CN109461313A - 基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统及方法，通过在社区出入口设置车辆识别模块、在社区内道路上排布监控摄像头，使得道路监控覆盖所有路面，以车牌为标示实现对进入社区的车辆位置信息的实时监控和定位。对进入社区内的违停车辆及时发现和自动报警，提示可疑或确定的违停人员发现和处理违停行为，针对不听从提醒警示违停的车辆，及时将违停车辆信息和位置发送到监控室由社区管理人员人工来处理。

Description

基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统及方法

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，尤其是涉及一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法。

背景技术

随着人工智能技术的逐渐成熟和普及，智慧社区的概念逐渐进入我们的日常生活。图像识别、语音设别和意识识别等人工智能技术的突破，逐渐将一些日常复杂的工作交由机器来完成，将人从这些基础性和重复性的复杂操作由智能化设备来处理。目前，在大部分的小区内，经常会出现一种不好的现象，特别是在下班高峰期，由于一些车辆进入小区后，不按照小区内停车规范在停车区域规范停车，经常在道路两旁停车，造成后续进入小区的车辆，无法正常通行，或者挡住在规范区域内停车的车辆开出停车区，从而引发冲突。针对该问题，本发明提出一种基于图像识别算法的智慧社区违停车辆报警机制，结合图像识别技术和语音提醒以及通知小区管理员人工干预处理等方式，解决小区内违停现象。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的问题，提供一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆预警系统及方法，通过采用图像识别技术及人工智能技术，实现对社区内车辆行驶轨迹、车辆停放位置进行监控，提醒驾驶员规范停车，若有违停车辆可以确定违停车辆位置并向社区管理人员发送违停预警信息。

本发明的技术方案是：提供一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统及方法，其中：

一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统，包括车辆识别模块、监控模块、信息处理模块及提醒警示模块；所述车辆识别模块包括设置于社区出入口位置的车牌识别摄像头及车牌识别系统；所述监控模块包括设置于社区内道路上方的多个监控摄像头，所述多个监控摄像头能覆盖小区内所有道路和停车区域；所述信息处理模块用于处理所述车辆识别模块、监控模块收集到的图像信息；所述提醒警示模块用于提醒车辆驾驶员规范停放车辆及向社区管理员发送违停预警。

作为一种优选的技术方案，所述提醒警示模块包括警示灯、扬声器及显示屏的一种或几种。

应用上述基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，包括以下步骤：S1、对所述多个监控摄像头所在的位置和覆盖面积进行建模，创建二维模型；在所述二维模型内确定每个监控摄像头的位置坐标信息，确定每个监控摄像头的覆盖区域；在所述二维模型内确定规范停车区域；S2、针对每一辆进入社区内的车辆，以车牌为主键，记录车辆进入社区后其行进过程中每个监控摄像头采集到的车辆的图像信息并进行处理，得到车辆以时间为轴线的位置信息；S3、车辆停车后，根据停车位置判断其停车位置是否规范并对驾驶员进行提醒；若车辆违规停放，则将车辆的位置信息和车牌号发送到提醒警示模块，提醒社区管理人员进行处理。

作为一种优选的技术方案，步骤S1内所述的对所述多个监控摄像头所在的位置和覆盖面积进行建模，其方法为：以社区入口位置为原点，以社区主干道延伸方向为X轴，垂直主干道延伸方向为Y轴进行二维建模；对所述多个监控摄像头进行编号，并在二维模型内标记其坐标为位置信息。

作为一种优选的技术方案，所述步骤S2具体包括以下步骤：a、车辆进入社区时，车辆识别模块获取车牌信息，并记录其进入社区的时间点；b、根据车辆移动方向，激活车辆移动方向上最近的监控摄像头，将监控摄像头采集到的图像采用图像识别技术，对图像中的每一帧图像进行车辆识别，并根据图像中车辆进入的时间和该监控摄像头覆盖区域的进入边界的位置坐标，判定该车辆的车牌信息，同时记录该车辆在该摄像头所覆盖区域内每毫秒的位置坐标信息；c、当车辆在运动方向上碰到监控摄像头所覆盖区域的边界时，开启下一监控摄像头，并重复步骤b；d、建立以进入社区的车辆的车牌为标志、以时间为轴线的位置信息记录。

作为一种优选的技术方案，步骤b内所述的位置坐标信息为车辆在摄像头下每一帧图像识别的车辆矩形中心点坐标。

作为另一种优选的技术方案，所述步骤c内车辆运动方向检测方法为：通过对同一个摄像头下，连续帧的图像的车辆信息进行识别，然后通过识别的车辆图形矩阵中心点的坐标，按照时间最新的中心点坐标和间隔t时间前的车辆图形矩阵中心点的坐标做差，得到方向向量。

作为一种优选的技术方案，所述步骤S3具体包括以下步骤：1)、针对车辆的以时间为轴线采集的位置信息，在进行图像识别过程中，若车辆的在连续N帧内位置信息不发生变化，则开始记录该位置持续不变的时间T；2)、当T位于第一时间范围内时，通过提醒警示模块提醒驾驶员规范停车；3)、当T位于第二时间范围时，判断车辆位置是否位于规范停车范围，若否，通过提醒警示模块向社区管理员发送违停信息。

作为一种进一步优选的技术方案，当T位于第二时间范围时每隔5分钟通过监控摄像头更新车辆位置信息。

作为一种更进一步优选的技术方案，所述第一时间范围为30秒至30分钟，所述第二时间范围为大于30分钟。

本发明提供了一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统及方法，通过在社区出入口设置车辆识别模块、在社区内道路上排布监控摄像头，使得道路监控覆盖所有路面，以车牌为标示实现对进入社区的车辆位置信息的实时监控和定位。对进入社区内的违停车辆及时发现和自动报警，提示可疑或确定的违停人员发现和处理违停行为，针对不听从提醒警示违停的车辆，及时将违停车辆信息和位置发送到监控室由社区管理人员人工来处理。

附图说明

图1为本发明基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统的具体实施方式结构框图；

图2为本发明基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统的具体实施方式示意图；

图3为本发明基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法的具体实施方式流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

如图1所示为本发明的一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统结构框图，本发明的一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统结构包括车辆识别模块、监控模块、信息处理模块及提醒警示模块。该车辆识别模块、监控模块、提醒警示模块均与所述信息处理模块电连接，车辆识别模块、监控模块获取到的图像数据传递至信息处理模块进行加工处理，提醒警示模块接收信息处理模块发送的提醒警示信息并进行提醒或警示。

如图2所示，所述车辆识别模块包括设置于社区出入口位置的车牌识别摄像头及车牌识别系统1；所述监控模块包括设置于社区内道路上方的多个监控摄像头2，所述多个监控摄像头2能覆盖小区内所有楼宇B之间的道路和规范停车区域P，以便于能够覆盖监控进入社区内的车辆信息。

在实际应用中，本发明的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统的提醒警示模块包括两部分：一部分为用于提醒车辆驾驶员规范停车的提醒模块，设置于规范停车区域内；另一部分为报警警示模块，设置于社区管理人员监控室内，用以提醒社区管理员违停车辆车牌、进入小区时间等信息及违停位置。在实际应用中，提醒警示模块可以根据具体需求包括警示灯、扬声器及显示屏的一种或几种。

本发明的一种应用于上述基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，如图3所示，在搭建好上述基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统后，包括以下步骤：

S1、对所述多个监控摄像头所在的位置和覆盖面积进行建模，创建二维模型；在所述二维模型内确定每个监控摄像头的位置坐标信息，确定每个监控摄像头的覆盖区域；在所述二维模型内确定规范停车区域；

S2、针对每一辆进入社区内的车辆，以车牌为主键，记录车辆进入社区后其行进过程中每个监控摄像头采集到的车辆的图像信息并进行处理，得到车辆以时间为轴线的位置信息；

S3、车辆停车后，根据停车位置判断其停车位置是否规范并对驾驶员进行提醒；若车辆违规停放，则将车辆的位置信息和车牌号发送到提醒警示模块，提醒社区管理人员进行处理。

其中，步骤S1内所述的对所述多个监控摄像头所在的位置和覆盖面积进行建模，其方法为：以社区入口位置为原点，以社区主干道延伸方向为X 轴，垂直主干道延伸方向为Y轴进行二维建模；对所述多个监控摄像头进行编号，并在二维模型内标记其坐标为位置信息。也即如图2所示，以设置有车牌识别摄像头及车牌识别系统1的社区出入口处为原点，以社区内各楼宇 B之间的主干道延伸方向为X轴，以垂直于主干道延伸方向为Y轴进行建模，对多个监控摄像头2进行编号，例如Camera(i)则其在该二维模型内的坐标为(x_i，y_i)，监控摄像头2的覆盖范围S由其本身性能决定，是固定值，标记为S_i。

步骤S2具体包括：

a、车辆进入社区时，车辆识别模块获取车牌信息，并记录其进入社区的时间点。车辆进入社区时，车牌识别摄像头及车牌识别系统1会将该车辆的车牌识别并传递至信息处理模块，同时记录其进入社区的时间点，此刻，车辆的位置坐标为(0，0)

b、根据车辆移动方向，激活车辆移动方向上最近的监控摄像头，将监控摄像头采集到的图像采用图像识别技术，对图像中的每一帧图像进行车辆识别，并根据图像中车辆进入的时间和该监控摄像头覆盖区域的进入边界的位置坐标，判定该车辆的车牌信息，同时记录该车辆在该摄像头所覆盖区域内每毫秒的位置坐标信息。根据车辆移动方向，信息处理模块会激活其移动方向上最近的监控摄像头，启动车辆检测功能，通过启动的监控摄像头Camera (k)拍摄的图像采用图像识别技术，对图像中的每一帧图像进行车辆识别，并根据视频中车辆进入的时间和该摄像头k覆盖区域的进入边界的位置坐标，判定该车辆的车牌信息，同时记录该车辆在该摄像头所覆盖区域内每毫秒的位置坐标信息。作为优选方案，上述位置坐标信息为该车辆在摄像头下每一帧图像识别的车辆矩形中心点坐标。

c、当车辆在运动方向上碰到监控摄像头所覆盖区域的边界时，开启下一监控摄像头，并重复步骤b。作为优选方案，本实施例内的车辆方向的检测是通过对同一个摄像头下，连续帧的图像的车辆信息进行识别，然后通过识别的车辆图形矩阵中心点的坐标，按照时间最新的中心点坐标(x_T+t,y_T+t) 和间隔t时间前的车辆图形矩阵中心点的坐标(x_T,y_T)做差，即方向向量 d＝(x_T+t-x_T,y_T+t-y_T)。

d、建立以进入社区的车辆的车牌为标志、以时间为轴线的位置信息记录。具体数据结构设计为：车牌号，时间点，位置坐标。

步骤S3具体包括包括以下步骤：

1)、针对车辆的以时间为轴线采集的位置信息，在进行图像识别过程中，若车辆的在连续N帧内位置信息不发生变化，则开始记录该位置持续不变的时间T；例如若车辆的在连续100帧内位置信息不发生变化(摄像头每秒30 帧)，则开始记录改位置持续不变的时间T。

2)、当T位于第一时间范围内时，通过提醒警示模块提醒驾驶员规范停车；作为举例，本实施例第一时间范围为30秒至30分钟，也即当T大于30 秒，小于30分钟时，启动提醒警示模块，提醒驾驶员规范停车。在实际应用中，可以进行多次提醒，例如两分钟重复执行一次(连续播报3次)，直到车辆位置信息变化或者T超过30分钟。

3)、当T位于第二时间范围时，判断车辆位置是否位于规范停车范围P，若否，通过提醒警示模块向社区管理员发送违停信息。作为举例，本实施例的第二时间范围为大于30分钟，此时，判断车辆位置是否位于规范停车范围 P，并每隔5分钟通过监控摄像头更新车辆位置信息(假设为car(x，y))。若car(x，y)in P也即车辆位置位于规范停车范围内，则不做操作；否则，将车辆的位置信息和车牌号发送到提醒警示模块，提醒社区管理员人工进行处理。

本发明提供了一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统及方法，通过在社区出入口设置车辆识别模块、在社区内道路上排布监控摄像头，使得道路监控覆盖所有路面，以车牌为标示实现对进入社区的车辆位置信息的实时监控和定位。对进入社区内的违停车辆及时发现和自动报警，提示可疑或确定的违停人员发现和处理违停行为，针对不听从提醒警示违停的车辆，及时将违停车辆信息和位置发送到监控室由社区管理人员人工来处理，解决社区内违停现象，避免一些车辆进入小区后不按照小区内停车规范在停车区域规范停车造成后续进入小区的车辆无法正常通行或者挡住在规范区域内停车的车辆开出停车区的情况，避免冲突，构建和谐社会。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统，其特征在于：包括车辆识别模块、监控模块、信息处理模块及提醒警示模块；所述车辆识别模块包括设置于社区出入口位置的车牌识别摄像头及车牌识别系统；所述监控模块包括设置于社区内道路上方的多个监控摄像头，所述多个监控摄像头能覆盖小区内所有道路和停车区域；所述信息处理模块用于处理所述车辆识别模块、监控模块收集到的图像信息；所述提醒警示模块用于提醒车辆驾驶员规范停放车辆及向社区管理员发送违停预警。

2.根据权利要求1所述的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统，其特征在于：所述提醒警示模块包括警示灯、扬声器及显示屏的一种或几种。

3.一种应用权利要求1或2所述的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警系统的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对所述多个监控摄像头所在的位置和覆盖面积进行建模，创建二维模型；在所述二维模型内确定每个监控摄像头的位置坐标信息，确定每个监控摄像头的覆盖区域；在所述二维模型内确定规范停车区域；

S2、针对每一辆进入社区内的车辆，以车牌为主键，记录车辆进入社区后其行进过程中每个监控摄像头采集到的车辆的图像信息并进行处理，得到车辆以时间为轴线的位置信息；

S3、车辆停车后，根据停车位置判断其停车位置是否规范并对驾驶员进行提醒；若车辆违规停放，则将车辆的位置信息和车牌号发送到提醒警示模块，提醒社区管理人员进行处理。

4.根据权利要求3所述的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，其特征在于：步骤S1内所述的对所述多个监控摄像头所在的位置和覆盖面积进行建模，其方法为：以社区入口位置为原点，以社区主干道延伸方向为X轴，垂直主干道延伸方向为Y轴进行二维建模；对所述多个监控摄像头进行编号，并在二维模型内标记其坐标为位置信息。

5.根据权利要求3所述的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括以下步骤：

a、车辆进入社区时，车辆识别模块获取车牌信息，并记录其进入社区的时间点；

b、根据车辆移动方向，激活车辆移动方向上最近的监控摄像头，将监控摄像头采集到的图像采用图像识别技术，对图像中的每一帧图像进行车辆识别，并根据图像中车辆进入的时间和该监控摄像头覆盖区域的进入边界的位置坐标，判定该车辆的车牌信息，同时记录该车辆在该摄像头所覆盖区域内每毫秒的位置坐标信息；

c、当车辆在运动方向上碰到监控摄像头所覆盖区域的边界时，开启下一监控摄像头，并重复步骤b；

d、建立以进入社区的车辆的车牌为标志、以时间为轴线的位置信息记录。

6.根据权利要求5所述的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，其特征在于：步骤b内所述的位置坐标信息为车辆在摄像头下每一帧图像识别的车辆矩形中心点坐标。

7.根据权利要求5所述的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，其特征在于：所述步骤c内车辆运动方向检测方法为：通过对同一个摄像头下，连续帧的图像的车辆信息进行识别，然后通过识别的车辆图形矩阵中心点的坐标，按照时间最新的中心点坐标和间隔t时间前的车辆图形矩阵中心点的坐标做差，得到方向向量。

8.根据权利要求3所述的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：

1)、针对车辆的以时间为轴线采集的位置信息，在进行图像识别过程中，若车辆的在连续N帧内位置信息不发生变化，则开始记录该位置持续不变的时间T；

2)、当T位于第一时间范围内时，通过提醒警示模块提醒驾驶员规范停车；

3)、当T位于第二时间范围时，判断车辆位置是否位于规范停车范围，若否，通过提醒警示模块向社区管理员发送违停信息。

9.根据权利要求8所述的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，其特征在于：当T位于第二时间范围时每隔5分钟通过监控摄像头更新车辆位置信息。

10.根据权利要求8或9所述的基于图像识别算法的智能社区违停车辆报警方法，其特征在于：所述第一时间范围为30秒至30分钟，所述第二时间范围为大于30分钟。