CN106355886B - 一种开放式停车场停车管理系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开放式停车场停车管理系统及其管理方法，管理系统包括依次连接的摄像头组、控制器和后台云处理器，用于采集车辆信息的摄像头组将采集的车辆信息传输到控制器，控制器进行车牌识别，车辆记录和停车计费后传输至后台云处理器。本发明提供的系统能够使开放式路侧停车场车辆信息采集智能化，可以实现开放式路测停车场的智能计费功能，极大的节约了人力成本，也一举解决了可能由人工误操作导致的管理失误问题。开放式路侧停车场信息实现信息化；开放式路侧停车场采集到的车辆信息最后通过数据处理后传输到后台云处理器，该信息已经数字化、信息化，可以提供给其他更多的系统进行处理，有效实现信息的共享。能够使得采集视野扩大化。

Description

一种开放式停车场停车管理系统及其管理方法

技术领域

本发明涉及一种管理系统及其管理方法，具体涉及一种开放式停车场停车管理系统及其管理方法。

背景技术

路测开放式停车在很多城市的交通中都占有较为重要的地位，但是目前，大多数的情况下都是依靠人工对停车场所进行管理，这样就可能会导致管理疏忽，计费错误等问题。另外，由于每个停车场在地理位置上的的特殊性，独立性，很难整理出一种适用于普遍停车场的管理系统。基于这种情况，如何采用智能化，数字化的手段来获取车位信息，采集车辆车牌，完成智能计费就成了迫切需要解决的问题。

在一些城市中，存在单纯使用地磁系统来管理停车场的方案，该方案将地磁系统安装于车位之下，一旦该车位有车辆驶入或驶出，将会对地磁系统产生磁场扰动，触发地磁系统，地磁系统多通过无线传输，将触发的地磁信号传输至控制室，然后由管理人员前往车位进行车辆计费等管理工作。

现有技术方案存在一些缺点，最大的缺陷有两个：

1.单纯的地磁车位管理系统尽管能够实现车辆触发的功能，但是依然需要人工管理，这就可能会导致人员的误操作，同时，对人力成本也是一种浪费。

2.由于地磁埋与车位下面，且一旦发生磁场扰动，就会触发地磁信号，在实际应用中，当车辆长时间停车，或者有其他车辆驶过时，可能会造成一定概率的误触发。

路测的开放式停车在很多城市总是非常普遍的现象，那么，如何对这些车辆进行停车计费就成为了一个挑战，在传统解决方案中，更多的是依赖人工进行管理，但是人工管理存在诸多弊端，比如遗漏收费，工作效率低等。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种开放式停车场停车管理系统及其管理方法，本系统可以通过多摄像头联用的手段，智能获取开放停车场的车牌信息，实现高效，准确的车位计费功能。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种开放式停车场停车管理系统，其改进之处在于，所述管理系统包括依次连接的摄像头组、控制器和后台云处理器，用于采集车辆信息的摄像头组将采集的车辆信息传输到控制器，控制器进行车牌识别、车辆记录和停车计费后传输至后台云处理器；

所述摄像头组由视频摄像部分和数据传输部分两部分组成；视频摄像部分和数据传输部分均置于固定外壳中，并安装在停车场竖杆上，通过调节摄像头角度和焦距设定车牌识别方式；

用户通过控制器自行配置车辆信息采集方式，实现一只摄像头采集一路车位或采集多路车位的功能。

摄像头组车牌信息采集方式包括：一对一采集和一对多采集；摄像头组由多只可调角度，可调焦距的摄像头组成，并分别通过网络连接。

进一步地，所述摄像头组的数据传输部分通过交换机实现，所述交换机通过以太网方式与摄像头组进行网络连接；

所述交换机与控制器的数据接收器相连，用于将车辆信息传输给控制器，同时控制器将控制指令发往摄像头组，所述控制指令包括抓拍和定时录像指令。

进一步地，当车辆进入摄像头组识别区域，摄像头组开始采集车牌信息，并将采集的车牌信息上传到控制器，直到车辆离开识别区域；

进一步地，所述控制器由数据接收器和数据处理器组成；

所述数据接收器接收由摄像头组传回的图像数据，同时数据处理器对不同角度的图像数据进行预处理，对图像数据进行矫正处理，并对车牌进行检索和识别；

用户通过控制器自由配置数据检索的相关设置；

所述控制器将处理后的图像数据及车牌信息识别后的信息传输至后台云处理器，并接受从后台云处理器发回的控制指令。

进一步地，所述后台云处理器用于将控制器传来的图像进行二次矫正和二次处理，并将车牌识别信息及停车计费信息记录在后台云处理器云端；

所述后台云处理器通过网络向控制器发送控制指令；

所述后台云处理器由数据传输部分和数据处理部分组成，其中，后台云处理器的数据传输部分负责从摄像头组的数据传输部分接收网络传输过来的图像数据，然后后台云处理器的数据处理部分开始对图像数据进行处理。

本发明提供一种开放式停车场停车管理系统的管理方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

(1)当车辆进入摄像头组的采集范围时，摄像头组开始从不同角度采集车辆信息，包括车牌，型号和颜色信息，并由摄像头组的数据传输部分将视频信息通过网络传输至控制器；

(2)由控制器对图像进行矫正，并对矫正后的车牌进行检索，识别的工作，筛选出符合用户自行设定条件的车辆，并数据传输到后台云处理器；

(3)由后台云处理器接收控制器发来的数据，之后对图像进行二次矫正，对车牌再次进行识别，并记录最终识别出的车辆信息，进行停车计费；

(4)当摄像头组采集车牌信息丢失时间达一定时间后，控制器认为车辆已经离场，结束计费。

进一步地，所述步骤(1)包括下述步骤：

①所述摄像头组由视频摄像部分和数据传输部分两部分组成；视频摄像部分和数据传输部分均置于固定外壳中，并安装在停车场竖杆上，通过调节摄像头角度和焦距设定车牌识别方式，用户通过调节摄像头组的参数来设定车辆信息采集方式；

②摄像头组的数据传输部分通过交换机实现，所述交换机通过以太网方式与摄像头组进行网络连接；

③交换机与控制器的数据接收器相连；

④当车辆进入摄像头组识别区域，摄像头组的摄像头开始采集车牌信息，交换机将车辆信息的图像数据传输到控制器，同时控制器将抓拍和定时录像的控制指令发往摄像头组；直到车辆离开识别区域，摄像头捕捉不到车牌达一定时间后，认为车辆离场。

进一步地，所述步骤(2)中，控制器对车辆进出停车场的进行判断；判断算法分为车牌检测法和轨迹跟踪辨识法；

其中：车牌检测法为对每个车位车辆连续若干次采集为同一车辆停放，则判断该车位上是被所识别车辆停靠，同样当连续若干次对该车位进行采集后该车辆信息不存在或者变更成其他车辆信息，则判断停放车辆已经离开；

轨迹跟踪辨识法为：通过对车位进行定时拍照获取车位及车位上车辆的信息后，对车牌进行识别并标识出车牌在相对车位的位移及其相对变化，当车辆的车牌位置是连续移动而且车牌的位置最终进入到制定观测区域，车牌位置稳定后，则判断该车辆在该车位进行停靠；

当车牌位置在观测区内发生位置移动后，若干次监测后，检测不到车牌或者车辆，则判断该车辆已离开该车位，如果车牌位置在观测区内没有发生移动，若干次检测监测不到车牌或者车辆，则判断为遮挡或者异常。

进一步地，所述步骤(3)中，停车计费后将车辆信息存储到后台云处理器的数据存储单元，传输网络负责接收控制器传输来的图像数据以及将控制指令发送到控制器。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的优异效果是：

1.开放式路侧停车场车辆信息采集智能化：

本系统可以实现开放式路测停车场的智能计费功能，极大的节约了人力成本，也一举解决了可能由人工误操作导致的管理失误问题。

2.开放式路侧停车场信息实现信息化：

因为开放式路侧停车场采集到的车辆信息最后通过数据处理后传输到后台云处理器，该信息已经数字化、信息化，可以提供给其他更多的系统进行处理，有效实现信息的共享。

3.采集视野扩大化：

目前现有的视频处理方案，大体有两种：

(1)球机摄像头采集信息：

该方案采用球机摄像头进行车辆信息采集，优点在于视野较宽，可以实现广角摄像，但是存在使用寿命较短的问题。

(2)单机摄像头采集信息：

该方案采用单体的枪机摄像头采集车辆信息，可以极大的延长系统的使用寿命，但是单机的缺陷在于采集视频的视野较窄，角度较小，需要安装多个才能有效监控车位信息。

本发明提供的管理系统将一组可调角度摄像头并联安装，可以高效，准确的实现多个车位的信息采集功能，具有视野好，范围广，使用寿命长等特点，能够可靠的解决车辆信息采集的功能。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本发明提供的基于图像的开放式停车管理系统的原理框图；

图2是本发明提供的摄像头组的固定方式图一；

图3是本发明提供的摄像头组的固定方式图二；

图4是本发明提供的开放式停车管理系统概况图；

图5是本发明提供的整个系统工作流程图；

图6是本发明提供的控制器对车辆进出停车场的判断算法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

本发明设计了一套基于图像的开放式停车管理系统，对路测车辆进行计费。

该系统由摄像头组，控制器，后台云处理器三部分组成，系统通过摄像头组采集车辆信息，将信息传输到控制器，进行车牌识别，车辆记录，停车计费等功能，然后传输至后台云处理模块。车牌信息采集用摄像头组，由一组高清网络视频摄像头和传输网络构成，架在立杆上采集车牌信息，可以自由调节摄像角度及焦距，光圈等参数，可以通过设定识别方式实现一对一或多对多的视频采集功能。并具备通过网络向控制器传输视频数据的功能，也可以接收控制器发来的控制指令。当车辆进入摄像头组识别区域，摄像头开始采集车牌信息，并将视频信息上传到控制器，直到车辆离开识别区域，摄像头捕捉不到车牌信息后，认为车辆离场。大体模块组成如图1所示。

1、摄像头组由视频摄像部分和数据传输部分两部分组成。视频摄像部分和数据传输部分均置于固定外壳中，并安装在一立杆上，并通过调节摄像头角度和焦距设定车牌识别方式，如图2，图3分别为几种识别方式。

由图2，图3所示，用户可以通过控制端自行配置车辆信息采集方式，实现一只摄像头采集一路车位或采集多路车位的功能，当系统采用图2所示设置时，车牌信息采集方式为一对一采集，当系统采用图3所示设置时，车牌信息采集方式为一对多采集。摄像头组由多只可调角度，可调焦距的摄像头组成，并分别通过网络连接。

数据传输功能通过交换机来实现，通过以太网方式与摄像头组进行网络连接，该部分的功能是将车辆信息传输给控制器。

2.控制器包括数据处理部分和网络传输部分，网络传输部分能够接收摄像头组传回的视频数据，同时可以向摄像头组发送一系列控制指令(如抓拍，录像等指令)，数据处理部分负责矫正图像，检索车牌，识别车牌。

后台云处理器包括数据处理、数据存储和传输网络三个部分，数据处理将控制器处理后的图像数据进行二次矫正，然后再次检索，识别车牌，进行停车计费并讲信息存储到数据存储单元，传输网络负责接收控制器传输来的图像数据以及将控制命令发送到控制器。开放式停车管理系统概况图如图4所示。

本发明还提供一种开放式停车场停车管理系统的管理方法，包括下述步骤：

整个系统工作流程如图5所示，当车辆进入摄像头组的采集范围时，摄像头组开始从不同角度采集车辆信息(包括车牌，型号，颜色等信息)，并由数据传输部分将这些视频信息通过网络传输至控制器。

接下来，由控制器对图像进行矫正，并对矫正后的车牌进行检索，识别的工作，筛选出符合用户自行设定条件的车辆(用户可自行设定视频捕捉时间，捕捉间隔等参数)，并数据传输到后台云处理器。

后台云处理器接收控制器发来的数据，之后对图像进行二次矫正，对车牌再次进行识别，并记录最终识别出的车辆信息，进行停车计费。

当摄像头组采集车牌信息丢失时间达一定值时，控制器认为车辆已经离场，结束计费。

一、摄像头组

①停车场安装竖杆，可自行调节高度直到适中，将摄像头组固定在壳体中，将壳体安装在竖杆上。摄像头采用高清网络摄像头，可以随意调节角度，焦距，光圈等参数，用户可以通过调节这些参数来设定车辆信息采集的方式，摄像头支持网络传输功能。

②摄像头组与交换机间建立网络连接。

③将交换机与控制器的数据传输部分相连。交换机将图像信息传输到控制器，同时控制器将控制指令发往摄像头组。(如抓拍，定时录像等指令)

④当车辆进入摄像头组识别区域，摄像头开始采集车牌信息，并将视频信息上传到控制器，直到车辆离开识别区域，摄像头捕捉不到车牌达一定时间后，认为车辆离场。

二、控制器

①控制器由数据接收部分和数据处理部分组成。

②控制器不断接收由摄像头组传回的图像数据，同时对不同角度的图像进行预处理，对图像进行矫正处理，并对车牌进行检索，识别。同时，控制器负责向摄像头组发送控制指令。

③用户可以通过控制器自由配置数据检索的相关设置。

④控制器对车辆进出停车场进行判断；判断算法分为车牌检测法和轨迹跟踪辨识法，实现分别如下：

车牌检测法为对每个车位车辆连续若干次采集为同一车辆停放，则判断该车位上是被所识别车辆停靠，同样当连续若干次对该车位进行采集后该车辆信息不存在或者变更成其他车辆信息，则判断停放车辆已经离开。

轨迹跟踪辨识法的实现如下，通过对车位进行定时拍照获取车位及车位上车辆(如果存在)的信息后对车牌进行识别并标识出车牌在相对车位的位移及其相对变化，当车辆的车牌位置是连续移动而且车牌的位置最终进入到制定观测区域，车牌位置稳定后，则判断该车辆在该车位进行停靠；当车牌位置在观测区内发生位置移动后，若干次监测后，检测不到车牌或者车辆，则判断该车辆已离开该车位，如果车牌位置在观测区内没有发生移动，若干次检测监测不到车牌或者车辆，则判断为遮挡或者异常。如图6所示：

停车位上的车辆进入停车位的行驶可以按照虚线的方向从上到下(倒车进入)或者从下到上(前进驶入)，阴影部分为车牌观测区域，当车辆按照①②③中的任何一个方向进入车位都可以通过前端摄像机获取到车牌的位置信息，当车牌不断移动且最后进入到阴影区，则可以判断该车辆在该车位进行停靠；同理，当系统检测到车牌的位置先发生变动，后离开阴影区，则判断车辆离开停车位，如果车牌位置没有发生移动而检测不到车牌或车辆，则认为车辆被遮挡或者异常。

具体使用哪种判断算法，可以在控制器端通过参数设置进行选择。

⑤控制器将图像数据及车牌信息识别信息传输至后台云处理器，并接受从后台发回的控制指令。

三、后台云处理器

①后台云处理器负责将控制器传来的图像进行二次矫正，然后进行二次处理，并将车牌识别信息及停车计费信息记录在云端。

②后台云处理器可以通过网络向控制器发送控制指令。

除非另外具体陈述，术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似系统的动作和/或过程，所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示系统内的物理量的其他数据。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种开放式停车场停车管理系统，其特征在于，所述管理系统包括依次连接的摄像头组、控制器和后台云处理器，用于采集车辆信息的摄像头组将采集的车辆信息传输到控制器，控制器进行车牌识别、车辆记录和停车计费后传输至后台云处理器；

所述摄像头组由视频摄像部分和数据传输部分两部分组成；视频摄像部分和数据传输部分均置于固定外壳中，并安装在停车场竖杆上，通过调节摄像头角度和焦距设定车牌识别方式；用户通过控制器自行配置车辆信息采集方式，实现一只摄像头采集一路车位或采集多路车位的功能；摄像头组车牌信息采集方式包括：一对一采集和一对多采集；摄像头组由多只可调角度，可调焦距的摄像头组成，并分别通过网络连接；

所述摄像头组用于当车辆进入摄像头组的采集范围时，摄像头组开始从不同角度采集车辆信息，包括车牌，型号和颜色信息，并由摄像头组的数据传输部分将视频信息通过网络传输至控制器；

所述控制器，用于对图像进行矫正，并对矫正后的车牌进行检索，识别的工作，筛选出符合用户自行设定条件的车辆，并数据传输到后台云处理器；

所述控制器用于对车牌进行检索、识别，筛选出符合用户自行设定条件的车辆包括：所述控制器对车辆进行停车场进行判断，判断算法分为车牌检测法和轨迹跟踪辨识法；

所述车牌检测法为对每个车位车辆连续若干次采集为同一车辆停放，则判断该车位上是被所识别车辆停靠，同样当连续若干次对该车位进行采集后该车辆信息不存在或者变更成其他车辆信息，则判断停放车辆已经离开；

所述轨迹跟踪辨识法的实现如下，通过对车位进行定时拍照获取车位及车位上车辆的信息后对车牌进行识别并标识出车牌在相对车位的位移及其相对变化，当车辆的车牌位置是连续移动而且车牌的位置最终进入到制定观测区域，车牌位置稳定后，则判断该车辆在该车位进行停靠；当车牌位置在观测区内发生位置移动后，若干次监测后，检测不到车牌或者车辆，则判断该车辆已离开该车位，如果车牌位置在观测区内没有发生移动，若干次检测监测不到车牌或者车辆，则判断为遮挡或者异常。

2.如权利要求1所述的开放式停车场停车管理系统，其特征在于，所述摄像头组的数据传输部分通过交换机实现，所述交换机通过以太网方式与摄像头组进行网络连接；

所述交换机与控制器的数据接收器相连，用于将车辆信息传输给控制器，同时控制器将控制指令发往摄像头组，所述控制指令包括抓拍和定时录像指令。

3.如权利要求1所述的开放式停车场停车管理系统，其特征在于，当车辆进入摄像头组识别区域，摄像头组开始采集车牌信息，并将采集的车牌信息上传到控制器，直到车辆离开识别区域。

4.如权利要求1所述的开放式停车场停车管理系统，其特征在于，所述控制器由数据接收器和数据处理器组成；

所述数据接收器接收由摄像头组传回的图像数据，同时数据处理器对不同角度的图像数据进行预处理，对图像数据进行矫正处理，并对车牌进行检索和识别；

用户通过控制器自由配置数据检索的相关设置；

所述控制器将处理后的图像数据及车牌信息识别后的信息传输至后台云处理器，并接受从后台云处理器发回的控制指令。

5.如权利要求1所述的开放式停车场停车管理系统，其特征在于，所述后台云处理器用于将控制器传来的图像进行二次矫正和二次处理，并将车牌识别信息及停车计费信息记录在后台云处理器云端；

所述后台云处理器通过网络向控制器发送控制指令；

所述后台云处理器由数据传输部分和数据处理部分组成，其中，后台云处理器的数据传输部分负责从摄像头组的数据传输部分接收网络传输过来的图像数据，然后后台云处理器的数据处理部分开始对图像数据进行处理。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的开放式停车场停车管理系统的管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

(1)当车辆进入摄像头组的采集范围时，摄像头组开始从不同角度采集车辆信息，包括车牌，型号和颜色信息，并由摄像头组的数据传输部分将视频信息通过网络传输至控制器；

(2)由控制器对图像进行矫正，并对矫正后的车牌进行检索，识别的工作，筛选出符合用户自行设定条件的车辆，并数据传输到后台云处理器；

控制器对车辆进出停车场的进行判断；判断算法分为车牌检测法和轨迹跟踪辨识法；

(3)由后台云处理器接收控制器发来的数据，之后对图像进行二次矫正，对车牌再次进行识别，并记录最终识别出的车辆信息，进行停车计费；

(4)当摄像头组采集车牌信息丢失时间达一定时间后，控制器认为车辆已经离场，结束计费。

7.如权利要求6所述的管理方法，其特征在于，所述步骤(1)包括下述步骤：

①所述摄像头组由视频摄像部分和数据传输部分两部分组成；视频摄像部分和数据传输部分均置于固定外壳中，并安装在停车场竖杆上，通过调节摄像头角度和焦距设定车牌识别方式，用户通过调节摄像头组的参数来设定车辆信息采集方式；

②摄像头组的数据传输部分通过交换机实现，所述交换机通过以太网方式与摄像头组进行网络连接；

③交换机与控制器的数据接收器相连；

④当车辆进入摄像头组识别区域，摄像头组的摄像头开始采集车牌信息，交换机将车辆信息的图像数据传输到控制器，同时控制器将抓拍和定时录像的控制指令发往摄像头组；直到车辆离开识别区域，摄像头捕捉不到车牌达一定时间后，认为车辆离场。

8.如权利要求6所述的管理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，停车计费后将车辆信息存储到后台云处理器的数据存储单元，传输网络负责接收控制器传输来的图像数据以及将控制指令发送到控制器。