CN107945520A

CN107945520A - 一种路边停车检测及计费系统及方法

Info

Publication number: CN107945520A
Application number: CN201711156355.XA
Authority: CN
Inventors: 刘韶; 刘微; 邵明欣; 王勇
Original assignee: QINGDAO BITE INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: QINGDAO BITE INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2018-04-20
Anticipated expiration: 2037-11-20
Also published as: CN107945520B

Abstract

本发明涉及一种路边停车检测及计费系统，包括如下模块：视频信息采集模块、雷达模块、智能停车分析模块、补光模块、状态指示模块、网络传输模块、存储模块、电源模块；其中，视频信息采集模块、雷达模块连接在智能停车分析模块的输入端，补光模块、状态指示模块、网络传输模块、存储模块连接在智能停车分析模块输出端；电源模块针对系统予以供电；本发明方法可应用与路边停车的管理系统中，增强停车的易用性、规范性，可有效治理乱停车，缓解城市拥堵，为城市级别大范围路边停车管理实施提供技术支撑；本发明方法更适合互联网方式缴费停车，对推动互联网路边停车在全国范围内的发展具有重要的益处。

Description

一种路边停车检测及计费系统及方法

技术领域

本发明涉及一种路边停车检测及计费系统及方法，属于智能停车领域。

背景技术

目前，现有路边停车自动计费问题较多，停车管理者方面需要投入大量的人力实施收取停车费用，每名停车管理员只能负责20～30个车位，并且稍不留神就会存在司机驾车逃费的情况发生，并且没有证据追查；而路边停车司机在停车缴费必须现场进行，无法事后补交，使用十分不方便。

目前行业中的路边车辆检测最常用的方式是咪表、地磁或者线圈检测车辆，无法实现车辆身份的识别，而中国专利《一种路边停车的自动按时计费缴费系统及其方法(CN201410065342.1)》，在技术上虽然融入了相机拍照功能，但是其本质还是利用线圈检测，图片作为辅助信息，并且相机安装在正前上方，对施工成本要求很高。

发明内容

本发明是为了克服上述问题，通过利用具有唯一性属性的特征的车牌的检测跟踪来实现车辆驶入驶出，并自动计费、并保留证据。本发明采用路侧检测，且以采用视频流的方式作为车辆驶入驶出的主要手段，以雷达波测距作为辅助手段，在方案形式和检测方式上具体独特性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种路边停车检测及计费系统，包括如下模块：视频信息采集模块、雷达模块、智能停车分析模块、补光模块、状态指示模块、网络传输模块、存储模块、电源模块；其中，视频信息采集模块、雷达模块连接在智能停车分析模块的输入端，补光模块、状态指示模块、网络传输模块、存储模块连接在智能停车分析模块输出端；电源模块针对系统予以供电。

其中，视频信息采集模块用以采集可见光的视频图像，供给智能停车分析模块处理；雷达模块用以发射并接收反射的雷达波，计算目标距离，提供给智能停车分析模块处理；补光模块是通过智能停车分析模块的控制在需要的时刻开启或者关闭，并且智能停车分析模块可以控制补光亮度的强弱；状态指示模块是通过指示灯的方式表明当前设备的状态，主要状态包括：车辆状态(车辆正在输入、车辆完成驶入、车辆正在驶离、车辆完成驶离)、报警状态(视频采集模块被遮挡、车辆停车不规范)、设备故障状态(网络断开、存储损坏等)；网络传输模块负责检测结果的中心回传；存储模块负责网络断开时车辆驶入、驶离信息的临时存储；电源模块负责给整个设备供电；采用上述的整体化设计，用以实现车辆驶入驶离时的行为检测和车辆停止时的保持检测。

进一步地，上述系统的核心是智能停车分析模块，其主要功能是在允许停车时间段内通过检测车辆的驶入、驶离形成计费订单；在禁止停车时间段通过检测驶入后发出违法停车的报警信息，具体包括：

(1)允许停车时间段的计费：

A、车辆驶入检测：同步进行车牌检测和雷达距离探测D，其中车牌检测是采用行业内常见的车牌定位和识别方法；驶入检测分为两种情况处理：

(A.1)在能检测到车牌的情况下，进行车牌的跟踪：在车位为空车位状态下且车牌由无到有，表明车辆正在驶入，此时记录雷达检测距离D1，如果车牌始终能检测到，且当车牌位置保持不动T1秒时间后认为车辆已经完成驶入，此种情况忽略雷达距离D1；如果车牌在检测过程中又驶离了检测视野范围，但是雷达检测结果D-D1<DT₁,保持车辆正在驶入状态，当D的结果保持稳定后，且稳定持续T1秒时间后，即在T1时间段内|D-D_A|<DT₂,则认为车辆已经完成驶入，其中D_A即为在T1时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T1)/T1，其中T_D是雷达一次扫描周期(T1>10*T3)。

(A.2)在未能检测到车牌的情况下，在车位为空车位状态下，当雷达检测距离D小于阈值DT₃时，且持续T2秒时间时，则表示有疑似车辆正在驶入泊位，若D-DT₃<DT₁的时间段内又检测到了车牌，则确认车辆正在驶入泊位，转换到第(a.1)情况继续检测，直至确认车辆已经完全驶入。如果D-DT₃<DT₁的时间段内始终没有检测到车牌，当D的结果保持稳定后，且稳定持续T1秒时间后，即在T1时间段内|D-D_A|<DT₂，其中D_A即为在T1时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T1)/T1，其中T_D是雷达一次扫描周期(T1>10*T3)。此时通过霍夫变换检测检测车轮信息、通过颜色空间模型如RGB模型、YUV模型、HIS模型等检测车辆颜色信息，如果检测到汽车车轮信息或者检测到色彩明显的车身颜色信息，则认为当前车辆停车不规范或者无牌车，发出不规范停车报警信息给车辆管理员，并生成车辆驶入记录，发送给停车管理员，由管理员通过互联网途径人工补充车牌信息。如果没有检测到上述任何信息，则说明存在其他干扰信息，将D稳定的持续时间延长至T2秒时间(T2>T1)，即在T2时间段内|D-D_A|<DT₂，其中D_A即为在T2时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T2)/T2，其中T_D是雷达一次扫描周期(T2>T1)。如果干扰继续存在，则报警管理员存在非机动车占据车位的报警信息。

B、车辆驶出检测：驶出检测的前提是当前车位已经有车辆驶入，驶出检测时同步进行车牌检测和雷达距离探测D，分为两种情况处理：

(B.1)在能检测到车牌的情况下，进行车牌的跟踪，车牌由至少T4秒时长的静止状态转为运动状态，表明车辆正在驶离，当车牌离开检测区域，并且雷达检测距离D>DT₄且持续时间T3秒，则认为车辆已经完成驶离；

(B.2)当不能检测到车牌时，只根据雷达的检测距离判断，当雷达检测距离开始不稳定，并且D在变大时，即在T5时间段内D-D_A>DT₅,其中D_A即为在T2时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T5)/T5，当满足D>DT₄且持续时间T3秒，则认为车辆已经完成驶离。

C、车辆静止时保持检测方法：路边停车检测中，车辆的驶入、驶出检测固然很重要，但是车辆的保持检测同样很重要，如果车辆保持检测发生错误，就会导致误检测驶离，导致错误的订单，本发明方法由于采用视频检测和雷达融合的方法，所以可以形成一套稳定的车辆保持检测方法，车辆保持检测是在确认车辆完全驶入后进行的，具体车辆保持检测方法如下：

(C.1)在能检测的车牌的情况下，时刻跟踪车牌中心位置，并记录保持期间的车牌中心位置的平均值，P_A＝((m-1)*P_A’+P)/m，其中m为本次车牌不间断保持期间车牌跟踪的次数，P_A’表示上一次中心位置的均值，P表示当前检测到的车牌的中心位置；同时计算车牌检测到时间内的雷达平均检测距离DD_A，计算公式为：DD_A＝((n-1)*DD_A’+D)/n,其中n＝Tn/T3,Tn表示本此车牌跟踪的时长，T3为雷达的一个扫描周期，也就是说在每个雷达扫描周期结束获得D的同时，要计算n，进而计算DD_A，而DD_A’是上一个雷达扫描周期时计算的平均距离。在此期间如果车牌平均中心的位置与本次车牌中心位置偏离超过阈值P_T个像素，说明车辆开始驶离，此时结束车辆保持检测，转到车辆驶离检测步骤。

(C.2)在车牌突然检测不到的时候，对比当前雷达检测距离D与DD_A的关系，如果D-DD_A<＝DT₁,则说明车辆前车辆的车牌存在遮挡干扰或者光线干扰，车辆继续保持，并且如果再次检测到车牌则转到(1)情况下继续保持；如果D-DD_A>C*DD_A，其中C为设定的常数，范围为(0,1)，并且持续时间超过了T6秒,说明由于车牌被干扰，并且车辆开始驶离，此时结束车辆保持检测，转到车辆驶离检测抓拍步骤。

通过上述驶入、保持、驶离的检测，可以实现车辆停车订单的生产，主要可实现如下情况：(1)驶入可检测到车牌、驶离可检测到车牌的停车收费订单；(2)驶入可检测到车牌、驶离检测不到车牌的停车收费订单；(3)驶入检测不到车牌、驶离可检测到车牌的停车收费订单；(4)另外针对停车不规范或者无牌车驶入的可以及时通知管理员，管理员可以现场指导停车并且现场收费。

(2)禁止停车时间段的违章报警：针对禁止路边停车时间段，路边停车支持违法停车报警，分为三种情况：(a)驶入时是禁止停车时间段、驶离时也是禁止停车时间段；在检测到驶入后发送违法停车报警信息，在检测到驶离时不计算停车费；(b)驶入时是禁止停车时间段、驶离是允许停车时间段；在检测到驶入后发送违法停车报警信息，在检测到驶离时计算允许停车时长的停车费；(c)驶入时是允许停车时间段、驶离是禁止停车时间段，在检测到驶入是不发送违法报警，当保持检测到达禁止停车周期内时，发送违停停车报警信息，在检测到驶离时计算允许停车时长的停车费。

本系统支持包括以下三种安装规范：车位平行于路边、车位45度倾斜于路边、车位垂直于路边。

本发明提供了一种路边停车高效可靠的检测方法，可以自动检测驶入、驶离形成针对车牌号对应的唯一订单，并且这种检测方式以车牌为唯一标识，可引导路边停车向互联网缴费的方向发展，从而大量节省现场的停车管理员。

本发明方法以视频检测为主雷达波检测为辅的综合路边停车检测方法，不仅可以准确检测出车辆的驶入、驶离，并且通过雷达波的辅助，对车辆静止时的保持检测形成了一套可靠的方法，可以避免遮挡干扰、光纤变化干扰等，并且可以对不规范停车进行报警，对禁止停车时间段的违法停车进行报警，对行人、非机动车的干扰。

本发明方法是路边停车检测方法，安装规范也属于发明的一个重要组成部分，比较典型的安装规范至少支持以下三种：车位平行于路边、车位倾斜于路边、车位垂直于路边。

该发明的有益效果在于：本发明方法可应用与路边停车的管理系统中，增强停车的易用性、规范性，可有效治理乱停车，缓解城市拥堵，为城市级别大范围路边停车管理实施提供技术支撑；本发明方法更适合互联网方式缴费停车，对推动互联网路边停车在全国范围内的发展具有重要的益处；本发明方法替代了大量的人工工作量，对停车经营管理公司降低管理成本。

附图说明

图1是本发明系统模块框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。

实施例

如图1所示，本实施例中的路边停车检测及计费系统，包括如下模块：视频信息采集模块、雷达模块、智能停车分析模块、补光模块、状态指示模块、网络传输模块、存储模块、电源模块；其中，视频信息采集模块、雷达模块连接在智能停车分析模块的输入端，补光模块、状态指示模块、网络传输模块、存储模块连接在智能停车分析模块输出端；电源模块针对系统予以供电。

上述系统的核心是智能停车分析模块，其主要功能是在允许停车时间段内通过检测车辆的驶入、驶离形成计费订单；在禁止停车时间段通过检测驶入后发出违法停车的报警信息，具体包括：

(1)允许停车时间段的计费：

(A.2)在未能检测到车牌的情况下，在车位为空车位状态下，当雷达检测距离D小于阈值DT₃时，且持续T2秒时间时，则表示有疑似车辆正在驶入泊位，若D-DT₃<DT₁的时间段内又检测到了车牌，则确认车辆正在驶入泊位，转换到第(a.1)情况继续检测，直至确认车辆已经完全驶入。如果D-DT₃<DT₁的时间段内始终没有检测到车牌，当D的结果保持稳定后，且稳定持续T1秒时间后，即在T1时间段内|D-D_A|<DT₂，其中D_A即为在T1时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T1)/T1，其中T_D是雷达一次扫描周期(T1>10*T3)。此时检测车轮信息(通过霍夫变换检测)、车辆颜色信息(通过颜色空间模型检测，例如RGB模型、YUV模型、HIS模型等)，如果检测到汽车车轮信息或者检测到色彩明显的车身颜色信息，则认为当前车辆停车不规范或者无牌车，发出不规范停车报警信息给车辆管理员，并生成车辆驶入记录，发送给停车管理员，由管理员通过互联网途径人工补充车牌信息。如果没有检测到上述任何信息，则说明存在其他干扰信息，将D稳定的持续时间延长至T2秒时间(T2>T1)，即在T2时间段内|D-D_A|<DT₂，其中D_A即为在T2时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T2)/T2，其中T_D是雷达一次扫描周期(T2>T1)。如果干扰继续存在，则报警管理员存在非机动车占据车位的报警信息。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种路边停车检测及计费系统，其特征在于：包括如下模块：视频信息采集模块、雷达模块、智能停车分析模块、补光模块、状态指示模块、网络传输模块、存储模块、电源模块；其中，视频信息采集模块、雷达模块连接在智能停车分析模块的输入端，补光模块、状态指示模块、网络传输模块、存储模块连接在智能停车分析模块输出端；电源模块针对系统予以供电；

2.根据权利要求1所述的路边停车检测及计费系统，其特征在于：上述系统的核心是智能停车分析模块，其主要功能是在允许停车时间段内通过检测车辆的驶入、驶离形成计费订单；在禁止停车时间段通过检测驶入后发出违法停车的报警信息，具体包括：

(1)允许停车时间段的计费：

(A.1)在能检测到车牌的情况下，进行车牌的跟踪：在车位为空车位状态下且车牌由无到有，表明车辆正在驶入，此时记录雷达检测距离D1，如果车牌始终能检测到，且当车牌位置保持不动T1秒时间后认为车辆已经完成驶入，此种情况忽略雷达距离D1；如果车牌在检测过程中又驶离了检测视野范围，但是雷达检测结果D-D1<DT₁,保持车辆正在驶入状态，当D的结果保持稳定后，且稳定持续T1秒时间后，即在T1时间段内|D-D_A|<DT₂,则认为车辆已经完成驶入，其中D_A即为在T1时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T1)/T1，其中T_D是雷达一次扫描周期(T1>10*T3)；

(A.2)在未能检测到车牌的情况下，在车位为空车位状态下，当雷达检测距离D小于阈值DT₃时，且持续T2秒时间时，则表示有疑似车辆正在驶入泊位，若D-DT₃<DT₁的时间段内又检测到了车牌，则确认车辆正在驶入泊位，转换到第(a.1)情况继续检测，直至确认车辆已经完全驶入；如果D-DT₃<DT₁的时间段内始终没有检测到车牌，当D的结果保持稳定后，且稳定持续T1秒时间后，即在T1时间段内|D-D_A|<DT₂，其中D_A即为在T1时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T1)/T1，其中T_D是雷达一次扫描周期(T1>10*T3)；此时通过霍夫变换检测检测车轮信息、通过颜色空间模型如RGB模型、YUV模型、HIS模型等检测车辆颜色信息，如果检测到汽车车轮信息或者检测到色彩明显的车身颜色信息，则认为当前车辆停车不规范或者无牌车，发出不规范停车报警信息给车辆管理员，并生成车辆驶入记录，发送给停车管理员，由管理员通过互联网途径人工补充车牌信息；如果没有检测到上述任何信息，则说明存在其他干扰信息，将D稳定的持续时间延长至T2秒时间(T2>T1)，即在T2时间段内|D-D_A|<DT₂，其中D_A即为在T2时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T2)/T2，其中T_D是雷达一次扫描周期(T2>T1)；如果干扰继续存在，则报警管理员存在非机动车占据车位的报警信息；

(B.2)当不能检测到车牌时，只根据雷达的检测距离判断，当雷达检测距离开始不稳定，并且D在变大时，即在T5时间段内D-D_A>DT₅,其中D_A即为在T2时间段内D的平均值，计算公式为：D_A＝T_D*(D₁+D₂+D₃…….+D_T5)/T5，当满足D>DT₄且持续时间T3秒，则认为车辆已经完成驶离；

(C.1)在能检测的车牌的情况下，时刻跟踪车牌中心位置，并记录保持期间的车牌中心位置的平均值，P_A＝((m-1)*P_A’+P)/m，其中m为本次车牌不间断保持期间车牌跟踪的次数，P_A’表示上一次中心位置的均值，P表示当前检测到的车牌的中心位置；同时计算车牌检测到时间内的雷达平均检测距离DD_A，计算公式为：DD_A＝((n-1)*DD_A’+D)/n,其中n＝Tn/T3,Tn表示本此车牌跟踪的时长，T3为雷达的一个扫描周期，也就是说在每个雷达扫描周期结束获得D的同时，要计算n，进而计算DD_A，而DD_A’是上一个雷达扫描周期时计算的平均距离；在此期间如果车牌平均中心的位置与本次车牌中心位置偏离超过阈值P_T个像素，说明车辆开始驶离，此时结束车辆保持检测，转到车辆驶离检测步骤；

(C.2)在车牌突然检测不到的时候，对比当前雷达检测距离D与DD_A的关系，如果D-DD_A<＝DT₁,则说明车辆前车辆的车牌存在遮挡干扰或者光线干扰，车辆继续保持，并且如果再次检测到车牌则转到(1)情况下继续保持；如果D-DD_A>C*DD_A，其中C为设定的常数，范围为(0,1)，并且持续时间超过了T6秒,说明由于车牌被干扰，并且车辆开始驶离，此时结束车辆保持检测，转到车辆驶离检测抓拍步骤；

通过上述驶入、保持、驶离的检测，可以实现车辆停车订单的生产，主要可实现如下情况：(1)驶入可检测到车牌、驶离可检测到车牌的停车收费订单；(2)驶入可检测到车牌、驶离检测不到车牌的停车收费订单；(3)驶入检测不到车牌、驶离可检测到车牌的停车收费订单；(4)另外针对停车不规范或者无牌车驶入的可以及时通知管理员，管理员可以现场指导停车并且现场收费；

3.根据权利要求1所述的路边停车检测及计费系统，其特征在于：本系统支持包括以下三种安装规范：车位平行于路边、车位45度倾斜于路边、车位垂直于路边。