CN104835325B - 车辆电子排序系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆电子排序系统，位于室外停车场出口，所述室外停车场出口接受多个出口行车道的车辆驶入，所述排序系统包括出口信息采集器、计算机控制器和多个车道信息采集器，所述计算机控制器对所述多个车道信息采集器分别推送的车道车牌号码进行排序，所述出口信息采集器对位于停车场出口的车辆进行编号，并基于所述编号和所述计算机控制器的排序结果确定对位于停车场出口的车辆的收费下调百分比。通过本发明，保证了具有多个出口行车道的室外停车场的出口行车秩序，避免碰撞事故发生。

Description

车辆电子排序系统

技术领域

本发明涉及电子识别领域，尤其涉及一种车辆电子排序系统。

背景技术

随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高，汽车已经走入了千家万户，人们的工作、购物和旅游都离不开汽车。在各个工作场所、购物场所和旅游景点，都能看到大量车辆聚集，为了规范这些车辆的停放，避免出现纠纷，也为了相关部门的创收，上述场所都会规划大块区域作为停车场，对停放的车辆按照停放时间进行收费。

室外停车场由于建设周期快、安全性能高以及易于审批等优点，而受到停车管理部门的青睐。然而，室外停车场也存在一些问题，最主要的是，在车流量大的情况下，由于很多室外停车场只有少量的出口，每一个出口前方都可能存在三个甚至三个以上的驶入车道，这时，多个驶入车道的车辆同时挤入一个出口，因为无法规划驶入出口的顺序，每一个车辆都想快速离开，这必然导致秩序混乱，甚至导致碰撞事故发生。

现有技术中缺少上述室外停车场的出口秩序维持方案，因此，需要一种能够用于室外停车场的车辆电子排序系统，能够合理设置具有多个驶入车道的出口前方的车辆通行顺序，避免发生通行纠纷。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种车辆电子排序系统，用于室外停车场，基于高精度的图像采集和图像识别技术完成车辆信息的识别，更关键的是，建立了一个归一化的车辆通行秩序维护平台，保证了每台车辆的公平、合理的通行秩序，提高了室外停车场的通行效率，避免拥堵和事故的发生。

根据本发明的一方面，提供了一种车辆电子排序系统，位于室外停车场出口，所述室外停车场出口接受多个出口行车道的车辆驶入，所述排序系统包括出口信息采集器、计算机控制器和多个车道信息采集器，每一个车道信息采集器用于对行驶在对应出口行车道上的车辆进行信息采集，以获得车道车牌号码，所述计算机控制器与所述多个车道信息采集器分别连接，用于接收各个车道信息采集器推送的车道车牌号码，对接收到的所有车道车牌号码进行排序，将排序后的车道车牌号码序列发送给出口信息采集器，所述出口信息采集器对位于停车场出口的车辆进行信息采集，以获得出口处车牌号码，对所有出口处车牌号码进行排序以获得出口处车牌号码的编号，并基于出口处车牌号码的编号和车道车牌号码序列确定出口处车牌号码对应的车辆的实收停车费用。

更具体地，在所述车辆电子排序系统中，还包括：供电电源，为所述排序系统供电，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；移动硬盘，用于预先存储车辆上限灰度阈值和车辆下限灰度阈值，所述车辆上限灰度阈值和所述车辆下限灰度阈值用于将图像中的车辆和背景分离，所述移动硬盘还预先存储了收费对照表，所述收费对照表以编号符合等级为索引，存储了每一个编号符合等级所对应的停车费用的下调百分比；所述车道信息采集器位于对应出口行车道的上方，包括车道图像采集子器件、车道图像预处理子器件和车道车牌识别子器件，所述车道图像采集子器件采用CMOS视觉传感器以采集车道图像，所述车道图像预处理子器件与所述车道图像采集子器件连接，对所述车道图像依次进行对比度增强、小波滤波和灰度化处理，以获得灰度化车道图像，所述车道车牌识别子器件与所述移动硬盘和所述车道图像预处理子器件分别连接，将所述灰度化车道图像中灰度值在所述车辆上限灰度阈值和所述车辆下限灰度阈值之间的像素识别并组成车道车辆图案，基于OCR识别算法识别所述车道车辆图案中的车道车牌号码；所述计算机控制器位于室外停车场的机房，包括第一计时子器件和第一编号子器件，所述第一计时子器件用于提供即时时刻，所述第一编号子器件与所述第一计时子器件和所述多个车道信息采集器分别连接，每到每天的零时，清除上一天的车道车牌号码序列，从1开始对接收到的所有车道车牌号码进行排序，以形成排序后的车道车牌号码序列；所述出口信息采集器位于停车场出口的上方，包括出口图像采集子器件、出口图像预处理子器件、出口车牌识别子器件、第二计时子器件、第二编号子器件和停车费用计算子器件，所述出口图像采集子器件采用CMOS视觉传感器以采集出口图像，所述出口图像预处理子器件与所述出口图像采集子器件连接，对所述出口图像依次进行对比度增强、小波滤波和灰度化处理，以获得灰度化出口图像，所述出口车牌识别子器件与所述移动硬盘和所述出口图像预处理子器件分别连接，将所述灰度化出口图像中灰度值在所述车辆上限灰度阈值和所述车辆下限灰度阈值之间的像素识别并组成出口车辆图案，基于OCR识别算法识别所述出口车辆图案中的出口处车牌号码，所述第二计时子器件用于提供即时时刻，所述第二编号子器件与所述第二计时子器件和所述出口车牌识别子器件分别连接，每到每天的零时，从1开始对接收到的出口处车牌号码进行编号，所述停车费用计算子器件与所述第二编号子器件、所述移动硬盘和所述计算机控制器分别连接，基于出口处车牌号码查询出口处车牌号码在车道车牌号码序列中的序列号，将所述序列号与所述出口处车牌号码的编号进行匹配，以确定编号符合度，根据编号符合度确定所述编号符合等级，在所述收费对照表查找与确定的编号符合等级所对应的停车费用的下调百分比，基于查找到的下调百分比对所述出口处车牌号码对应的出口车辆的应收停车费用进行下调，以获得实收停车费用；其中，所述序列号与所述出口处车牌号码的编号越匹配，则确定的编号符合度越高，确定的编号符合等级越高；在所述收费对照表中，编号符合等级越高，对应的停车费用的下调百分比越大。

更具体地，在所述车辆电子排序系统中，所述出口信息采集器还包括显示子器件，与所述停车费用计算子器件连接，以实时显示所述实收停车费用。

更具体地，在所述车辆电子排序系统中，所述出口信息采集器还包括语音播放子器件，与所述停车费用计算子器件连接，以实时语音播放所述实收停车费用。

更具体地，在所述车辆电子排序系统中，所述计算机控制器包括液晶显示屏，与第一编号子器件连接，用于实时显示所述车道车牌号码序列。

更具体地，在所述车辆电子排序系统中，所述多个车道信息采集器到所述室外停车场出口的距离相等。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的车辆电子排序系统的结构方框图。

图2为根据本发明实施方案示出的车辆电子排序系统的车道信息采集器的结构方框图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的车辆电子排序系统的实施方案进行详细说明。

停车场，指的是供停放车辆使用的场地。按用地情况来划分，停车场可分为地下停车场和室外停车场二类。停车场的主要任务是保管停放车辆，收取停车费。停车场是供车辆停放之场所。停车场有仅画停车格而无人管理及收费的简易停车场，亦有配有出入栏口、泊车管理员及计时收款员的收费停车场。现代化的停车场常有自动化计时收费系统、闭路电视及录影机系统。停车场主及管理员的法律责任，通常只是提供场地给驾车人士停泊车辆，不保障车辆受损及失车责任，一般会贴合约免责条款于停车场大门之外供车主参阅。

对于室外停车场来说，在停车过多的情况下，有一个问题需要解决：由于人员和场地的限制，室外停车场出口比较少，一般一个出口对应多个进入车道，当多个进入车道上的多个车辆都汇集在一个出口时，对于车辆没有相应的排序机制对车辆进入出口的顺序进行管理，导致每一个车辆驾驶员都争先恐后地抢入出口位置，不可避免地带来一些事故，这是，出口的通行效率将陷入恶性循环。

现有技术中缺少对室外停车场出口车辆排序的技术方案，对此，本发明搭建了一种车辆电子排序系统，采用图像采集和识别的方式提前各个进入车道的车辆信息，并通过合理的排序机制和激励机制迫使驾驶员按照排队顺序进行等待，从而提高了室外停车场的管理水准。

图1为根据本发明实施方案示出的车辆电子排序系统的结构方框图，所述排序系统位于室外停车场出口，所述室外停车场出口接受多个出口行车道的车辆驶入，所述排序系统包括出口信息采集器3、计算机控制器2和n个车道信息采集器1，n为大于1的自然数，一般小于5。

其中，每一个车道信息采集器1用于对行驶在对应出口行车道上的车辆进行信息采集，以获得车道车牌号码，所述计算机控制器2与所述多个车道信息采集器1分别连接，用于接收各个车道信息采集器1推送的车道车牌号码，对接收到的所有车道车牌号码进行排序，将排序后的车道车牌号码序列发送给出口信息采集器3，所述出口信息采集器3对位于停车场出口的车辆进行信息采集，以获得出口处车牌号码，对所有出口处车牌号码进行排序以获得出口处车牌号码的编号，并基于出口处车牌号码的编号和车道车牌号码序列确定出口处车牌号码对应的车辆的实收停车费用。

接着，继续对本发明的车辆电子排序系统的具体结构进行进一步的说明。

所述排序系统还包括：供电电源，为所述排序系统供电，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压。

所述排序系统还包括：移动硬盘，用于预先存储车辆上限灰度阈值和车辆下限灰度阈值，所述车辆上限灰度阈值和所述车辆下限灰度阈值用于将图像中的车辆和背景分离，所述移动硬盘还预先存储了收费对照表，所述收费对照表以编号符合等级为索引，存储了每一个编号符合等级所对应的停车费用的下调百分比。

如图2所示，所述车道信息采集器1位于对应出口行车道的上方，包括车道图像采集子器件11、车道图像预处理子器件12和车道车牌识别子器件13，所述车道图像采集子器件11采用CMOS视觉传感器以采集车道图像，所述车道图像预处理子器件12与所述车道图像采集子器件11连接，对所述车道图像依次进行对比度增强、小波滤波和灰度化处理，以获得灰度化车道图像，所述车道车牌识别子器件13与所述移动硬盘和所述车道图像预处理子器件12分别连接，将所述灰度化车道图像中灰度值在所述车辆上限灰度阈值和所述车辆下限灰度阈值之间的像素识别并组成车道车辆图案，基于OCR识别算法识别所述车道车辆图案中的车道车牌号码。

所述计算机控制器2位于室外停车场的机房，包括第一计时子器件和第一编号子器件，所述第一计时子器件用于提供即时时刻，所述第一编号子器件与所述第一计时子器件和所述多个车道信息采集器1分别连接，每到每天的零时，清除上一天的车道车牌号码序列，从1开始对接收到的所有车道车牌号码进行排序，以形成排序后的车道车牌号码序列。

所述出口信息采集器3位于停车场出口的上方，包括以下部件：

出口图像采集子器件，采用CMOS视觉传感器以采集出口图像；

出口图像预处理子器件，与所述出口图像采集子器件连接，对所述出口图像依次进行对比度增强、小波滤波和灰度化处理，以获得灰度化出口图像；

出口车牌识别子器件，与所述移动硬盘和所述出口图像预处理子器件分别连接，将所述灰度化出口图像中灰度值在所述车辆上限灰度阈值和所述车辆下限灰度阈值之间的像素识别并组成出口车辆图案，基于OCR识别算法识别所述出口车辆图案中的出口处车牌号码；

第二计时子器件，用于提供即时时刻；

第二编号子器件，与所述第二计时子器件和所述出口车牌识别子器件分别连接，每到每天的零时，从1开始对接收到的出口处车牌号码进行编号；

停车费用计算子器件，与所述第二编号子器件、所述移动硬盘和所述计算机控制器分别连接，基于出口处车牌号码查询出口处车牌号码在车道车牌号码序列中的序列号，将所述序列号与所述出口处车牌号码的编号进行匹配，以确定编号符合度，根据编号符合度确定所述编号符合等级，在所述收费对照表查找与确定的编号符合等级所对应的停车费用的下调百分比，基于查找到的下调百分比对所述出口处车牌号码对应的出口车辆的应收停车费用进行下调，以获得实收停车费用；

其中，所述序列号与所述出口处车牌号码的编号越匹配，则确定的编号符合度越高，确定的编号符合等级越高；在所述收费对照表中，编号符合等级越高，对应的停车费用的下调百分比越大。

可选地，在所述车辆电子排序系统中，所述出口信息采集器3还包括显示子器件，与所述停车费用计算子器件连接，以实时显示所述实收停车费用；所述出口信息采集器3还包括语音播放子器件，与所述停车费用计算子器件连接，以实时语音播放所述实收停车费用；所述计算机控制器2包括液晶显示屏，与第一编号子器件连接，用于实时显示所述车道车牌号码序列；以及所述多个车道信息采集器1到所述室外停车场出口的距离相等。

另外，CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，中文学名为互补金属氧化物半导体，他本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N(带-电)和P(带+电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。后来发现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器。

CMOS视觉传感器也可细分为被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor CMOS)与主动式像素传感器(Active Pixel Sensor CMOS)。最新CMOS视觉传感器获得广泛应用的一个前提是其所拥有的较高灵敏度、较短曝光时间和日渐缩小的像素尺寸。像素灵敏度的一个衡量尺度是填充因子(感光面积与整个像素面积之比)与量子效率(由轰击屏幕的光子所生成的电子的数量)的乘积。CCD视觉传感器因其技术的固有特性而拥有一个很大的填充因子。而在CMOS图像传感器中，为了实现堪与CCD转换器相媲美的噪声指标和灵敏度水平，人们给CMOS视觉传感器装配上了有源像素传感器(APS)，并且导致填充因子降低，原因是像素表面相当大的一部分面积被放大器晶体管所占用，留给光电二极管的可用空间较小。所以，当今CMOS传感器的一个重要的开发目标就是扩大填充因子。

赛普拉斯(FillFactory)通过其获得专利授权的一项技术，可以大幅度地提高填充因子，这种技术可以把一颗标准CMOS硅芯片最大的一部分面积变为一块感光区域。随着像素尺寸的变小，提高填充因子所来越困难，目前最流行的技术是从传统的前感光式(FSI，Front Side Illumination)变为背部感光式(BSI，Back Side Illumination)，放大器等晶体管以及互联电路置于背部，前部全部留给光电二极管，这样就实现了100％的填充因子。另外，对于一个典型的工业用图象传感器而言，由于许多场景的拍摄都是在照明条件很差的情况下进行的，因此拥有较大的动态范围将是十分有益的。

CMOS视觉传感器通过多斜率操作实现了这一目标：转换曲线由倾度不同的直线部分所组成，他们共同形成了一个非线性特征曲线。因此，一幅场景的黑暗部分有可能占据集成模拟-数字转换器转换范围的很大一部分：转换特征曲线在这里最为陡峭，以实现高灵敏度和对比度。特征曲线上半部分的平整化将在图像的明亮部分捕获几个数量级的过度曝光，并以一个更加细致的标度来表现他们。采用多斜率的方式来运作LUPA-4000将使高达90dB的光动态范围与一个10位A/D转换范围相匹配。具有VGA分辨率的IM-001系列CMOS视觉传感器在此基础上更进一步；他们是专为汽车应用而设计的。其像素由光电二极管组成，可提供高达120dB的自适应动态范围。面向汽车应用的ACM 100相机模块就采用了这些传感器，这种相机模块据称是同类产品中率先面市的全集成化相机解决方案：该视觉解决方案被看作是面向驾驶者保护、防撞、夜视支持和轮胎跟踪导向的未来汽车安全系统的关键元件。

采用本发明的车辆电子排序系统，针对现有技术缺乏对室外停车场出口排序机制的技术问题，一方面，采用电子识别方式，通过高精度图像处理技术实现对出口以及出口的每一个进入车道上的车辆的识别，另一方面，引入有效的排序机制和激励机制，鼓励驾驶员按照先来先走的顺序驶入室外停车场的出口，提高出口的通行效率，避免各种抢道事故的发生。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种车辆电子排序系统，位于室外停车场出口，所述室外停车场出口接受多个出口行车道的车辆驶入，所述排序系统包括出口信息采集器、计算机控制器和多个车道信息采集器，每一个车道信息采集器用于对行驶在对应出口行车道上的车辆进行信息采集，以获得车道车牌号码，所述计算机控制器与所述多个车道信息采集器分别连接，用于接收各个车道信息采集器推送的车道车牌号码，对接收到的所有车道车牌号码进行排序，将排序后的车道车牌号码序列发送给出口信息采集器，所述出口信息采集器对位于停车场出口的车辆进行信息采集，以获得出口处车牌号码，对所有出口处车牌号码进行排序以获得出口处车牌号码的编号，并基于出口处车牌号码的编号和车道车牌号码序列确定出口处车牌号码对应的车辆的实收停车费用；

其特征在于，所述排序系统还包括：

供电电源，为所述排序系统供电，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；

移动硬盘，用于预先存储车辆上限灰度阈值和车辆下限灰度阈值，所述车辆上限灰度阈值和所述车辆下限灰度阈值用于将图像中的车辆和背景分离，所述移动硬盘还预先存储了收费对照表，所述收费对照表以编号符合等级为索引，存储了每一个编号符合等级所对应的停车费用的下调百分比；

所述车道信息采集器位于对应出口行车道的上方，包括车道图像采集子器件、车道图像预处理子器件和车道车牌识别子器件，所述车道图像采集子器件采用CMOS视觉传感器以采集车道图像，所述车道图像预处理子器件与所述车道图像采集子器件连接，对所述车道图像依次进行对比度增强、小波滤波和灰度化处理，以获得灰度化车道图像，所述车道车牌识别子器件与所述移动硬盘和所述车道图像预处理子器件分别连接，将所述灰度化车道图像中灰度值在所述车辆上限灰度阈值和所述车辆下限灰度阈值之间的像素识别并组成车道车辆图案，基于OCR识别算法识别所述车道车辆图案中的车道车牌号码；

所述计算机控制器位于室外停车场的机房，包括第一计时子器件和第一编号子器件，所述第一计时子器件用于提供即时时刻，所述第一编号子器件与所述第一计时子器件和所述多个车道信息采集器分别连接，每到每天的零时，清除上一天的车道车牌号码序列，从1开始对接收到的所有车道车牌号码进行排序，以形成排序后的车道车牌号码序列；

所述出口信息采集器位于停车场出口的上方，包括出口图像采集子器件、出口图像预处理子器件、出口车牌识别子器件、第二计时子器件、第二编号子器件和停车费用计算子器件，所述出口图像采集子器件采用CMOS视觉传感器以采集出口图像，所述出口图像预处理子器件与所述出口图像采集子器件连接，对所述出口图像依次进行对比度增强、小波滤波和灰度化处理，以获得灰度化出口图像，所述出口车牌识别子器件与所述移动硬盘和所述出口图像预处理子器件分别连接，将所述灰度化出口图像中灰度值在所述车辆上限灰度阈值和所述车辆下限灰度阈值之间的像素识别并组成出口车辆图案，基于OCR识别算法识别所述出口车辆图案中的出口处车牌号码，所述第二计时子器件用于提供即时时刻，所述第二编号子器件与所述第二计时子器件和所述出口车牌识别子器件分别连接，每到每天的零时，从1开始对接收到的出口处车牌号码进行编号，所述停车费用计算子器件与所述第二编号子器件、所述移动硬盘和所述计算机控制器分别连接，基于出口处车牌号码查询出口处车牌号码在车道车牌号码序列中的序列号，将所述序列号与所述出口处车牌号码的编号进行匹配，以确定编号符合度，根据编号符合度确定所述编号符合等级，在所述收费对照表查找与确定的编号符合等级所对应的停车费用的下调百分比，基于查找到的下调百分比对所述出口处车牌号码对应的出口车辆的应收停车费用进行下调，以获得实收停车费用；

其中，所述序列号与所述出口处车牌号码的编号越匹配，则确定的编号符合度越高，确定的编号符合等级越高；

其中，在所述收费对照表中，编号符合等级越高，对应的停车费用的下调百分比越大。