CN110864690B - 一种适用于车辆图像识别的室内定位系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于车辆图像识别的室内定位系统和方法，解决现有方法和装置操作不便、定位精度差、安全性差等问题。所述系统，包含：用户端设备与摄像头组网设备；摄像头组网设备，包含摄像头与服务器：摄像头，分布在停车场内，用于识别车牌号、检测车辆位置；服务器，用于接收车辆位置，当判断车辆驶入所述定位场景时、向对应车牌号的用户端设备发送停车场平面图，还用于发送位置校准值；用户端设备，与车牌号绑定，使用自身移动网络，用于接收停车场平面图和位置校准值；包含惯性导航模块，用于在停车场平面图内定位车辆位置，接收所述位置校准值对其定位的车辆位置进行校准。所述方法用于所述系统。本发明可广泛用于面积较大的停车场，尤其是地下停车场。

Description

一种适用于车辆图像识别的室内定位系统和方法

技术领域

本发明涉及图像识别和惯性导航技术领域，尤其涉及一种适用于车辆图像识别的室内定位系统和方法。

背景技术

目前已有的解决地下停车场室内定位的方法包括无线局域网WIFI、RFID、蓝牙等网络连接式室内定位系统，对于地下停车场及驾车出行这一使用场景来说，均需要在停车场布置大量基站，公用局域网络安全性和隐私性保护难以保障，使得此类室内定位技术下的停车系统难以推广。基无线局域网WIFI式室内定位方法还需要在车辆进入时打开并连接入该WIFI网络，会造成入口处拥堵，同时驾驶员操作车内电子设备易造成安全隐患；RFID式室内定位方法，还需要在用户车辆上安装RFID卡及读卡器，用户在车辆端的设备投入和连接操作较多；蓝牙式室内定位方法，还需要在车辆进入该停车场时打开并连接入该蓝牙网络，且基站数量更多，用户操作不便。

发明内容

本发明提供一种适用于车辆图像识别的室内定位系统和方法，解决现有方法和装置操作不便、安全性差、定位精度差的问题。

本发明实施例指出一种适用于车辆图像识别的室内定位系统，用于停车场，包含：用户端设备与摄像头组网设备；所述摄像头组网设备，包含摄像头与服务器：所述摄像头，分布在停车场内，用于识别车牌号、检测车辆位置并发送给所述服务器；所述服务器，用于接收所述车辆位置，当判断车辆驶入所述停车场时、向对应车牌号的所述用户端设备实时发送所述停车场的状态平面图，还用于在车辆到达所述摄像头的位置时发送位置校准值，所述状态平面图包含停车场平面图和实时更新的车辆位置；所述用户端设备，与车牌号绑定，使用自身移动网络，用于接收所述停车场的状态平面图；包含惯性导航模块，所述惯性导航模块，用于在所述停车场平面图内定位车辆位置，接收所述位置校准值对其定位的车辆位置进行校准。

进一步地，所述用户端设备为移动终端设备和车辆终端设备。

进一步地，所述摄像头包含入口摄像头、出口摄像头，还包含车道摄像头和或车位摄像头。

进一步地，所述服务器，还用于发送空余车位位置；所述用户端设备，还用于接收所述空余车位位置、发送空余车位预定信息；所述服务器，还用于接收所述空余车位预定信息，并根据摄像头检测的车辆位置，规划车辆行驶路径并发送给所述用户端。

进一步地，所述服务器，还用于根据所述车辆位置判断车辆驶出状态，当所述车辆驶出停车场时，停止向所述车辆的用户端设备发送所述位置校准值。

优选地，所述摄像头组网设备，还包含：信号增强设备，所述信号增强设备，用于增强所述用户端设备的网络信号。

优选地，所述摄像头上设有车辆传感器。

优选地，当所述用户端设备为移动终端设备和车辆终端设备、且同时工作时，所述惯性导航模块采用差分定位方法对车辆位置联合定位，优先向所述移动终端设备发送信号。

优选地，所述摄像头还包含：标志位摄像头，分布在所述停车场楼层转换处和或非停车区通道处。

本发明实施例还指出一种适用于车辆图像识别的室内定位方法，用于所述系统，包含以下步骤：当检测到车辆驶入停车场时，发送停车场平面图；在所述停车场平面图内调用惯性导航模块定位车辆位置；根据检测到的车辆位置对所述惯性导航模块定位的车辆位置实时校准。

本发明有益效果包括：本发明提供的适用于车辆图像识别的室内定位系统和方法，可以使得进入地下停车场的车辆在无GPS信号的情况下无缝地实现室内定位，在停车场地图的基础上，结合实时更新的车位位置信息和车辆位置信息进行室内导航，引导车辆快速驶入空闲车位，大幅提高地下停车场的车辆引导效率和车位利用率，疏解停车场拥堵和因此而产生的停车场入口外的道路拥堵。还可解决用户端惯性导航模式下在长距离、长时间运行时产生的累积漂移偏差，根据停车场摄像头组网的布局密度和网络延时计算等的匹配可实现车辆在地下停车场等无GPS信号场景下的较高精度的室内定位。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为一种适用于车辆图像识别的室内定位系统实施例；

图2为一种适用于车辆图像识别的室内定位系统的软件及硬件实施例；

图3(a)为一种摄像头图层实施例的车道摄像头和标志位摄像头布局；

图3(b)为一种摄像头图层实施例的车位摄像头布局；

图3(c)为一种摄像头图层实施例的停车场通道截面；

图4为一种适用于车辆图像识别的室内定位方法流程实施例；

图5(a)为一种适用于车辆图像识别的室内定位方法流程实施例的车辆驶入过程；

图5(b)为一种适用于车辆图像识别的室内定位方法流程实施例的车辆驶出过程。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

基于位置的应用(LBS)，主要以GPS、移动蜂窝网和WIFI热点等定位技术为背景，但是，目前的定位系统在大型建筑物的室内定位问题上始终未有广泛的应用。

随着城市化进程的加剧和城市规模的不断扩大，以及车辆拥有率的不断提升，城市交通中的停车问题仍是亟待解决的重点。目前各大城市中均有大型、超大型地下停车场投入运营，但热点公共场所、商圈等的地下停车场智能化水平还远远跟不上车流量和车辆周转速度的需求。究其原因，大型超大型地下停车场内部结构复杂，现有的车位引导系统无法完成对用户的有效停车引导，造成车辆在停车场内浪费大量时间寻找空余车位上，进而会造成停车场入口处的拥堵和入口外城市交通道路的拥堵。此外，停车场内的拥堵产生大量尾气和能源的浪费，不利于环境友好型城市建设。

目前已有的解决地下停车场室内定位的方法包括无线局域网WIFI、RFID、蓝牙等网络连接式室内定位系统，可一定程度地实现地下场景内的室内定位，但对于地下停车场及驾车出行这一使用场景来说，具有以下不足：

1、无线局域网WIFI式室内定位方法：需要在地下停车场布置大量的WIFI基站，同时需要在车辆进入该停车场时打开并连接入该WIFI网络。虽采用信号衰减理论在大量布置WIFI基站的情况下可实现较高精度的定位，但需要用户在驶入时操作移动终端接入WIFI网络，若采用该方式则会造成入口处的拥堵，同时驾驶员操作车内电子设备易造成安全隐患；

2、RFID式室内定位方法：需要在地下停车场布置大量的RFID卡及读卡器，同时需要用户在车辆上安装RFID卡及读卡器，用户车辆端的RFID卡及读卡器需要与移动终端保持通讯连接，虽不用在进入停车场时再连接局域网络，但用户在车辆端的设备投入和连接操作同样较多；

3、蓝牙式室内定位方法：需要在地下停车场布置大量的蓝牙基站，同时需要在车辆进入该停车场时打开并连接入该蓝牙网络，同时因蓝牙传输距离较短，需要比WIFI方式布置更多的基站。在布置大量基站并采用信号衰减理论的情况下可实现较高精度的定位，但需要用户在驶入时操作移动终端接入蓝牙网络，若采用该方式则会造成入口处的拥堵，同时驾驶员操作车内电子设备易造成安全隐患。

以上1、3项室内定位技术在室外GPS导航和室内定位的转接过程中需要驾驶员连接新的网络，对驾驶者来说是一种“有缝”式体验，使得停车过程存在明显的不流畅，影响用户体验。同时，公用局域网络安全性和隐私性保护难以保障，造成诸多用户无主动连接此类网络的意愿，进而使得此类室内定位技术下的停车系统难以推广。

上述第2项的室内定位方法同样需要用户在进入停车场前将车辆的读卡器及移动终端进行连接，不同的是该两者的连接无需接入公共网络，仅是两个设备之间的相互连接，但此举同样存在用户体验不佳的问题，且车辆读卡器需要另行购买及安装，限制了此类停车系统的推广。

本发明创新点为：第一，本发明提供了一种“无感式”室内定位方法，用户在驾车进入停车场时无需进行二次网络连接、设备连接等操作，仅需保持用户端设备，包括移动端设备和或车辆端设备处于可接收通知状态即可，极大的提高了用户的驾驶停车体验，便于采用该方法的智能停车系统进行大范围的推广；第二，本发明根据摄像头拍摄的车辆图片，识别车辆位置，对惯性导航模块实时校准，定位精度高。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

图1为一种适用于车辆图像识别的室内定位系统实施例，可实现对行驶进入大型停车场内的车辆的智能管理，作为本发明实施例，一种适用于车辆图像识别的室内定位系统，包含：用户端设备1与摄像头组网设备4。

所述摄像头组网设备，包含摄像头与服务器：所述摄像头，分布在停车场内，用于识别车牌号、检测车辆位置并发送给所述服务器；所述服务器，用于接收所述车辆位置，当判断车辆驶入所述定位场景时、向对应车牌号的用户端设备发送所述停车场平面图，还用于发送位置校准值；所述用户端设备，与车牌号绑定，使用自身移动网络，用于接收所述停车场平面图；包含惯性导航模块，所述惯性导航模块，用于在所述停车场平面图内定位车辆位置，接收所述位置校准值对其定位的车辆位置进行校准。

在本发明实施例中，所述用户端设备为移动终端设备和或车辆终端设备，需要说明的是，所述移动终端设备可以是接入移动通信网络的智能电话机，也可以是其他可接入移动通信网络的终端设备，这里不做特别限定，所述车辆终端设备一般为车辆预装的车辆交互设备，也可以是其他设备，这里不做特别限定。

特别地，部分车辆在无车辆终端设备的情况下，采用移动终端设备与停车场摄像头组网设备仍可组成基于车辆车牌图像识别的室内定位系统；同样地，部分具有车辆终端设备的车辆，驾驶人员在不使用移动终端设备的情况下，采用车辆终端设备与停车场摄像头组网设备仍可组成基于车辆车牌图像识别的室内定位系统。

在本发明实施例中，所述停车场摄像头组网设备和用户移动终端设备或车辆终端设备联合建立室内定位系统，再者，用户移动终端设备和车辆终端设备可通过有线或无线通讯结合后与停车场摄像头设备组网联合建立室内定位系统。所述停车场摄像头组网设备和用户移动终端设备通过停车场网络及移动通信网络构成室内定位，此为用户移动端定位状态；所述停车场摄像头组网设备和车辆终端设备通过停车场网络及移动通信网络构成室内定位，此为车辆端定位状态。

进一步地，当所述用户端设备为移动终端设备和车辆终端设备、且同时工作时，所述惯性导航模块采用差分定位方法对车辆位置联合定位，优先向所述移动终端设备发送信号。

所述用户移动终端设备和车辆终端设备可通过有线或无线通讯结合，进而与停车场摄像头组网设备及移动通信网络构成室内定位，此为联合定位状态。所述用户移动终端设备和车辆终端设备通过有线或无线通讯连接，在此状态下一般可选择以用户移动终端设备为主，或采用映射的方式将用户移动终端设备投射在车辆终端设备上。

所述终端设备内部装载有软件，如APP程序，每个车辆的车辆信息、例如车牌号，与其对应的终端设备唯一对应，以便所述摄像头组网设备向所述终端设备发送信号。

当系统处于联合定位状态时，车辆驶入停车场，用户移动终端设备上的APP在停车场平面图上调用移动终端惯性导航模块进行惯性导航下的位置计算，因用户移动终端设备与车辆终端设备相连接，用户移动终端APP同时调用车辆惯性导航模块进行惯性导航下的位置计算，用户移动终端设备将移动终端惯性导航模块和车辆惯性导航模块联合进行差分惯性导航位置计算，可提高惯性导航定位精度。

在本发明实施例中，所述服务器，还用于发送空余车位位置；所述用户端设备，还用于接收所述空余车位位置、发送空余车位预定信息；所述服务器，还用于接收所述空余车位预定信息，并根据摄像头检测的车辆位置，规划车辆行驶路径并发送给所述用户端。

需要说明的是，所述停车场平面图具有唯一性，即不同停车场有不同的平面图。

所述服务器，还用于根据所述车辆位置判断车辆驶入、驶出状态，计算车辆驻留时间，并计费。

本发明实施例提供了一种适用于车辆图像识别的室内定位系统，解决使用惯性导航模式下在长距离、长时间运行时产生的累积漂移偏差，根据停车场摄像头组网设备的布局密度和网络延时计算等的匹配可实现车辆在地下停车场等无GPS信号场景下的较高精度的室内定位。

图2为一种适用于车辆图像识别的室内定位系统的软件及硬件实施例，详细论述了车辆驶入驶出停车场，所述定位系统的工作过程，作为本发明实施例，种适用于车辆图像识别的室内定位系统，包含：摄像头组网设备1、用户端设备4。

所述摄像头组网设备，包含：摄像头与服务器151；所述摄像头，所述摄像头包含入口摄像头14、出口摄像头17，还包含车道摄像头11和或车位摄像头12。

所述摄像头上设有车辆传感器，用于检测和识别车辆信息，在本发明实施例中，所述车道摄像头上设有车辆传感器111，所述车位摄像头上设有车辆传感器121，可用于在车辆行驶在车道或驶入车位过程中，监测车辆状态。

所述入口摄像头安装在停车场入口处，用于激活用户移动终端设备及车辆终端设备进入停车场室内定位状态，根据系统需要可用于计费识别；所述出口摄像头安装在停车场出口处，用于激活用户移动终端设备及车辆终端设备进入停车场室内定位与室外导航定位的衔接状态，根据系统需要可用于计费识别。

需要说明的是，对于大型停车场，具有多个入口及出口，入口摄像头及出口摄像头安装在各个出入口位置，并与停车场平面图一一对应。

在本发明实施例中，所述摄像头还包含：标志位摄像头13，分布在所述停车场楼层转换处和或非停车区通道处，用于不同楼层停车场平面图的切换，非停车区通道平面图的调用等。需要说明的是，所述标志位摄像头不是必须的，安装后有利于摄像头密集布局，使定位精度更高。

在本发明实施例中，所述摄像头网络设备，还包含：信号增强设备152，所述服务器与所述信号增强设备组成停车场摄像头互联网152，所述服务器上设有摄像头管理软件16，用于对每个摄像头实现独立控制和状态获取。

所述服务器内含管理停车场平面图和车位管控模块等，该部分与本发明的定位方法关联性较小，但属于构成定位系统并实现定位的一部分。

所述用户端设备，包含：移动终端设备2、车辆终端设备3；所述移动终端设备，包含移动端惯性导航模块21，同时加载有移动端软件22，可实现对停车场平面图23的显示；所述车辆终端设备，包含：车辆端惯性导航模块31，同时加载有车辆端软件32，可实现对停车场平面图的显示。

所述移动终端软件(APP)为适应本系统室内定位所开发的移动端软件，包含有停车场平面图数据库，在用户进入不同停车场时，移动终端APP根据地理位置信息和停车场摄像头管理软件(16)所发送的信息调用用户所驶入的停车场平面图。所述车辆终端软件与移动终端软件类似，仅安装在不同的硬件系统下。进一步地，用户可通过所述移动终端软件和或车辆终端软件上设置车辆车牌号码等信息。

车辆驶入地下停车场，位于停车场入口处的入口摄像头拍摄并识别出车辆车牌，用户移动终端设备上的移动终端APP或车辆终端设备接收到停车场网络发送的车辆抵达信息后触发停车场平面图界面。

当系统处于用户移动端定位状态时，车辆驶入停车场，用户移动终端APP在停车场平面图上调用移动终端惯性导航模块进行惯性导航下的位置计算；同时，停车场平面图上可显示各个空余车位的具体位置。

车辆继续沿停车场内的车道行进，位于车道上方的车道摄像头的附件车辆传感器侦测到车辆通过该位置的车道摄像头，此时由该位置的车道摄像头拍摄车辆通过的照片并识别车辆车牌；该位置的车道摄像头将识别到的车辆车牌信息通过停车场摄像头网络发送至停车场摄像头管理软件；停车场摄像头管理软件根据上一步骤位置的车道摄像头的IP地址和车辆车牌信息确定用户车辆所在停车场的具体位置，将该位置信息通过移动网络发送至用户移动终端设备。

用户移动终端设备在接收到车辆位置信息后由移动终端APP在停车场平面图上标定车辆位置，对移动终端惯性导航模块进行重置；在此过程中用户在移动终端APP界面上始终可见自身车辆的当前位置，车辆继续行进，移动终端惯性导航模块在重置后继续进行惯性导航位置计算，直至车辆行进至下一个车道摄像头位置。

在车辆行进至下一个车道摄像头位置后，该位置车道摄像头重复上述过程，对车辆新位置重新进行标定。

移动终端APP对移动终端惯性导航模块的重置可视为对惯性导航模块的位置校准。因惯性导航在长时间和长距离的应用中存在位置漂移的问题，本发明通过停车场摄像头组网对车辆通过摄像头时的位置进行校准，也即通过图像识别尤其是车牌识别的方式识别出用户车辆通行的位置，车辆较长时间和较长距离行驶在地下停车场时会多次通过摄像头组网中的车道摄像头及标志位摄像头等，而每次通过时本系统均对其位置进行校准，可使惯性导航以较高频次进行置零，进而提高惯性导航的定位精度。此方式可实现车辆在地下停车场的满足停车所需的定位精度的室内定位和导航。

用户在停车场平面图上可知悉空余车位位置，同时结合该平面图所显示的自身车辆当前位置，可快速驶入空余停车位，特别地，该系统可支持用户在驶入停车场前进行空余车位的预订，在进入停车场后根据空余车位位置和车辆当前位置生成导航路径引导用户驶入预订车位。

当系统处于车辆端定位状态时，定位过程与移动端定位状态的定位过程相似，区别是将移动终端设备改为车辆终端设备，将移动终端软件变为车辆终端软件，这里不做重复撰写。

由此，在采用用户移动终端设备或车辆终端设备(32)的情况下，结合停车场摄像头组网可解决用户移动终端设备或车辆终端设备惯性导航模式下在长距离、长时间运行时产生的累积漂移偏差，根据停车场摄像头组网的布局密度和网络延时计算等的匹配可实现车辆在地下停车场等无GPS信号场景下的较高精度的室内定位。

进一步地，具有车辆导航和车辆交互设备的车辆日益普及，拥有此类车辆的用户还可采用移动终端设备和车辆终端设备相结合的方式。用户在驾驶前可将用户移动终端设备与车辆终端设备相连接，包括有线或无线的方式，在此连接状态下，用户可根据使用习惯选择交互的终端。一般地，用户移动终端设备具有更好的运算性能，而车辆终端设备具有更大的交互式屏幕，所以可优先采用将用户移动终端设备映射在车辆终端设备的屏幕上。

进而的，在此状态下用户移动终端设备在与车辆终端设备通讯后具有控制调用车辆终端设备下软、硬件的权限，此时可进行联合定位，具体如下：车辆驶入停车场，用户移动终端APP在停车场平面图上调用移动终端惯性导航模块进行惯性导航下的位置计算，因用户移动终端设备与车辆终端设备相连接，用户移动终端APP同时调用车辆惯性导航模块进行惯性导航下的位置计算，用户移动终端设备将移动终端惯性导航模块和车辆惯性导航模块联合进行差分惯性导航位置计算，可提高惯性导航定位精度。

由此，在用户移动终端设备和车辆终端设备联合的情况下，利用差分计算，可提高惯性导航定位精度，进而结合停车场摄像头组网可解决使用惯性导航模式下在长距离、长时间运行时产生的累积漂移偏差，根据停车场摄像头组网的布局密度和网络延时计算等的匹配可实现车辆在地下停车场等无GPS信号场景下的较高精度的室内定位。

用户在完成停车后拟驶出停车场时，用户移动终端设备接收到停车场摄像头管理软件根据停车位摄像头确定的当前所在车位位置，并与停车时所在位置进行比对后确认车辆仍在原停车场车位处，部分用户在出场时可能不再使用用户终端等设备，可能会造成初始位置不一致，此时，用户移动终端APP在停车场平面图上标识出停车场出口位置及各出口对应的外部道路对接示意，并给出由当前车位到出口的行进路线引导用户更高效的驶出停车场，可避免用户在停车场内不按照规定出口行车路线造成的双向会车。在车辆终端状态和联合状态下，用户驶出停车场的过程与驶入过程相同，这里不做重复论述。

在本发明实施例中，所述的用户移动端终端设备，车辆终端设备作为无线通讯的终端在进入装备有停车场摄像头组网的地下停车场内时无需连接WIFI、蓝牙等停车场局域网络，仅保持原有的移动通信网络连接即可，在外部GPS导航与室内定位导航之间的过渡为一种无缝式的无感体验。

本发明实施例适合大型交通枢纽中转站、大型医院、大型综合性购物中心、大型综合性社区等人流量大、建筑结构复杂的停车场，尤其适用于如地下停车场的导航信号弱的场景。

图3(a)为一种摄像头图层实施例的车道摄像头和标志位摄像头布局。

所述摄像头组网设备，还包含：信号增强设备，所述信号增强设备，用于对所述用户端设备的网络信号，所述用户端设备通过移动网络接入互联网，所述摄像头组网设备通过局域网实现对每个摄像头的信号控制和信息获取。

所述摄像头上设有车辆传感器，车辆驶入地下停车场，位于停车场入口处的入口摄像头拍摄并识别出车辆车牌，用户端接收到停车场网络发送的车辆抵达信息后触发车辆终端停车场平面图界面。

车辆驶入停车场，用户端在停车场平面图上调用惯性导航模块进行惯性导航下的位置计算；同时用户端停车场平面图上可显示各个空余车位的具体位置；车辆继续沿停车场内的车道行进，位于车道上方的车道摄像头的附件车辆传感器侦测到车辆通过该位置的车道摄像头，此时由该位置的车道摄像头拍摄车辆通过的照片并识别车辆车牌；该位置的车道摄像头将识别到的车辆车牌信息通过停车场摄像头网络发送至停车场摄像头管理软件；停车场摄像头管理软件根据上一步骤位置的车道摄像头的IP地址和车辆车牌信息确定用户车辆所在停车场的具体位置，将该位置信息通过移动网络发送至用户端设备；用户端设备在接收到车辆位置信息后在停车场平面图上标定车辆位置，对惯性导航模块进行重置；在此过程中用户在终端软件界面上始终可见自身车辆的当前位置；车辆继续行进，惯性导航模块在重置后继续进行惯性导航位置计算，直至车辆行进至下一个车道摄像头位置；在车辆行进至下一个车道摄像头位置后，该位置车道摄像头重复上述过程，对车辆新位置重新进行标定；用户在知悉空余车位位置的情况下，结合自身当前位置，可快速驶入空余停车位。

特别地，该系统可支持用户在驶入停车场前进行空余车位的预订，在进入停车场后根据空余车位位置和车辆当前位置生成导航路径引导用户驶入预订车位。

所述的停车场平面图及用户端设备显示的停车场平面图在数据层面相同，分别接入不同的终端，具有不同的外部接口，停车场平面图准确记录停车场摄像头组网中车道摄像头、停车位摄像头、标志位摄像头、出入口摄像头的安装位置，即与实际位置一一对应；停车场平面图具有唯一性，即不同停车场有不同的平面图。

建立停车场电子平面图，可通过查阅建筑档案或测绘进行，对该平面图进行多图层设定，便于后期软件及数据库开发，将平面图根据不同的平台转换为用户终端设备停车场平面图。

根据停车场车道高度、宽度等设计车道摄像头的安装位置、安装角度等，使得车道摄像头可覆盖符合各型车辆的车牌位置，调整摄像头焦距使得摄像头可清晰拍摄到车辆车牌；车道摄像头中集成车辆车牌识别的功能组件；各个车道摄像头通过交换机形成组网，进而连接至停车场摄像头局域网上和停车场服务器连接。

根据停车场平面图中的车道位置设计车道摄像头(251)的布局，如每一条车道上布置一条车道摄像头，车道摄像头的间距一般可根据车辆长度以及停车场尺寸设定为10m、15m或20m等。

根据停车场平面图中特殊位置设计标志位摄像头的布局，标志位摄像头一般布置在楼层过道、多路交叉点、区域通道等特殊位置，因这些位置因停车场的不同而有所区别，因此一般情况下需要针对性设计；标志位摄像头中同样集成车辆车牌识别的功能组件；各个标志位摄像头通过交换机形成组网，进而连接至停车场摄像头局域网上和停车场服务器连接。

在停车场入口处设置入口摄像头，用于识别车辆进入停车场并激活用户终端开启室内定位模式；用户驾驶车辆沿平面图中的行驶方向进行行驶，用户端设备开启惯性导航位置计算，在车辆途径沿途的车道摄像头时，车道摄像头将捕捉到的车辆车牌信息和捕捉摄像头的IP发送至停车场摄像头管理软件，停车场摄像头管理软件根据车道摄像头的触发顺序、最后触发位置、间隔时间等识别出用户车辆的瞬时位置，将该位置通过移动通信网络发送至用户的用户终端APP上，用户终端APP对车辆位置进行标定并校准移动终端惯性导航模块或车辆惯性导航模块。

同理，标志位摄像头也与车道摄像头具有同等功能。

在本发明实施例中，网络增强设备用于增强信号强度，避免因信号强度较低而无法顺利接收系统发送的定位信息以及车位信息等。

移动终端APP主要基于现有智能移动电话进行开发，如可分为iOS和Android版本等，用户可在各自的应用程序商城中下载应用。为提高用户粘着度和快读扩大用户数量，该客户端可集成至导航软件中或社交账号平台中，可省去用户单独安装APP的工作，精简了用户桌面，便于用户在导航或社交账号内完成无缝式使用体验；用户在移动终端APP及车辆终端上需要注册并关联车辆车牌、移动电话号码等。

图3(b)为一种摄像头图层实施例的车位摄像头布局。

在停车场的车位端设计车位摄像头的安装位置、安装角度等，使得车位摄像头可完全覆盖符合车位几何属性的各型车辆的车牌位置，调整摄像头焦距使得摄像头可清晰拍摄到车辆车牌；车位摄像头中集成车辆车牌识别的功能组件；车位摄像头通过交换机形成组网，进而连接至停车场摄像头局域网上和停车场服务器连接。

所述车位摄像头安装在停车位前端上方，可拍摄停车位车辆的车辆车牌；所述车位摄像头根据视场角情况可设置为一车位摄像头对应一个车位，也可设置为一车位摄像头对应多个停车位；车位车辆传感器可以为硬件式传感器，安装在车位摄像头对应的车位上，用于检测车位占用情况；也可为软件式传感器，由图像识别算法识别车位占用情况。

图3(c)为一种摄像头图层实施例的停车场通道截面。

在车辆行驶过程中，由图可知，摄像头用于拍摄和识别车辆的车牌信息31。

在本发明实施例中，所述适用于车辆图像识别的室内定位系统，可用于停车场，也可用于其他车辆驶入的大型车辆仓库等，这里不做特别限定。

图4为一种适用于车辆图像识别的室内定位方法流程实施例，所述方法用于所述系统，可实现在室内对车辆位置的精准定位，作为本发明实施例，所述方法包含以下步骤：

步骤101，当检测到车辆驶入停车场时，发送停车场平面图。

在步骤101中，入口摄像头对车辆驶入停车场的状态进行检测，当入口摄像头拍摄到车辆驶入的过程时，服务器作出车辆驶入的判断后，向用户端设备发送停车场平面图。

在步骤101中，所述服务器根据识别到的车牌号，向车牌号对应的用户端设备发送信息。

步骤102，在所述停车场平面图内调用惯性导航模块定位车辆位置。

在步骤102中，用户端设备在所述停车场平面图内调用惯性导航模块，通过所述惯性导航模块标记车辆在所述停车场平面图中的位置。

步骤103，根据检测到的车辆位置对所述惯性导航模块定位的车辆位置实时校准。

在步骤103中，停车场摄像头用于检测车辆位置，停车场摄像头通过服务器的控制精准识别到需要校准位置的车辆的车牌号信息，该车辆每经过一次摄像头时，所述服务器向该车辆的用户端设备发送车辆的位置更新值，用户端设备根据所述位置更新值校准所述惯性导航模块的车辆位置。

在步骤103中，车辆每经过停车场摄像头一次，停车场摄像头都可以选择向用户端设备发送或不发送位置校准值，当选择发送位置校准值时，所述用户端设备对其惯性导航模块中的车辆位置实现位置校准，用户端设备根据更新后的位置重新进行导航定位。

现有方法中仅采用用户端设备进行室内定位，如手机载或车载的惯性导航模块也具备一定程度上的脱离GPS/北斗系统外的定位功能，但惯性导航的方式随时间的延长和距离的增加会出现明显的漂移或迟滞，而车辆在停车场内实际行驶时间较长，转弯较多，并存在较多的低速状态下的“走走停停”，造成惯性导航模式在此场景下无法实现可操作的定位及导航。本发明实施例提供了一种室内定位方法，通过在停车场内广布摄像头实现了将室内定位与室外定位的“无缝”连接，定位精度高，使用方便。

图5(a)为一种适用于车辆图像识别的室内定位方法流程实施例的车辆驶入过程，用于描述车辆驶入停车场时所述系统的工作流程，具体包含以下步骤：

步骤201，发送车辆驶入信息。

在步骤201中，所述入口摄像头对驶入停车场的车辆进行拍照，并将图片发送给所述服务器。

需要说明的是，步骤201与步骤202的结合即为步骤101。

步骤202，发送停车场平面图。

在步骤202中，所述服务器根据所述车辆驶入信息激活停车场地图，并开启室内定位模式，即所述摄像头开始记录并上传车辆位置信息。

所述服务器根据识别到的车牌号，向车牌号对应的用户端设备发送停车场平面图。

步骤203，在所述停车场平面图内调用惯性导航模块定位车辆位置。

在本发明实施例中，步骤203同步骤102，这里不做重复论述。

步骤204，根据检测到的车辆位置对所述惯性导航模块定位的车辆位置实时校准。

步骤204同步骤103。

步骤205，根据检测到的车辆位置，发送停车场的状态平面图和空余车位信息。

在步骤205中，所述服务器对进入停车场的每一辆车进行监控，并将每辆车的位置信息显示在所述停车场平面图上形成状态平面图发送给所述用户端设备。

在步骤205中，所述服务器还向所述用户端设备发送空余车位信息，所述用户端设备可根据空余车位的位置与当前自身车辆位置选择任一个空余车位驶入。

进一步地，所述服务器还可根据所述用户端设备选择的空余车位信息，生成导航路线图发送给所述用户端设备。

图5(b)为一种适用于车辆图像识别的室内定位方法流程实施例的车辆驶出过程，描述了车辆即将驶出停车场时，所述系统的工作流程，具体包含以下步骤：

步骤301，发送车辆驶出准备信息。

在步骤301中，所述用户端设备向所述服务器发送车辆驶出准备信息，即用户准备驶出停车场时操作所述用户端设备表明即将离开停车场。

步骤302，发送停车场平面图和出口位置信息。

在步骤302中，所述服务器根据用户驶出准备信息，向即将离开车辆的用户端设备发送停车场平面图，标明出口位置，并开启室内定位模式，通过所述摄像头监控车辆实时位置。

步骤303，发送出口选择信息。

在步骤303中，所述用户端设备结合所述出口位置信息与自身位置信息，选择合适的出口，并将出口选择信息发送给所述服务器。

步骤304，发送出口导航路径。

在步骤304中，所述服务器根据所述出口选择信息生成车辆导航路径，并发送给所述用户端设备。

步骤305，在所述停车场平面图内调用惯性导航模块定位车辆位置。

在步骤305中，车辆根据导航路径进行行驶，此时用户端设备在所述停车场平面图内调用惯性导航模块定位车辆位置。

需要说明的是，步骤305同步骤102，这里不做重复论述。

步骤306，根据检测到的车辆位置对所述惯性导航模块定位的车辆位置实时校准。

在步骤306中，摄像头实时检测车辆位置并上传服务器，所述服务器根据车辆位置对惯性导航模块实现实时校准。

需要说明的是，步骤306同步骤103。

步骤307，发送车辆驶出信息。

在步骤307中，摄像头识别到车辆驶出停车场后向所述服务器发送车辆驶出信息，所述服务器停止对该车辆的监控，完成对该车辆的室内导航。

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过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，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过程、方法、商品或者设备所固有的要素。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过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于车辆图像识别的室内定位系统，用于停车场，其特征在于，包含：用户端设备与摄像头组网设备；

所述摄像头组网设备，包含摄像头与服务器：

所述摄像头，分布在停车场内，用于识别车牌号、检测车辆位置并发送给所述服务器；

所述服务器，用于接收所述车辆位置，当判断车辆驶入所述停车场时、向对应车牌号的所述用户端设备实时发送所述停车场的状态平面图，还用于在车辆到达所述摄像头的位置时发送位置校准值，所述状态平面图包含停车场平面图和实时更新的车辆位置；所述服务器，还用于发送空余车位位置；接收空余车位预定信息，并根据摄像头检测的车辆位置，规划车辆行驶路径并发送给所述用户端设备；

所述用户端设备，与车牌号绑定，使用自身移动网络，用于接收所述停车场的状态平面图；还用于接收所述空余车位位置、发送空余车位预定信息；包含惯性导航模块，所述惯性导航模块，用于在所述停车场平面图内定位车辆位置，接收所述位置校准值对其定位的车辆位置进行校准；

车辆每经过一次摄像头时，所述服务器向该车辆的用户端设备发送车辆的位置更新值，用户端设备根据所述位置更新值校准所述惯性导航模块的车辆位置；

用户端设备在接收到车辆位置信息后在停车场平面图上标定车辆位置，对惯性导航模块进行重置；车辆继续行进，惯性导航模块在重置后继续进行惯性导航位置计算，直至车辆进入下一摄像头位置。

2.如权利要求1所述的适用于车辆图像识别的室内定位系统，其特征在于，所述用户端设备为移动终端设备和/或车辆终端设备。

3.如权利要求1所述的适用于车辆图像识别的室内定位系统，其特征在于，所述摄像头包含入口摄像头、出口摄像头，还包含车道摄像头和车位摄像头。

4.如权利要求1所述的适用于车辆图像识别的室内定位系统，其特征在于，所述服务器，还用于根据所述车辆位置判断车辆驶出状态，当所述车辆驶出停车场时，停止向所述车辆的用户端设备发送所述位置校准值。

5.如权利要求1所述的适用于车辆图像识别的室内定位系统，其特征在于，所述摄像头组网设备，还包含：信号增强设备，所述信号增强设备，用于增强所述用户端设备的网络信号。

6.如权利要求1所述的适用于车辆图像识别的室内定位系统，其特征在于，所述摄像头上设有车辆传感器。

7.如权利要求2所述的适用于车辆图像识别的室内定位系统，其特征在于，当所述用户端设备为移动终端设备和车辆终端设备、且同时工作时，所述惯性导航模块采用差分定位方法对车辆位置联合定位，优先向所述移动终端设备发送信号。

8.如权利要求3所述的适用于车辆图像识别的室内定位系统，其特征在于，所述摄像头还包含：标志位摄像头，分布在所述停车场楼层转换处和/或非停车区通道处。

9.一种适用于车辆图像识别的室内定位方法，用于权利要求1~8任一项所述的系统，其特征在于，包含以下步骤：

当检测到车辆驶入停车场时，发送停车场平面图；

在所述停车场平面图内调用惯性导航模块定位车辆位置；

发送空余车位位置；接收空余车位预定信息，并根据摄像头检测的车辆位置，规划车辆行驶路径并发送给用户端设备；

车辆每经过一次摄像头时，所述服务器向该车辆的用户端设备发送车辆的位置更新值，用户端设备根据所述位置更新值校准所述惯性导航模块的车辆位置；

用户端设备在接收到车辆位置信息后在停车场平面图上标定车辆位置，对惯性导航模块进行重置；车辆继续行进，惯性导航模块在重置后继续进行惯性导航位置计算，直至车辆进入下一摄像头位置。

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