CN109901169A - 一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，包括：信息感知和动作执行模块，用于适时探测目标和及时采集数据信息并根据指令执行和调整探测动作；数据传输模块，用于实现信息感知和动作执行部件与控制中心的互通互连；模型构建和训练模块，用于构建和训练出能够快速识别信息感知数据的模型；数据处理和控制模块，用于对感知的信息数据进行分析处理并根据不同的事件执行相应的功能，以及应用功能模块，用于根据实际需要自定义以及拓展数据应用功能。本技术方案的车位管理系统是一套全天候、智能的路边车位管理系统，其简化了设备部署流程，提高了路边车位的管理效率，且功能全面，智能化程度高，提升了用户体验。

Description

一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统

技术领域

本发明涉及物联网视频监控技术和车位管理技术领域，具体为一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统。

背景技术

随着人们生活水平不断提高，出行需求的不断扩大，城市汽车拥有量急剧上升，在智慧城市的建设过程中，高效管理路边开放式停车位可以有效缓解“停车难”的问题，因此降低路边开放式停车位的管理难度显得尤为重要。智能化的停车管理系统在技术上无论如何实现，都要包含四个主要部分：信息感知、数据传输、数据处理、数据应用，而在整个过程中，都要求系统可以保证全天候实时、高效、精准的感知和管理车位和车辆。然而,目前的车位管理系统面临的一个重要问题就是车辆停放行为存在多样性以及监控设备自身存在局限性，通常存在监控不准确或存在监控死角的情况，不能及时精准感知车位状况，且在开放空间中容易受到外界因素的干扰，如天气、人员流动等导致的误报率较高，因此路边车位管理系统需要针对自身应用场景，满足全天候无死角监控和对复杂环境的较强适应能力及抗干扰、实时性的需求。

现有技术如公开号为CN107123303A的发明涉及一种雷达和智能相机联动管理路边停车位的系统及方法，通过雷达探测是否有车辆进出场，并通过智能相机组跟踪抓拍进出场的车辆信息；若雷达探测车辆的进出场信息与智能相机组跟踪抓拍的车辆信息一致，主控器发送车辆的进出场信息以及车辆信息至数据处理平台；若雷达探测车辆的进出场信息与智能相机组跟踪抓拍的车辆信息不一致，主控器发送指令给强化处理模块进行二次处理。其通过雷达、智能相机组以及存储设备三者对路边停车位进行实时监管，最大程度上弥补了因仪器误差、拍摄角度以及天气原因等造成的判定进出场车辆信息不准确带来的隐患，提高了停车位管理的精准度。但是其车位管理速度不高，功能不够全面，且智能化程度不高，用户体验一般。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，以解决上述背景技术中提出的现有的车位管理系统存在车位管理速度不高，功能不够全面，且智能化程度不高，用户体验一般的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其包括：

信息感知和动作执行模块，用于适时探测目标和及时采集数据信息并根据指令执行和调整探测动作；数据传输模块，用于实现信息感知和动作执行部件与控制中心的互通互连；模型构建和训练模块，用于构建和训练出能够快速识别信息感知数据的模型；数据处理和控制模块，用于对感知的信息数据进行分析处理并根据不同的事件执行相应的功能，其包括数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元、多功能模块驱动控制单元、主控单元和数据库；以及应用功能模块，用于根据实际需要自定义以及拓展数据应用功能；

其中，信息感知和动作执行模块、数据传输模块、数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元、多功能模块驱动控制单元顺次连接，多功能模块驱动控制单元连接数据传输模块，数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元以及多功能模块驱动控制单元均分别连接主控单元和数据库，模型构建和训练模块分别连接数据传输模块和数据库，所述应用功能模块连接主控单元。

优选的，所述信息感知和动作执行模块包括雷达、枪球机以及设备安装云台。

更为优选的，所述雷达为毫米波雷达，枪球机为高清枪型摄像机和高速球型摄像机。

优选的，所述模型构建和训练模块包括集成的模型构建软件模块以及人工智能和深度学习算法模块。

优选的，所述数据分析和处理单元包括智能芯片和集成高效的图像处理算法模块，所述主控单元包括微处理器。

优选的，所述多功能模块驱动控制单元至少包括雷达和枪球机的控制模块驱动子单元、车辆检测模块驱动子单元、车牌识别模块驱动子单元和图像存储及上传模块驱动子单元。

优选的，所述应用功能模块至少包括高效预警功能模块和支付功能模块。

优选的，所述数据传输模块包括有线数据通讯模块、无线数据通讯模块以及模数转换器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，首先，借助雷达主动探测和扫描的特点，并采取枪球机联动的方式，发挥枪机视野广、覆盖范围大，球机视角小可以捕捉目标细节的优势；其次，基于深度学习和人工智能技术构建并训练出能够快速识别信息感知数据的模型，可快速准确的判断出各种路边车位管理突发事件；再者，将多个功能模块内嵌至系统中，可通过控制雷达和枪球机实现多种功能；最后，系统支持丰富的应用扩展功能，可以根据实际需要自定义数据应用。本发明的基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，是一套全天候、智能的路边车位管理系统，其简化了设备部署流程，提高了路边车位的管理效率，提升了用户体验，推动智慧城市的建设意义重大。

附图说明

图1为一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统结构示意图；

图2为基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统运行总体流程示意图；

图3为本发明中信息感知阶段流程图；

图4为本发明中数据传输阶段流程图；

图5为本发明中数据处理阶段流程图；

图6为本发明中数据应用阶段流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

如图1所示，一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其包括：

信息感知和动作执行模块，用于适时探测目标和及时采集数据信息并根据指令执行和调整探测动作；数据传输模块，用于实现信息感知和动作执行部件与控制中心的互通互连；模型构建和训练模块，用于构建和训练出能够快速识别信息感知数据的模型；数据处理和控制模块，用于对感知的信息数据进行分析处理并根据不同的事件执行相应的功能，其包括数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元、多功能模块驱动控制单元、主控单元和数据库；以及应用功能模块，用于根据实际需要自定义以及拓展数据应用功能；

其中，信息感知和动作执行模块、数据传输模块、数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元、多功能模块驱动控制单元顺次连接，多功能模块驱动控制单元连接数据传输模块，数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元以及多功能模块驱动控制单元均分别连接主控单元和数据库，模型构建和训练模块分别连接数据传输模块和数据库，应用功能模块连接主控单元。

信息感知和动作执行模块，用于适时探测目标和及时采集数据信息并根据指令执行和调整探测动作。信息感知和动作执行模块根据实际车位管理工作的需要及时探测目标，对路边车位、车辆、车牌等情况进行实时监测，并获取相关信息数据，待数据处理中心得到处理结果并发出指令后按照指令对执行部件进行相应方位、角度、距离等地调整。具体的，信息感知和动作执行模块包括雷达、枪球机以及设备安装云台，其中，雷达根据实际工作现场需要可选用毫米波雷达，枪球机为高清枪型摄像机和高速球型摄像机。毫米波雷达以8次/秒的速度主动发射电磁波束，接受目标反射回波进行探测，获取目标的方位、距离信息，同时可以适应烟雾、雾霾、大雨等恶劣天气场景，不受环境和光照影响，抗干扰能力强，满足工业级要求从而实现全天时、全天候监测；高清枪型摄像机和高速球型摄像机，采用先进的智能芯片和高效的算法，其捕捉的视频和雷达技术融合，雷达与枪球机进行连接，形成立体监控体系，根据雷达实时提供的坐标信息及精准感知的异常停放行为，将雷达获取到的目标空间、地理位置数据与枪球机转动角度、镜头焦距进行联动，同步抓拍，实现对该空间、地理位置的场景图像的实时复核。高清枪型摄像机参数：1/1.8＂CMOS传感器，支持最大2592×1944@30fps高清画面输出，超低照度，0.005Lux/F1.5(彩色),0.0005Lux/F1.5(黑白),0Lux with IR，支持H.265高效压缩算法；高速球型摄像机参数：1/1.8"CMOS传感器，支持最大2592×1944@30fps高清画面输出，支持水平360°连续旋转，垂直-20°-90°(自动翻转)，超低照度，0.005Lux/F1.5(彩色),0.0005Lux/F1.5(黑白),0Lux with IR，37倍光学变倍，16倍数字变倍，采用高效红外阵列，低功耗，照射距离最远200m，支持H.265高效压缩算法，采用光学透雾技术，具有较强透雾能力。

数据传输模块，用于实现信息感知和动作执行部件与控制中心的互通互连。数据传输模块用于实现信息感知和动作执行部件，即雷达、枪球机，与数据处理和控制中心的信息数据互通互连。数据传输模块包括有线数据通讯模块、无线数据通讯模块以及模数转换器，根据实现操作可灵活选择有线、无线通讯方式进行数据传输，并实现信号的模数转换。

模型构建和训练模块，用于构建和训练出能够快速识别信息感知数据的模型。为了便于信息感知和动作执行模块中雷达、枪球机的快速反应以及实现雷达和枪球机的联动，预先建立能快速识别信息感知数据的模型。具体的，模型构建和训练模块包括集成的模型构建软件模块以及人工智能和深度学习算法模块，基于深度学习和人工智能技术，从雷达和枪球机获取的大量数据中选取各种符合安全规范停车的数据构建模型，然后从所述大量数据中选取各种不符合安全规范停车的数据对构建好的模型进行训练，使得各种不符合安全规范停车的数据再经过数据分析和处理单元处理后通过模型时，能被快速识别和判断出来，以提高系统对于数据分析处理的速度和准确度。

数据处理和控制模块，用于对感知的信息数据进行分析处理并根据不同的事件执行相应的功能，其包括数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元、多功能模块驱动控制单元、主控单元和数据库。数据处理和控制模块用于对雷达和枪球机获取的数据进行分析处理，从而判断路边车位、车辆以及车牌信息的具体情况，然后根据不同事件的类型及时做出应对措施，匹配和生成控制指令来控制雷达和枪球机执行相应操作。具体的，数据处理和控制模块包括数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元、多功能模块驱动控制单元、主控单元和数据库。数据分析和处理单元，包括智能芯片和集成高效的图像处理算法模块，用于对雷达和枪球机获取的数据进行快速分析、运算处理，以适配模型的校验条件；命令匹配及生成单元，包括数据比对分析软件，用于将通过模型校验得到的结果数据迅速从数据库中匹配得出可控制雷达和枪球机执行动作的各种类型的指令；多功能模块驱动控制单元，用于根据匹配得出的雷达和枪球机执行动作的各种类型的指令驱动不同的功能模块以实现对应功能，其中，多功能模块驱动控制单元至少包括雷达和枪球机的控制模块驱动子单元、车辆检测模块驱动子单元、车牌识别模块驱动子单元和图像存储及上传模块驱动子单元；对车辆进行检测时，根据雷达检测结果和系统预设事件类型，高清枪型摄像机和高速球形摄像机在相应区域进行像素级搜索，将移动物体从背景图像中分离出来得到目标检测结果，对目标进行识别时是根据目标检测结果，对目标检测结果进行特征分析，并按特征进行归类，提取符合车辆特征的目标结果；对目标进行跟踪，则是根据一定算法筛选出当前需要跟踪的目标，并将联动参数反馈给枪球机，枪球机根据接收的指令做出调整；车牌识别时，则使用一定的算法对目标车辆进行局部放大，一旦检测出有效车排，则提取车牌信息；最后对整个系统采集的有效图像进行保存、上传；主控单元，包括微处理器，用于协调管理数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元、多功能模块驱动控制单元之间有序工作，以及控制应用功能模块实现功能；数据库，其至少存储有用于快速识别信息感知数据的模型数据和控制雷达和枪球机执行动作的各种类型的指令数据。

应用功能模块，用于根据实际需要自定义以及拓展数据应用功能，应用功能模块至少包括高效预警功能模块和支付功能模块，以及可根据实际需要自定义拓展其它数据应用功能。

如图2至图6所示，为本技术方案中基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统工作过程模型图和每阶段流程图，其具体过程如下：

雷达和枪球机尽可能全面的获取大量数据，然后基于深度学习的方法和人工智能的技术，构建和训练出能够快速识别信息感知数据的模型存储在数据库中。所述系统工作时，首先进入信息感知阶段，如图3所示，雷达和枪球机对路边车位、车辆以及车牌情况进行适时检测和获取；然后进入数据传输阶段，如图4所示，将数据通过数据传输模块传输至数据处理和控制模块进行分析处理；接着进入数据处理阶段，如图5所示，数据分析和处理单元处理过后的数据经过模型的识别判断得出判断结果，命令匹配及生成单元基于所述判断结果匹配出可控制雷达和枪球机执行动作的指令，然后由多功能模块驱动控制单元驱动各功能模块控制雷达和枪球机执行相应功能，其功能包括进行车辆检测、车牌识别和图像存储及上传等功能，而对于车辆检测和车牌识别等功能的实现，需要通过控制雷达和枪球机的转动角度、镜头焦距等动作来实现；如图6所示，为数据应用阶段，根据实际需要，系统可实现自定义以及拓展数据应用功能，应用功能至少包括高效预警功能和支付功能，以及可根据实际需要自定义拓展其它数据应用功能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其特征在于，包括：

信息感知和动作执行模块，用于适时探测目标和及时采集数据信息并根据指令执行和调整探测动作；

数据传输模块，用于实现信息感知和动作执行部件与控制中心的互通互连；

模型构建和训练模块，用于构建和训练出能够快速识别信息感知数据的模型；

数据处理和控制模块，用于对感知的信息数据进行分析处理并根据不同的事件执行相应的功能，其包括数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元、多功能模块驱动控制单元、主控单元和数据库；以及

应用功能模块，用于根据实际需要自定义以及拓展数据应用功能；

其中，所述信息感知和动作执行模块、数据传输模块、数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元、多功能模块驱动控制单元顺次连接，所述多功能模块驱动控制单元连接数据传输模块，所述数据分析和处理单元、命令匹配及生成单元以及多功能模块驱动控制单元均分别连接主控单元和数据库，所述模型构建和训练模块分别连接数据传输模块和数据库，所述应用功能模块连接主控单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其特征在于，所述信息感知和动作执行模块包括雷达、枪球机以及设备安装云台。

3.根据权利要求2所述的一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其特征在于，所述雷达为毫米波雷达，枪球机为高清枪型摄像机和高速球型摄像机。

4.根据权利要求1所述的一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其特征在于，所述模型构建和训练模块包括集成的模型构建软件模块以及人工智能和深度学习算法模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其特征在于，所述数据分析和处理单元包括智能芯片和集成高效的图像处理算法模块，所述主控单元包括微处理器。

6.根据权利要求1所述的一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其特征在于，所述多功能模块驱动控制单元至少包括雷达和枪球机的控制模块驱动子单元、车辆检测模块驱动子单元、车牌识别模块驱动子单元和图像存储及上传模块驱动子单元。

7.根据权利要求1所述的一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其特征在于，所述应用功能模块至少包括高效预警功能模块和支付功能模块。

8.根据权利要求1所述的一种基于雷达和枪球机联动的路边车位管理系统，其特征在于，所述数据传输模块包括有线数据通讯模块、无线数据通讯模块以及模数转换器。