控制中心，得到车位占用信息由车位状态显示终端显示，远程控制中心的计算机上还装有车型识别软件系统。本发明可以提高空置车位检测自动化水平、减少盲目寻找车位，有利于提高监控和停车效率。

Description

基于视频技术的路侧车位空置无线网络检测系统与方法

技术领域

本发明涉及视频、图像处理及计算机网络技术，尤其涉及一种基于视频技术的路侧车位空置无线网络检测系统与方法。

背景技术

为了让停车者及时准确地找到空置车位，实时获取车位占用信息，不同的发明人从不同角度，提出了不同的解决方案。如可通过直接的场景图像获取或通过对非直接场景的其它物理量的检测来获取。在通过直接的场景图像获取车位空置与否信息的方法中，专利申请号02813318.8，名称为：《智能停车顾问器》，它采集停车场的场景图像，并利用图像处理技术识别空置停车位。然后，根据空位的位置，建议停车者应当去哪个区域。给出建议的一种方式是在停车场入口处的显示终端上显示出来，或在凭条、票据或其它载体上打印出来。也可以设置入口终端，为进入停车场的车辆提供优选的目的停车位。该顾问器可以从识别出的空位中选择最方便的停车位。不足之处：因传输全部图像，在有限带宽条件下，需要耗费较多的时间，加之使用通常的图像处理技术和模式识别对车辆特征进行判断，导致计算复杂，耗时长，判断的准确率低，整个过程用时较长，系统对停车场状况变化反应因之迟滞，同时系统的可靠性与稳定性降低，这样的系统不能适应场景变化较快时的实时性检测要求。

专利公开号为：CN101009049A，名称为：《停车场空位检测系统》，它通过在每个车位设置一个标识符，利用影像传感器摄取图像，经影像传感器上安装的运算程序，对含有车位标识符的图像预处理，对其进行判读，给出三种状态编码，分别对应车位被占用、空置和不能确定三种状态，其结果通过无线网络传输至终端的中央计算机处理系统进行最终的类别判定。车位空置信息能通过中央计算机系统转化为可视化信息显示在车位显示系统终端，引导车辆进入空置车位。该空位检测系统能提高空置车位检测速度，减少车辆盲目寻找车位，提高工作效率。不足之处：由于路内停车场在室外条件下，受气候、天气、光线等自然和人为条件的影响较大，通过识别标识符来判断车位状态，往往造成误判、错判，导致系统效率下降，甚至瘫痪。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种通过视频监控设备直接获取场景图像进行车位检测的基于视频技术的路侧车位空置无线网络检测系统与方法，性能稳定可靠、适应性强，其技术方案是：

一种基于视频技术的路侧(边)车位空置无线网络检测系统与方法，设有包括监控标定物、无线影像传感器、远程控制中心、车位状态显示终端，其中：

监控标定物系具有醒目标识的实体，设置于车位区域内的每一无线影像传感器的监控范围内(如每一无线影像传感器的监控边缘或每两个无线影像传感器有效监控范围的交叉处)，为无线影像传感器提供监控范围；

无线影像传感器包括含CCD图像感应器件、可变焦距广角镜头和快门组成的图像动态摄取模块、图像预处理模块、射频模块、微处理器、存储器、射频天线、数据总线及电源供应与管理模块；图像动态摄取模块摄取标定范围内的图像由数据总线传至图像预处理模块，该模块是固化了数字图像边缘检测、图像分割和灰度检测的数字信号处理器，经图像预处理模块处理的图像数据由数据总线传送至存储器暂存，微处理器通过数据总线调用存储器中的状态判别程序，程序在运行过程中要用到经图像预处理模块预处理后的图像数据时，微处理器通过数据总线从存储器中调用存于其中的经过图像预处理模块处理的图像数据，进行图像特征的检测和判别，并据此匹配车位的“有车”、“无车”和“待定”三种状态，并以相应的状态量表示，这些状态量通过数据总线传送至射频模块，按照预设的通信协议由射频天线发射到远程控制中心进行判定，数据总线把图像动态摄取模块、图像预处理模块、射频模块、微处理器、储存器、射频天线和电源供应与管理模块连接起来，各模块之间的数据传输与电源供给都通过数据总线；

远程控制中心包括计算机服务器和与之相连的无线接收器组成，计算机服务器设有实时数据库，用于存储无线影像传感器实时采集的图像数据，计算机服务器安装有信号增强和车型识别应用软件，用于车位状态的最终判别，并根据最终判断所确定的空置车位，通过车位状态显示终端实时地将车位空置信息转化为可视化信息；与计算机服务器相连接的无线接收器是远程控制中心与组成车位空置检测网络的各个无线影像传感器网络的无线连接装置，组成网络的各个无线影像传感器以星状拓扑的方式与远程控制中心的无线接收器按照设定的通信协议无线连接；

车位状态显示终端系由LED显示屏构成。

还可设有受远程控制中心控制的泊车诱导系统，该系统由多个安置于停车场外显眼位置的LED显示屏组成，显示引导内容，引导停车者及时到达路内停车场的空置停车位；远程控制中心的计算机安装有停车场车位管理应用软件，.该软件系统的核心部分是一个管理数据库，存储停车场每一个车位的使用情况，对车位使用情况进行跟踪，根据数据库的记录生成统计报表，获得详细的停车场使用信息，作为后续的收费依据。

本发明的优点和积极效果：可提高路内停车场空置车位检测速度，减少车辆盲目寻找车位，适应性强，可靠性高，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明系统示意图；

图2是本发明系统无线影像传感器示意图；

图3是本发明系统监控标定物示意图；

图4是本发明系统监控标定物布局俯视示意图；

图5是本发明系统远程控制中心的组成示意图；

图6是本发明系统与方法完整流程图。

具体实施方式

参看图1，本发明系统由监控标定物1、用于摄取车位范围的无线影像传感器2、远程控制中心3、车位状态显示系统4、泊车诱导系统5、车型识别软件系统6和车位管理软件系统7等组成。根据停车场实际情况可以在路边(路侧)适当位置设置监控标定物1，由此确定的监控范围，能确保对该路内停车场的各个车位进行全覆盖和有效监控。监控标定物1为具有一定几何形状(如T型)、大小尺寸和颜色特征(反光或夜光)的实际物体或在已有实际物体上图画出具有颜色特征(反光或夜光)的指定图案(如T型)，可以在无物体遮挡时被无线影像传感器2摄取，一般情况下，在每一无线影像传感器2的监控边缘或每两个无线影像传感器2有效监控范围的交叉处设置监控标定物1，可据此对指定范围的停车位进行监控。每个路内(路侧)停车场需要的无线影像传感器2的数量主要由该停车场的长度决定，最佳情况是每个无线影像传感器2可以检测60米的距离，可根据监控范围内车位长度进行准确的车位检测处理。无线影像传感器2通过网关直接与远程控制中心3无线连接，建立无线影像传感器网络与远程控制中心3的连接，由无线影像传感器2摄取并经预处理后的特征图像信号传至远程控制中心3，作进一步的信号增强和识别处理，最终确定车位空置与否。该系统装有信号增强与车型识别应用软件系统6，也装有根据影像特征确定空置车位位置与控制空置车位显示的车位显示系统4的停车场车位管理应用软件系统7。车位状态显示系统4的显示终端由LED阵列组成的大型显示屏，可实时地将车位空置信息通过远程控制中心3转化为可视化信息；泊车诱导系统5由安置于停车场外一定距离的LED阵列所显示的文字和指示箭头组成。无线影像传感器2、远程控制中心3及其车型识别应用软件系统6是系统核心部分。车位状态显示系统4、泊车诱导系统5和停车场车位管理应用软件系统7为选择使用部分，系统管理者可根据需要进行选择。

图2为基于视频技术的路内停车场车位检测系统无线影像传感器示意图。无线影像传感器2由图像动态摄取模块8、图像预处理模块9、射频模块10、微处理器11、存储器12、射频天线13、数据总线14与电源供应与管理模块15等组成。数据总线14把组成无线影像传感器2的各个模块连接起来，图像动态摄取模块8由CCD图像感应器件、可变焦距广角镜头和快门组成，所摄取的图像数据信号由数据总线14传至图像预处理模块9，该模块是固化了数字图像边缘检测、图像分割和灰度检测方法的数字信号处理器。经图像预处理模块9处理的图像已除去非停车范围的图像信息，这些经处理后的图像数据由数据总线14传送至存储器12暂存，同时微处理器11通过数据总线14调用存储器12中的状态判别程序，程序在运行过程中要用到经图像预处理模块9预处理后的图像数据时，微处理器11通过数据总线14从存储器12中调用存于其中的经过图像预处理模块9处理的图像数据，进行图像特征的检测和判别，并据此匹配车位的可能状态，并以相应的状态量表示，这些状态量通过数据总线14传送至射频模块10，按照预设的通信协议由射频天线13发射到远程控制中心3。远程控制中心3是由若干计算机服务器16和与之相连的无线接收器17组成，该计算机服务器16上装有实时数据库，专门用于存储无线影像传感器2从停车场实时采集的图像数据，而且也安装了信号增强和车型识别应用软件系统6，用于车位状态的最终判别，具有自我学习和数据存储与处理功能。与计算机服务器16相连接的无线接收器17是远程控制中心3与组成车位空置检测网络的各个无线影像传感器2网络的无线连接装置，组成网络的各个无线影像传感器2以星状拓扑的方式直接与远程控制中心3的无线接收器17按照设定的通信协议无线连接，形成无线影像传感器2网络与远程控制中心3的连接。由无线影像传感器2摄取并经预处理的特征图像数据信号传至远程控制中心3，由安装在此系统的信号增强与车型识别应用软件系统6进行处理，最终准确判定车位空置与否。远程控制中心3根据最终判断所确定的空置车位位置，通过控制显示车位状态显示系统4的驱动软件，实时地将车位空置信息转化为可视化信息，在显示终端上显示出来，车位状态显示系统4的显示终端由LED整列组成，可以根据需要，选择文本LED显示屏(也可选择图文LED显示屏，计算机视频LED显示屏等)。除了通过LED显示屏显示空置车位的数量外，用户还可安装泊车诱导系统5，该系统由多个安置于停车场外一定距离处的显眼位置的LED显示屏组成，这些LED显示屏的内容显示受远程控制中心3的控制，远程控制中心3根据不同位置的显示屏显示引导内容，包括文字提示、箭头方向指示，引导停车者及时到达路内停车场的空置停车位。车位状态显示系统4和泊车诱导系统5有时可以共用同一个LED显示屏同时显示各自内容。停车场管理者可以根据实际需要，在远程控制中心3的计算机上安装停车场车位管理应用软件系统7该软件系统的核心部分是一个管理数据库，可以存储停车场每一个车位的使用情况，对车位使用情况进行跟踪，该软件系统可以根据数据库的记录生成统计报表，停车场管理者通过统计报表能够获得详细的停车场使用信息，便于停车场的收费和管理。

图3为基于视频技术的路内停车场车位检测系统监控标定物示意图。图中的几何图形可用于标定无线影像传感器2的监控范围。

图4为基于视频技术的路内停车场车位检测系统监控标定物布局侧视示意图。图中1是监控标定物，2是无线影像传感器。虚线18、19、20、21表示无线影像传感器2的视线，虚线22表示公路中间线，23表示车位。

图5为基于视频技术的路内停车场车位检测系统的远程控制中心3的组成示意图。它由计算机服务器16和与之相连的无线接收器17所组成，计算机服务器16专门用于存储和处理无线影像传感器2从停车场实时采集的图像数据，而且也安装了信号增强和车型识别应用软件系统6，用于车位状态的最终判别，具有自我学习和数据存储与处理功能。无线接收器17是远程控制中心3与组成车位空置检测网络的各个无线影像传感器2的无线连接装置。

图6为基于视频技术的路内停车场车位检测系统方法的完整流程图。

Claims (2)

1.基于视频技术的路侧车位空置无线网络检测系统与方法，其特征在于：设有包括监控标定物、无线影像传感器、远程控制中心、车位状态显示终端，其中：

监控标定物系具有醒目标识的实体，设置于车位区域内的每一无线影像传感器的监控范围内，为无线影像传感器提供监控范围；

无线影像传感器包括含CCD图像感应器件、可变焦距广角镜头和快门组成的图像动态摄取模块、图像预处理模块、射频模块、微处理器、存储器、射频天线、数据总线及电源供应与管理模块；图像动态摄取模块摄取标定范围内的图像由数据总线传至图像预处理模块，该模块是固化了数字图像边缘检测、图像分割和灰度检测的数字信号处理器，经图像预处理模块处理的图像数据由数据总线传送至存储器暂存，微处理器通过数据总线调用存储器中的状态判别程序，程序在运行过程中要用到经图像预处理模块预处理后的图像数据时，微处理器通过数据总线从存储器中调用存于其中的经过图像预处理模块处理的图像数据，进行图像特征的检测和判别，并据此匹配车位的“有车”、“无车”和“待定”三种状态，并以相应的状态量表示，这些状态量通过数据总线传送至射频模块，按照预设的通信协议由射频天线发射到远程控制中心进行判定，数据总线把图像动态摄取模块、图像预处理模块、射频模块、微处理器、储存器、射频天线和电源供应与管理模块连接起来，各模块之间的数据传输与电源供给都通过数据总线；

远程控制中心包括计算机服务器和与之相连的无线接收器组成，计算机服务器设有实时数据库，用于存储无线影像传感器实时采集的图像数据，计算机服务器安装有信号增强和车型识别应用软件，用于车位状态的最终判别，并根据最终判断所确定的空置车位，通过车位状态显示终端实时地将车位空置信息转化为可视化信息；与计算机服务器相连接的无线接收器是远程控制中心与组成车位空置检测网络的各个无线影像传感器网络的无线连接装置，组成网络的各个无线影像传感器以星状拓扑的方式与远程控制中心的无线接收器按照设定的通信协议无线连接；

车位状态显示终端系由LED显示屏构成。

2.根据权利要求1所述基于视频技术的路侧车位空置无线网络检测系统与方法，其特征在于：还设有受远程控制中心控制的泊车诱导系统，该系统由多个安置于停车场外显眼位置的LED显示屏组成，显示引导内容，引导停车者及时到达路内停车场的空置停车位；远程控制中心的计算机安装有停车场车位管理应用软件，.该软件系统的核心部分是一个管理数据库，存储停车场每一个车位的使用情况，对车位使用情况进行跟踪，根据数据库的记录生成统计报表，获得详细的停车场使用信息，作为后续的收费依据。

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