CN104299416B - 一种基于视频车牌检测的自动车位锁定方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种基于视频车牌检测的自动车位锁定方法及系统，属于自动控制技术领域，本发明的系统包括前端设备、控制设备、车位锁和管理设备。本发明自动车位锁定方法控制设备上报自己的控制能力，前端设备为控制设备分配停车位，实现前端设备与控制设备的关联；前端设备采集停车位的视频图像，识别出车位号并进行周界检测判断是否有车辆的进入或离开，将分割的视频图像发送到控制设备进行车牌识别；控制设备识别出车牌，并与允许停放的车牌进行比较，如果匹配则控制车位锁开锁，从而实现车位锁的自动控制。本发明的方法及系统基于视频图像实现车位锁的自动锁定，能有效减少图像识别处理中的计算量，系统稳定而有效。

Description

一种基于视频车牌检测的自动车位锁定方法及系统

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种基于视频车牌检测的自动车位锁定方法及系统。

背景技术

随着我国经济的发展，汽车开始进入家庭，成为日常的交通工具。然而随着私人汽车数量的不断上升，由此带来的“停车难”问题也日益突出。房地产开发商在开发房地产时都配备一定数量的地下车位，为了解决停车问题，很多私家车主会选择购买一个专用的停车位，可以确保在工作归来时便于停车，不用为寻找停车位而浪费更多的时间和精力。然而由于管理措施不完善，专用停车位被他人占用的现象时有发生，并容易由此引发纠纷，甚至损害他人车辆造成经济损失的行为。为了避免此类事件的发生，有些停车位采用车位锁来有效防止其他车辆占用专用停车位。

目前基于车位锁的停车位管理解决方案主要有三类，人工车位锁、遥控车位锁以及基于无线射频(RFID)的车位锁。其中人工车位锁需要在停车前手动打开车位锁，并在离开后手动给车位锁上锁，并且车位锁都没有防撞功能，车主使用非常不方便，且容易不小心撞到车位锁，造成车子受损，车位锁也容易损坏；而遥控车位锁需要车主随身携带遥控器，在进入停车位前和车辆离开时，分别使用遥控的方法打开或为停车位上锁，但是携带遥控器或遥控器丢失会造成不便；基于RFID的车位锁方案，车位锁通过RFID读卡器对车辆内标签的读取判断车是不是该停车位的固有车主，若是则自动开锁，然而RFID容易收到干扰导致结果不够精准，且读卡器也得随身携带，对于一个停车位家里几部车共用的情况也十分不便。

特别是现在一个家庭拥有两部汽车的情况也比较常见，但是停车位却比较有限，如果采用传统的车位锁，难免会更加麻烦，例如钥匙、遥控器或读卡器需要配置多个。对于由物业集中管理的停车位，则需要配备专门的管理人员指导停车，浪费人力物力。为此基于车牌号码识别的车位锁定系统应运而生，例如申请号为201020523663.9的中国实用新型专利公开了一种车位锁定系统，该车位锁定系统包括视频采集装置、中央控制装置和报警装置，采用视频采集装置视频采集欲停放车辆的车牌号码和欲停放车位的车位号码，中央控制装置根据预先生成的车牌号码和车位号码的对应关系表，判断欲停放车辆是否属于欲停放的车位，如果是，发出成功提示信号，否则，发出报警提示信号，这样采用软车位锁就可以替代物理锁，不仅方便管理，而且也不会损坏汽车。该专利采用视频采集装置采集车牌号码来判断是否允许停放车辆，操作方便；但是由于不存在物理车位锁，无法真正避免非法停靠的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于视频车牌检测的自动车位锁定方法及系统，将视频采集对比与物理车位锁相结合，来实现停车位的有效管理，解决了现有技术操作复杂，或无法有效预防非法停靠的技术问题。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种基于视频车牌检测的自动车位锁定方法，应用于包括前端设备、控制设备和车位锁的自动车位锁定系统，所述自动车位锁定系统还包括管理设备，所述管理设备设置有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，所述方法包括：

初始化，管理设备将所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息下发到控制设备，控制设备向前端设备上报自己的控制能力；前端设备根据所述控制设备上报的控制能力，将自己监控的停车位分配给控制设备，建立与控制设备的对应关系，向分配了停车位的控制设备发送为其分配的停车位的车位号，并将所述与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号上传到管理设备保存；所述控制设备对关联信息进行过滤，保留自身所分配到的停车位的车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，并将过滤后的关联信息上传到管理设备；

前端设备采集视频图像，识别出触发周界检测的停车位的车位号并基于周界检测判断该停车位是否有车辆进入或离开，当判断有车辆进入时，分割出该停车位的视频图像，将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别；当判断有车辆离开时，将该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行后续处理；

控制设备接收前端设备发送的有车辆进入时的分割的视频图像及其对应的停车位的车位号，进行车牌识别后，将识别出的车牌与该车位号对应的允许停放的车牌信息比对，如果匹配，则控制该停车位的车位锁开锁，否则不操作；或接收前端设备发送的有车辆离开时的该停车位的车位号，控制该停车位的车位锁上锁。

本发明的一种实现方式，所述当判断有车辆进入之后，还包括步骤：

基于视频图像检测是否具有车牌，如果有则继续后续操作，否则不进行后续操作。通过检测有没有车牌，可以有效防止其他物体闯入导致的误触发。

本发明的另一种实现方式，所述将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别之前，还包括步骤：

基于分割的视频图像检测是否具有车牌，如果有则将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别，否则不发送。基于分割视频图像进行车牌检测，将进一步减少车牌检测的工作量。

进一步地，所述自动车位锁定方法中，前端设备将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别之后，或在判断有车辆离开时，将该停车位的车位号发送给对应的控制设备之后，还包括步骤：

若控制设备在规定时间内没有响应，则前端设备在判断有车辆进入时将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给管理设备进行车牌识别；或在判断有车辆离开时将该停车位的车位号发送给管理设备进行后续处理；

所述管理设备进行车牌识别后，将识别出的车牌与允许停放的车牌信息比对，如果匹配，则控制所述车位号对应的车位锁开锁，否则不操作；或接收前端设备发送的有车辆离开时的该停车位的车位号，控制该停车位的车位锁上锁。

本技术方案中，所述控制能力包括管理权限范围和负载能力。

本发明还提出了一种基于视频车牌检测的自动车位锁定系统，包括前端设备、控制设备和车位锁，所述自动车位锁定系统还包括管理设备，所述管理设备设置有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，所述前端设备包括分配模块、图像采集模块、周界检测模块和图像分割发送模块，所述控制设备包括配置模块、车牌识别比对模块和车位锁控制模块，其中：

所述分配模块用于接收所述配置模块上报的控制设备的控制能力，将自己监控的停车位分配给控制设备，建立与控制设备的对应关系，向分配了停车位的控制设备发送为其分配的停车位的车位号，并将所述与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号上传到管理设备保存；

所述图像采集模块用于采集所述前端设备对应停车位的视频图像；

所述周界检测模块用于接收来自图像采集模块的视频图像，识别出触发周界检测的停车位的车位号并进行周界检测来判断该停车位是否有车辆进入或离开，当判断有车辆进入时将视频图像及该停车位的车位号发送到所述图像分割发送模块发出，当判断有车辆离开时，将该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行后续处理；

所述图像分割发送模块用于分割出该停车位对应的视频图像，将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别；

所述配置模块用于接收管理设备下发的所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，向前端设备的分配模块上报自身的控制能力，并接收所述分配模块分配的停车位的车位号，对关联信息进行过滤，保留自身所分配到的停车位的车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，并将过滤后的关联信息上传到管理设备；

所述车牌识别比对模块在接收到所述停车位的车位号及分割的视频图像后，进行车牌识别，并将识别出的车牌与该车位号对应的允许停放的车牌信息比对，如果匹配，则通知所述车位锁控制模块控制该停车位的车位锁开锁，否则不操作；

所述车位锁控制模块在接收到所述车牌识别比对模块的开锁通知后，控制所述停车位的车位锁开锁，或者在接收到所述前端设备的周界检测模块发送的有车辆离开时的该停车位的车位号后，控制该停车位的车位锁上锁；

所述管理设备用于将所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息下发到控制设备的配置模块，接收控制设备配置模块上传的过滤后的关联信息并保存，以及接收所述分配模块上传的与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号并保存。

本发明的一种实现方式，所述前端设备还包括车牌检测模块，所述车牌检测模块与所述周界检测模块和图像分割发送模块相连，在所述周界检测模块检测到有车辆进入后，接收所述周界检测模块转发的视频图像，基于视频图像检测是否具有车牌，如果检测到车牌，则将视频图像转发到所述图像分割发送模块进行后续处理；如果没有检测到车牌，则不进行后续操作。

本发明的另一种实现方式，所述前端设备还包括车牌检测模块，所述车牌检测模块与所述图像分割发送模块相连，接收所述图像分割发送模块转发的分割的视频图像，基于分割的视频图像检测是否具有车牌，如果检测到车牌，则将分割的视频图像及及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别，否则不发送。

进一步地，所述管理设备具有自己的车牌识别比对模块和车位锁控制模块，作为备份的控制设备。

本发明提出的一种基于视频车牌检测的自动车位锁定方法及系统，通过周界检测模块实现车辆进入和离开的检测，并通过车牌检测模块检测进入车辆是否有车牌，如果有车牌则进入后续处理，否则不予处理。这样有效避免了误触发，并减少了控制设备的计算处理量，使一个控制设备可以控制大量的车位锁，减少了部署的设备数量。本发明还通过图像分割单元实现视频图像的分割，仅将有车辆进入的停车位的视频图像发送到控制设备，减少了控制设备车牌识别的计算量。

附图说明

图1为本发明基于视频车牌检测的自动车位锁定系统的组网示意图；

图2为本发明基于视频车牌检测的自动车位锁定方法流程图；

图3为本发明前端设备的内部结构示意图；

图4为本发明控制设备的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。

如图1所示，本实施例基于视频车牌检测的自动车位锁定系统，包括车位锁、前端设备、控制设备和管理设备。本发明的总体思路是通过前端设备采集车辆信息，控制设备根据前端设备采集的视频图像识别出车牌，控制车位锁的开锁与上锁。即对允许停放的车辆，当车辆驶入的时候则自动开锁，当车辆离开则自动上锁，防止自己的车位被占。图中前端设备1的视频覆盖范围包括停车位1、停车位2、停车位3、停车位4、停车位5和停车位6，前端设备1分别连接控制设备1和控制设备2，并与管理设备相连，停车位1、停车位2、停车位3、停车位4、停车位5和停车位6分别为各停车位对应的车位号。由于停车位与其车位号一一对应，下文中不再对此一一区分。

一个大型停车场的自动车位锁定系统可能包括更多的前端设备和控制设备，本发明对车位锁、前端设备、控制设备和管理设备之间的连接方式不做具体的限制，可以是各个设备都接入同一个局域网络组成物联网，即前端设备、控制设备和管理设备间可以通过IP地址进行通信；也可以由车位锁、前端设备分别连接控制设备，再由控制设备连接管理设备，组成分级的网络。在后一种联网方式中，前端设备和车位锁也可以分别与管理设备也保持连接，在控制设备发生故障的时候，直接由管理设备接替控制设备的工作，形成一定的备份冗余保护。同时各设备之间可以通过有线或无线的方式连接，形式多样，组网便捷。控制设备与车位锁之间通常采用遥控方式来进行控制，当采用遥控方式进行控制时，控制设备需要知道车位锁的遥控码，控制设备安装有无线发射装置，而车位锁具有无线接收装置，遥控方式已经是比较成熟的技术，这里不再赘述。

值得注意的是，在实际的应用中，车位锁与停车位的车位号是一对一的关系，前端设备采集的停车位的视频图像，需要发送到该停车位的车位号对应的控制设备去进行识别车牌，控制设备识别出车牌后，如果与该车位号对应的允许停放的车牌匹配，则控制该车位号对应的车位锁开锁。

图2示出了本实施例一种基于视频车牌检测的自动车位锁定方法的流程图，包括如下步骤：

S1、初始化，配置控制设备所控制的车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，以及根据控制设备所控制的车位号建立前端设备与控制设备的对应关系。

本技术方案中的前端设备可以仅监控一个停车位，也可以同时监控多个停车位；同时一个前端设备对应的控制设备的数量，可以一对一，也可以一对多；同时一个控制设备可以对应一个车位锁，也可以对应多个车位锁。为此，具体一个控制设备控制哪几个停车位的车位锁是要进行分配的，分配方法有如下几种：

方法一、通过管理设备或直接在控制设备上设置控制设备控制的车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，通过预设置这些信息后，前端设备在采集到视频图像后，根据控制设备上报的其所管理的车位号信息，直接将视频图像发送到对应的控制设备即可。

方法二、管理设备将所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息下发到控制设备，控制设备向前端设备上报自己的控制能力；前端设备根据控制设备上报的控制能力，将自己监控的停车位分配给控制设备，建立与控制设备的对应关系，向分配了停车位的控制设备发送为其分配的停车位的车位号，并将所述与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号上传到管理设备保存；控制设备对关联信息进行过滤，保留自身所分配到的停车位的车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，并将过滤后的关联信息上传到管理设备。

方法二为本技术方案优选的方法，可以在设备上电后自动完成前端设备与控制设备的对应关系的建立，以及为控制设备分配停车位。

由于管理设备设置有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，即每个停车位有一个车位号，对应着一个车位锁(对于遥控车位锁，就是遥控码)，每个停车位都具有一些允许停放的车牌号码，而这些信息在管理设备中形成关联信息保存。首先管理设备将所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息下发到控制设备，赋予每个控制设备最大的管理权限，然后由控制设备向前端设备上报自己的控制能力，即上报自己的管理权限范围(能够控制哪些车位号)和负载能力(可以并行控制的车位号数量)，然后由前端设备根据自己所监控的停车位的车位号，根据先到先得或其他策略为控制设备分配车位号。例如前端设备1监控的停车位有停车位1、停车位2、停车位3、停车位4、停车位5和停车位6，管理设备下发最大的管理权限给控制设备1和控制设备2，即可控制停车位1-6。然后控制设备1和控制设备2向前端设备上报自己实际的管理权限范围和负载能力。例如控制设备1上报自己的控制能力为3，且管理权限范围是停车位1-3。控制设备2上报自己的控制能力为4，且管理权限范围是停车位3-6。则前端设备1可以将停车位1、停车位2和停车位3分配给控制设备1，将停车位4、停车位5和停车位6分配给控制设备2。在分配了停车位后，前端设备建立了与控制设备的对应关系，例如前端设备1对应了控制设备1和控制设备2，这时前端设备还将与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号上传到管理设备保存。

然后控制设备根据分配到的车位号，过滤关联信息，仅保留自身所分配到的车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，并将过滤后的关联信息上传到管理设备。

这样管理设备接收了前端设备上传的与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号，以及控制设备上传的过滤后的关联信息，即使系统重启，或控制设备故障重启，或前端设备故障重启，只需要管理设备重新下发保存的相关信息，即可重新应用，不需要再进行配置。即实现了动态的分配也保证了稳定性，使系统更加稳定可靠。

这样在前端设备监控到停车位的视频图像后，可以提取该停车位的车位号，并将视频图像发送到该车位号对应的控制设备来处理。

S2、前端设备采集视频图像，识别出触发周界检测的停车位的车位号并基于周界检测判断该停车位是否有车辆进入或离开，当判断有车辆进入时，分割出该停车位的视频图像，将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别；当判断有车辆离开时，将该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行后续处理。

前端设备采集所管理的停车位的视频图像，识别出触发周界检测的停车位的车位号并基于周界检测判断停车位是否有车辆进入或离开，进行周界检测的具体方法与现有的绊线检测方法较为相似，在此不再赘述。而识别出触发周界检测的停车位的车位号，则可以根据该停车位在视频图像中的位置，或停车位上标识的车位号来进行识别，这里不再赘述。

在判断出停车位有车辆进入时，需要将该停车位的车位号和视频图像进一步发送到控制设备进行车牌识别比对。在本实施例中，由于一个摄像头对应多个停车位，因此当其中某一停车位有车辆进入时，如果将整幅视频图像发送到控制设备处理，则控制设备计算量较大，且容易由于其他停车位有车辆存在造成误判的现象，因此本实施例前端设备在判断出停车位有车辆进入时，需要将该停车位的视频图像从整幅视频图像中分割出来，仅将有车辆进入的停车位的视频图像发往控制设备处理。

而当判断有车辆离开时，将该停车位的车位号发送给对应的控制设备以控制车位锁上锁。

进一步地，在判断有车辆进入之后，还包括步骤：

基于视频图像检测是否具有车牌，如果有则继续后续操作，否则不进行后续操作。

或在将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别之前，还包括步骤：

基于分割的视频图像检测是否具有车牌，如果有则将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别，否则不发送。

可见本实施例可以先进行车牌检测，然后决定是否将视频图像发送到控制设备处理，可以有效防止其他物体误闯入导致的误触发，并避免了控制设备不必要的计算处理。

S3、控制设备接收前端设备发送的有车辆进入时的分割的视频图像及其对应的停车位的车位号，进行车牌识别后，将识别出的车牌与该车位号对应的允许停放的车牌信息比对，如果匹配，则控制该停车位的车位锁开锁，否则不操作；或接收前端设备发送的有车辆离开时的该停车位的车位号，控制该停车位的车位锁上锁。

控制设备接收到前端设备发来的该停车位的车位号和分割出的该停车位的视频图像，识别出车牌，并与关联信息中该车位号对应的允许停放的车牌进行比较，如果匹配，则说明是允许停放的车辆，控制该停车位的车位锁开锁。否则判断为非法车辆，拒绝开锁，避免非法车辆占用停车位。而当车辆离开时，直接接收前端设备的通知控制停车位的车位锁上锁。

图3示出了本实施例的前端设备结构示意图，包括分配模块、图像采集模块、周界检测模块、图像分割发送模块。图4示出了本实施例控制设备结构示意图，包括配置模块、车牌识别比对模块和车位锁控制模块。

其中分配模块主要是在初始化的时候，接收控制设备配置模块上报的控制设备的控制能力，将自己监控的停车位分配给控制设备，建立与控制设备的对应关系，向分配了停车位的控制设备发送为其分配的停车位的车位号，并将所述与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号上传到管理设备保存。由于分配模块在接收到控制设备的控制能力后为控制设备分配停车位对应的车位号，因此前端设备具有了与控制设备的对应关系，即前端设备知道自己所监控的停车位对应的车位号由哪个控制设备所管理，便于在后续操作中，将某个停车位的视频图像分发到对应的控制设备进行处理。

图像采集模块主要用于视频图像的采集，通常为一摄像头，该图像采集模块可以仅负责一个停车位，也可以同时对应几个停车位。如图1所示，前端设备1负责采集停车位1-6的视频图像。图像采集模块采集到视频图像后发送到周界检测模块，而周界检测模块则用于接收来自图像采集模块的视频图像，识别出触发周界检测的停车位的车位号并进行周界检测来判断该停车位是否有车辆进入或离开，当判断有车辆进入时，将视频图像及该停车位的车位号发送到所述图像分割发送模块发出，当判断有车辆离开时，将该停车位的车位号发送给对应的控制设备的车位锁控制模块以控制该停车位的车位锁上锁。周界检测模块进行周界检测的具体方法上面已经有所描述，周界检测模块定期获取图像采集模块采集的视频图像，进行周界检测，判断出停车位是有车辆进入还是离开。

图像分割发送模块用于分割出有车辆进入的停车位对应的视频图像，将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别。当一个前端设备对应多个停车位时，前端设备的图像采集模块采集的视频图像是几个停车位的全景视频图像，而周界检测模块通常是检测到一个停车位有车辆进入，假设该停车为是停车位1，则车牌检测模块检测到车牌后，仅需要将该停车位1对应的视频图像发送给控制设备进行车牌识别。本实施例的前端设备的图像分割发送模块将图像采集模块采集的视频图像进行分割，将有车辆进入的停车位的视频图像分割出来发送给对应的控制设备。否则由于前端设备对应的多个停车位上有多部车辆存在容易导致车牌识别错误，同时进行图像分割可以减少控制设备进行车牌识别的计算量。

例如前端设备1图像采集模块采集的是停车位1-6的全景视频图像，而当停车位1有车辆进入时，周界检测模块检测出后，接着车牌检测模块检测到车牌，视频图像进入图像分割发送模块，在图像分割发送模块中将有车辆进入的停车位对应的视频图像从全景视频图像中分割出来。由于前端设备知道具体哪个停车位由哪个控制设备管理，因此可以根据周界检测模块识别出的车位号将分割后的有车辆进入的停车位对应的视频图像发送给对应的控制设备。

进一步地，本实施例的前端设备还包括车牌检测模块，本实施例的车牌检测模块可以有两种连接方法：

方法一、车牌检测模块与周界检测模块和图像分割发送模块相连，在周界检测模块检测到有车辆进入后，接收周界检测模块转发的视频图像，基于视频图像检测是否具有车牌，如果检测到车牌，则将视频图像转发到图像分割发送模块进行后续处理；如果没有检测到车牌，则不进行后续操作。

方法二、车牌检测模块与图像分割发送模块相连，接收图像分割发送模块转发的分割的视频图像，基于分割的视频图像检测是否具有车牌，如果检测到车牌，则将分割的视频图像及及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别，否则不发送。

可见车牌检测模块可以根据没有分割前的视频图像来检测是否有车牌，也可以根据分割后的停车位的视频图像来检测是否发现车牌，本发明不限于具体哪种方法，基于分割后的停车位的视频图像来检测车牌将减少计算的工作量，也能进一步避免误识别。本实施例车牌检测模块是可选的配置，如果没有车牌检测模块，则直接在周界检测模块检测出有车辆进入时，将视频图像发送到图像分割发送模块进行发送。具有车牌检测模块可以有效识别触发周界检测的是否是车辆，避免了其他物体导致的误触发情况。

需要说明的是，车牌检测模块检测是否有车牌的方法，可以提取出前景目标(车辆)，在此基础上再将车牌提取，可以利用硬件(芯片某个接口可以直接提出车牌)或者软件的方法来实现，软件方法简单来说可以利用车牌所在的位置直接将该区域提取出来，即首先对采集到的视频图像进行大范围相关搜索，找到符合汽车牌照特征的若干区域作为候选区，然后对这些侯选区域做进一步分析、评判，最后选定一个最佳的区域作为牌照区域，并将其从图像中分离出来。将分离出来的区域进行轮廓提取，若存在车牌，应该是有轮廓的(字符的轮廓)，若无车牌，应该没什么轮廓，因此可以通过有无轮廓来判断是否存在车牌。

本实施例控制设备包括配置模块、车牌识别比对模块和车位锁控制模块，其中配置模块用于接收管理设备下发的所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，向前端设备的分配模块上报自身的控制能力，并接收所述分配模块分配的停车位的车位号，对关联信息进行过滤，保留自身所分配到的停车位的车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，并将过滤后的关联信息上传到管理设备；车牌识别比对模块在接收到所述停车位的车位号及分割的视频图像后，进行车牌识别，并将识别出的车牌与该车位号对应的允许停放的车牌信息比对，如果匹配，则通知车位锁控制模块控制该停车位的车位锁开锁，否则不操作；车位锁控制模块在接收到所述车牌识别比对模块的开锁通知后，控制所述停车位的车位锁开锁，或者在接收到所述前端设备的周界检测模块发送的有车辆离开时的该停车位的车位号后，控制该停车位的车位锁上锁。

例如控制设备1的车牌识别比对模块接收到的车位号是停车位1，接收到的分割的视频图像是停车位1的视频图像，首先识别出车牌，然后与停车位1允许停放的车牌进行比对，如果匹配则通知车位锁控制模块控制停车位1对应的车位锁1开锁，否则不开锁。如果周界检测模块检测到停车位1有车辆离开，则直接通知车位锁控制模块，此时车位锁控制模块接收到通知后，控制停车位1的车位锁1上锁。

本实施例的管理设备用于将所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息下发到控制设备的配置模块，接收控制设备配置模块上传的过滤后的关联信息并保存，以及接收所述分配模块上传的与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号并保存。另外其本身也是一个控制设备，当其他控制设备故障时，则前端设备将本该发往该故障控制设备的视频图像发送给管理设备，由管理设备进行车牌识别和比对，并在比对后直接发送通知给车位锁，控制车位锁开锁；或在接收到周界检测模块车辆离去的通知后，控制车位锁上锁。例如当前端设备1检测到停车位1有车辆进入，则将停车位1的视频图像分割出来，发送到控制设备1来进行车牌识别和比对，如果控制设备1在规定的时间内没有响应，则认为控制设备1故障；此时前端设备1将停车位1的视频图像发送到管理设备来进行车牌识别和比对。显然本实施例的管理设备能够作为其他控制设备的备份作用，使系统更加稳定。当具有管理设备时，可以通过管理设备对各控制设备进行配置，如果不设置管理设备，则需要分别在各个控制设备上设置各自的允许停放的车牌信息。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于视频车牌检测的自动车位锁定方法，应用于包括前端设备、控制设备和车位锁的自动车位锁定系统，其特征在于，所述自动车位锁定系统还包括管理设备，所述管理设备设置有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，所述方法包括：

初始化，管理设备将所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息下发到控制设备，控制设备向前端设备上报自己的控制能力；前端设备根据控制设备上报的控制能力，将自己监控的停车位分配给控制设备，建立与控制设备的对应关系，向分配了停车位的控制设备发送为其分配的停车位的车位号，并将所述与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号上传到管理设备保存；所述控制设备对关联信息进行过滤，保留自身所分配到的停车位的车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，并将过滤后的关联信息上传到管理设备；

前端设备采集视频图像，识别出触发周界检测的停车位的车位号并基于周界检测判断该停车位是否有车辆进入或离开，当判断有车辆进入时，分割出该停车位的视频图像，将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别；当判断有车辆离开时，将该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行后续处理；

控制设备接收前端设备发送的有车辆进入时的分割的视频图像及其对应的停车位的车位号，进行车牌识别后，将识别出的车牌与该车位号对应的允许停放的车牌信息比对，如果匹配，则控制该停车位的车位锁开锁，否则不操作；或接收前端设备发送的有车辆离开时的该停车位的车位号，控制该停车位的车位锁上锁。

2.根据权利要求1所述的自动车位锁定方法，其特征在于，所述当判断有车辆进入之后，还包括步骤：

基于视频图像检测是否具有车牌，如果有则继续后续操作，否则不进行后续操作。

3.根据权利要求1所述的自动车位锁定方法，其特征在于，所述将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别之前，还包括步骤：

基于分割的视频图像检测是否具有车牌，如果有则将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别，否则不发送。

4.根据权利要求1所述的自动车位锁定方法，其特征在于，所述自动车位锁定方法中，前端设备将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别之后，或在判断有车辆离开时，将该停车位的车位号发送给对应的控制设备之后，还包括步骤：

若控制设备在规定时间内没有响应，则前端设备在判断有车辆进入时将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给管理设备进行车牌识别；或在判断有车辆离开时将该停车位的车位号发送给管理设备进行后续处理；

所述管理设备进行车牌识别后，将识别出的车牌与允许停放的车牌信息比对，如果匹配，则控制所述车位号对应的车位锁开锁，否则不操作；或接收前端设备发送的有车辆离开时的该停车位的车位号，控制该停车位的车位锁上锁。

5.根据权利要求1所述的自动车位锁定方法，其特征在于，所述控制能力包括管理权限范围和负载能力。

6.一种基于视频车牌检测的自动车位锁定系统，包括前端设备、控制设备和车位锁，其特征在于，所述自动车位锁定系统还包括管理设备，所述管理设备设置有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，所述前端设备包括分配模块、图像采集模块、周界检测模块和图像分割发送模块，所述控制设备包括配置模块、车牌识别比对模块和车位锁控制模块，其中：

所述分配模块用于接收所述配置模块上报的控制设备的控制能力，将自己监控的停车位分配给控制设备，建立与控制设备的对应关系，向分配了停车位的控制设备发送为其分配的停车位的车位号，并将所述与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号上传到管理设备保存；

所述图像采集模块用于采集所述前端设备对应停车位的视频图像；

所述周界检测模块用于接收来自图像采集模块的视频图像，识别出触发周界检测的停车位的车位号并进行周界检测来判断该停车位是否有车辆进入或离开，当判断有车辆进入时将视频图像及该停车位的车位号发送到所述图像分割发送模块发出，当判断有车辆离开时，将该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行后续处理；

所述图像分割发送模块用于分割出该停车位对应的视频图像，将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别；

所述配置模块用于接收管理设备下发的所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，向前端设备的分配模块上报自身的控制能力，并接收所述分配模块分配的停车位的车位号，对关联信息进行过滤，保留自身所分配到的停车位的车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息，并将过滤后的关联信息上传到管理设备；

所述车牌识别比对模块在接收到所述停车位的车位号及分割的视频图像后，进行车牌识别，并将识别出的车牌与该车位号对应的允许停放的车牌信息比对，如果匹配，则通知所述车位锁控制模块控制该停车位的车位锁开锁，否则不操作；

所述车位锁控制模块在接收到所述车牌识别比对模块的开锁通知后，控制所述停车位的车位锁开锁，或者在接收到所述前端设备的周界检测模块发送的有车辆离开时的该停车位的车位号后，控制该停车位的车位锁上锁；

所述管理设备用于将所有车位号与车位锁及允许停放的车牌的关联信息下发到控制设备的配置模块，接收控制设备配置模块上传的过滤后的关联信息并保存，以及接收所述分配模块上传的与控制设备的对应关系及分配的停车位的车位号并保存。

7.根据权利要求6所述的自动车位锁定系统，其特征在于，所述前端设备还包括车牌检测模块，所述车牌检测模块与所述周界检测模块和图像分割发送模块相连，在所述周界检测模块检测到有车辆进入后，接收所述周界检测模块转发的视频图像，基于视频图像检测是否具有车牌，如果检测到车牌，则将视频图像转发到所述图像分割发送模块进行后续处理；如果没有检测到车牌，则不进行后续操作。

8.根据权利要求6所述的自动车位锁定系统，其特征在于，所述前端设备还包括车牌检测模块，所述车牌检测模块与所述图像分割发送模块相连，接收所述图像分割发送模块转发的分割的视频图像，基于分割的视频图像检测是否具有车牌，如果检测到车牌，则将分割的视频图像及该停车位的车位号发送给对应的控制设备进行车牌识别，否则不发送。

9.根据权利要求6所述的自动车位锁定系统，其特征在于，所述管理设备具有自己的车牌识别比对模块和车位锁控制模块，作为备份的控制设备。

10.根据权利要求6所述的自动车位锁定系统，其特征在于，所述控制能力包括管理权限范围和负载能力。