CN110942641A - 一种架空摄像巡航的车号识别系统及车号识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种架空摄像巡航的车号识别系统及车号识别方法，其中，架空摄像巡航的车号识别系统包括：立柱、悬梁、轨道、行走车、光伏充电装置和管理控制单元，悬梁与立柱连接，且悬梁距离地面有预设高度；轨道悬空设置，轨道通过悬梁固定在立柱上；至少一辆行走车在轨道上运动；行走车沿轨道运动的同时采集下方车辆的图像信息，识别模块从图像信息中获取相应的数据信息；管理控制单元接收行走车获取的数据信息，管理控制单元通过数据信息计算出车辆的停留时间，管理控制单元生成停车缴费信息，并将停车缴费信息发送到支付终端。

Description

一种架空摄像巡航的车号识别系统及车号识别方法

技术领域

本发明总地涉及车辆监控领域，且更具体地涉及一种架空摄像巡航的车号识别系统及车号识别方法。

背景技术

随着城市汽车保有量的增加，越来越多的空间被用于停车场。传统的停车场通常靠人工巡查为主，由安装在进出口车号识别系统来监控车辆的出入，车号识别系统是固定的，移动的车辆经过安装监控系统的闸口时通过车号识别系统。

中国专利CN106204756A提供了一种路边停车自动计费系统，其包括移动机器人、停车位、后台服务器模块；移动机器人、停车位、后台服务器模块通过无线收发模块通信连接；所述移动机器人包括Led灯和光电阻组成的传感器板、4个超声测距传感器、2个步进电机、无线收发模块、RFID读写器、自动伸缩杆、单片机、小型摄像机、蜂鸣器、闪关灯；该发明虽然初步解决了现有停车场的人工巡查成本高，巡查效率低等问题，但该发明所使用的传感器板等装置成本较高，对设置地的条件有一定的要求，且该专利所述的移动机器人需在路面行走，实用性较差。

中国专利CN106781680B提供了一种基于图像空车位检测的路边停车智能监控方法，该方法分为离线设置和在线监控两部分；在离线设置时，基于拍摄的单幅路边停车场照片，对每个车位以人工方式圈出其对应的不规则区域并赋予唯一的车位号；在线监控时，通过摄像头每隔一段时间t采集一幅图像并通过无线网络传回控制中心，之后进行车位状态的检测。检测过程首先对图像进行初步的处理，获取图像的边缘图；之后根据预先定义的区域模版获取边缘图像的相应区域并裁剪；然后基于不规则区域判断是否为空车位；最后根据车位的状态变化记录当前车位状态和车位的停车开始时间和结束时间。

中国专利CN108921956A提供一种基于视频分析技术的路边停车收费管理方法，该方法利用视频分析技术对路段摄像头采集到的视频流进行处理，利用预先在停车位区域设置虚拟线圈的方法，对进出停车位车辆进行分析处理，提取进出停车位区域的车辆关键帧静态图像、记录车辆进出停车位区域的时间；将提取的车辆关键帧静态图像作为车牌识别部分的输入，识别停车车辆车牌号码；利用得到的信息生成车辆停车金额。

其中，中国专利CN106781680B和中国专利CN108921956A所述的技术方案中用于监控车辆的摄像头均是固定设置的，这种设置方式具有一定的地域局限性，不适用于大型停车场等区域；为此，本发明提供了一种架空摄像巡航的车号识别系统及车号识别方法，以至少部分的解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种架空摄像巡航的车号识别系统，其包括：

立柱；

悬梁，其与所述立柱连接，且所述悬梁距离地面有预设高度；

轨道，其悬空设置，所述轨道通过悬梁固定或支撑在所述立柱上；

至少一辆行走车，所述行走车沿所述轨道运动，所述行走车沿所述轨道运动的同时采集下方车辆的图像信息，通信模块从图像信息中获取相应的数据信息；

管理控制单元，其接收所述识别模块获取的数据信息，所述管理控制单元通过数据信息计算出所述车辆的停留时间，所述管理控制单元生成停车缴费信息，并将停车缴费信息发送到固定或移动支付终端。

进一步地，所述行走车包括摄像装置，

所述摄像装置用以获取所述车辆的动态或静态图像；

识别模块对所述车辆的动态或静态图像进行处理，并将处理结果发送到数据库。

进一步地，所述轨道包括刚性轨道或柔性轨道，

其中，当所述轨道为刚性轨道时，所述行走车为类轨道车，所述类轨道车设置在所述刚性轨道的上方或下方，所述类轨道车包括车体和所述摄像装置，所述摄像装置安装在所述车体上，所述车体内部设有马达，所述马达驱动所述车体上的滚轮，以使所述类轨道车在所述刚性轨道上移动；

当所述轨道为柔性轨道时，所述柔性轨道包括缆索，所述行走车为类缆车，所述类缆车包括吊臂和吊设在所述吊臂下方的所述摄像装置，所述吊臂上设置有爬缆机构，所述爬缆机构用以带动所述类缆车在所述缆索上运动。

进一步地，所述行走车还包括辅助光源装置，所述辅助光源装置安装在所述摄像装置附近，所述辅助光源装置用以在自然光线不足或夜间的情况下为所述摄像装置提供光源，以使所述摄像装置正常工作。

进一步地，所述识别模块包括图像预处理模块、车牌定位模块、号牌切分模块和字符识别模块，其中，

所述车牌定位模块，用以从采集到的信息中识别出车牌号区域；

所述号牌切分模块，用以切分出所述车牌号区域；

所述字符识别模块，用以对所述车牌号区域中的车牌号码进行字符识别，图像预处理模块将字符识别结果发送到所述数据库中。

进一步地，所述管理控制单元包括所述数据库和控制模块，所述数据库用于储存所述行走车获取的信息，所述控制模块根据所述数据库中的信息生成停车费信息并发送给支付终端，所述控制模块控制所述行走车按照预设巡航频率运动。

进一步地，所述轨道设有返程触点，当所述行走车触碰到返程触点时，所述行走车停止运动或者向反方向运动。

进一步地，还包括光伏充电装置，所述轨道上设置有行走车泊位，当所述行走车停在所述行走车泊位时，所述光伏充电装置为所述行走车充电。

本发明还提供了一种车号识别方法，其包括如下步骤：

步骤S1：设置行走车的巡航频率，所述行走车按预设巡航频率在轨道上移动；

步骤S2：当所述行走车在所述轨道上移动时，摄像装置获取位于所述轨道下方的车辆动态或静态的图像；

步骤S3：识别模块从图像中采集车辆特征和车牌信息，所述识别对采集到的信息进行处理，以生成车辆的停放时间信息和车辆的车牌号信息，所述识别模块将其生成的信息传输到数据库中；

步骤S4：管理控制单元根据所述数据库中的信息生成停车缴费信息并发送给支付终端。

进一步地，在所述步骤S3中，所述识别模块对采集到的信息的处理方法包括：

步骤S31：车牌定位模块从采集到的信息中识别出车牌号区域；

步骤S32：号牌切分模块切分出所述车牌号区域；

步骤S33：字符识别模块对所述车牌号区域中的车牌号码进行字符识别，图像预处理模块将字符识别结果发送到所述数据库中。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明所述的车号识别系统无需在停车泊位埋设或布设任何设备或原件，摄像装置随移动车沿轨道运行，为道路停车场提供准确到车辆的实时数据；本发明所述的车号识别系统易于布置和避障，耐用、远程可控、气候适应性强，不占用停车场地面空间。

进一步地，本发明所述的摄像装置能够随移动车沿轨道运行，故一台摄像装置所拍摄的范围远大于传统的固定摄像机，因此，相较于市面上的其它停车场监控设备，本发明所述的车号识别系统成本具有低能耗和低维护等特点。

进一步地，本发明所述的轨道可以是刚性轨道，也可以是柔性轨道，行走车可以自带电池，也可以使用太阳能或电线充电，本发明所述的车号识别系统可适用于不同场景的车辆监控，使用灵活性和实用性强。

尤其，本发明行走车通过在立柱上设置行走车，通过在空中行走的同时对停放在路边的车辆进行拍摄及监控，一方面，通过设置架空的轨道，行走车避免占用有限的地面空间，如无需占用人行道或者车行道，避免造成道路拥堵；另一方面，通过设置架空的轨道，行走车不会因路面交通问题或者行人问题，而造成监控中断，行走车能够持续监控，并且，也不会因路面天气情况而影响。

尤其，当所述轨道为刚性轨道时，所述行走车为类轨道车，所述类轨道车设置在所述刚性轨道的上方或下方，所述类轨道车包括车体和所述摄像装置，所述摄像装置安装在所述车体上，所述车体内部设有马达，所述马达驱动所述车体上的滚轮，以使所述类轨道车在所述刚性轨道上移动；当所述轨道为柔性轨道时，所述柔性轨道包括缆索，所述行走车为类缆车，所述类缆车包括吊臂和吊设在所述吊臂下方的所述摄像装置，所述吊臂上设置有爬缆机构，所述爬缆机构用以带动所述类缆车在所述缆索上运动。因此，本发明采用各种不同形式的轨道以及对应的行走车结构，可以适应不同的空中环境。

附图说明

为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。

图1为本发明实施例所述的架空摄像巡航的车号识别系统的结构示意图；

图2为图1的侧示图；

图3为本发明另一种实施例所述的架空摄像巡航车号识别系统结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为本发明再一种实施例所述的架空摄像巡航车号识别系统结构示意图；

图6为本发明实施例所述的车号识别方法的识别流程示意图；

图7为本发明所述的架空摄像巡航车号识别系统的功能框图。

附图标记说明：

1：立柱 2：悬梁

3：轨道 31：返回触点

32：缆绳

4：行走车 41：车体

42：摄像装置 43：吊臂

411：滚轮 5：光伏充电装置

6：支付桩

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

在本发明的描述中，术语“内侧”、“外侧”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参阅图1、图2和图7所示，本发明实施例提供了一种架空摄像巡航的车号识别系统，其包括：立柱1、悬梁2、轨道3、行走车4、光伏板充电装置5和管理控制单元，悬梁2与立柱1连接，且悬梁2距离地面有预设高度；轨道3悬空设置，轨道3通过悬梁2固定在立柱1上；至少一辆行走车4在轨道3上运动；行走车4沿轨道3运动的同时采集下方车辆的图像信息，行走车4从图像信息中获取相应的数据信息；管理控制单元接收行走车4获取的数据信息，管理控制单元通过数据信息计算出车辆的停留时间，管理控制单元生成停车缴费信息，并将停车缴费信息发送到支付终端。

参阅图3、图4和图5所示，轨道3包括刚性轨道或柔性轨道，其中，当轨道3为刚性轨道时，行走车4为类轨道车，类轨道车设置在刚性轨道的上方或下方，类轨道车包括车体41和摄像装置42，摄像装置42安装在车体41上，车体内部设有马达，马达驱动车体上的滚轮411，以使类轨道车在刚性轨道上移动；

当轨道3为柔性轨道时，柔性轨道包括缆索32，行走车4为类缆车，类缆车包括吊臂43和吊设在吊臂43下方的摄像装置42，吊臂43上设置有爬缆机构，爬缆机构用以带动类缆车在缆索32上运动。

本发明对轨道3的种类和行走车4在轨道3上的运动方式不做具体限制，行走车4还可以通过轨道3上的电磁吸引力进行移动、轨道3还可以为设有传送带的轨道。

具体而言，行走车4包括摄像装置42，摄像装置42用以获取车辆的动态或静态图像；识别模块对车辆的动态或静态图像进行处理，并将处理结果发送到数据库；识别模块包括图像预处理模块、车牌定位模块、号牌切分模块和字符识别模块。在本发明的一些实施例中，行走车4还包括辅助光源装置，辅助光源装置安装在摄像装置附近，辅助光源装置用以在自然光线不足或夜间的情况下为摄像装置提供光源，以使摄像装置42正常工作。

具体而言，管理控制单元包括数据库和控制模块，数据库用于储存行走车4获取的信息，控制模块根据数据库中的信息生成停车费信息并发送给支付终端，控制模块控制行走车4按照预设巡航频率运动。

具体而言，行走车4的巡航频率和巡航速度是预先设定的，在停车场这个特定场景下，巡航速度可以配合检测速度，以确保不丢帧和在有利于识别的位置开始识别，进而保证检测的准确性。

具体而言，轨道3设有返程触点，当行走车4触碰到返程触点时，行走车4停止运动或者向反方向运动。

具体而言，轨道3上设置有行走车泊位，当行走车4停在行走车泊位时，光伏充电装置5为行走车4充电。

本领域所属技术人员可以理解的是，尽管本发明实施例提供了一种光伏充电装置，但本发明的其它实施例并不对行走车4的充电装置做任何限制，行走车4的可设有自带可充电电池或充电装置，行走车4的充电装置还包括不自带电源由延轨道布设供电线路供电等。

在本发明的一些实施例中，立柱1设置在预设区域内，立柱1可以按一定的间隔呈行或呈列排列，立柱1也可以根据实际地形以不规则的方式排列；轨道3根据立柱1的位置进行铺设，至少一辆行走车4设置在轨道3上；其中，行走车4采用分区域段巡航模式，即每台行走车4负责采集一部分轨道3附近的车辆信息，管理控制单元接收所有的行走车4采集到的数据信息。

在本发明的一些实施例中，行走车4采用双轨道巡航模式，即立柱1上设置有两条轨道3，其中一条轨道用于行走车4日常巡航，另一条轨道作为应急轨道，当日常巡航轨道出现问题时，行走车4可转入应急轨道进行工作。

在本发明的另一些实施例中，行走车4采用上下轨并行巡航模式，正常情况下，行走车4在轨道3上方或下方进行巡航，轨道3的下方或上方设有备用行走车4，当正常巡航的行走车4出现故障时，备用行走车4接替故障行走车继续工作。

在本发明的再一些实施例中，行走车4还可以采用分时间段巡航模式，每台行走车4按预设时间和巡航频率进行巡航。

具体而言，控制模块还包括预设时间模块、预设巡航频率模块和缴费计算模块，在本发明的一些实施例中，预设时间模块和预设巡航频率模块的预设时间和预设巡航频率为：在早八点到晚六点之间，每半小时巡航一次，晚六点到午夜，每一小时巡航一次，午夜到早八点停止巡航；当设置的巡航时间到来时，行走车4从起点沿轨道按设定的速度巡航，沿途拍照识别泊位上的所有车辆；行走车4到达轨道3末端时，可以触碰开关启动返程，或保持停止直到下一个巡航时间点时再次启动。

缴费计算模块的停车缴费信息的计算方式为：停车缴费的具体金额由该车辆被行走车4被摄像装置41拍到的次数决定，拍到连续三次及以上则累加一个时段费率；其中，白天按每半小时的费率为5元，某车辆在白天时段被拍到三次，停车费的计算方法为：(3+1)×5＝20元；其中，费率的大小与行走车4的巡航频率有关，费率可以在管理控制单元中预先设定和随时调节。

具体而言，支付终端包括固定端支付或者移动端支付，具体而言，固定端支付的方式包括：当汽车计划驶离停车区域时，驾驶员在支付桩6输入车号，管理控制单元向支付桩6发送该车辆的停车缴费信息；用户可通过扫码或刷卡等方式进行付费；移动端支付的方式包括：当行走车4最近一次的巡航拍照未采集到该车辆的数据信息时，管理控制单元向车辆用户的移动端设备发送停车缴费信息，用户在移动端上可通过微信、支付宝或信用卡等渠道进行付费。

参阅图6和图7所示，本发明实施例还提供了一种车号识别方法，其包括如下步骤：

步骤S1：设置行走车4的巡航频率，行走车4按预设巡航频率在轨道3上移动；

步骤S2：当行走车4在轨道3上移动时，摄像装置获取位于所述轨道下方的车辆动态或静态的图像；

步骤S3：识别模块从图像中采集车辆特征和车牌信息，识别模块对采集到的信息进行处理，以生成车辆的停放时间信息和车辆的车牌号信息，所述识别模块将其生成的信息传输到数据库中；

步骤S4：管理控制单元根据所述数据库中的信息生成停车缴费信息并发送给支付终端。

具体而言，在步骤S3中，识别模块对采集到的信息的处理方法包括：

步骤S31：车牌定位模块从采集到的信息中识别出车牌号区域；

步骤S32：号牌切分模块切分出车牌号区域；

步骤S33：字符识别模块对车牌号区域中的车牌号码进行字符识别，图像预处理模块将字符识别结果发送到所述数据库中。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (10)

1.一种架空摄像巡航的车号识别系统，其特征在于，包括：

立柱，其按照预设间距设置若干；

悬梁，其与所述立柱连接，且所述悬梁距离地面有预设高度；

轨道，其悬空设置，所述轨道通过所述悬梁固定或支撑在所述立柱上；

至少一辆行走车，所述行走车沿所述轨道运动，所述行走车沿所述轨道运动的同时采集下方车辆的图像信息，所述行走车内的识别模块从图像信息中获取相应的数据信息；

管理控制单元，其接收所述识别模块获取的数据信息，所述管理控制单元通过数据信息计算出所述车辆的停留时间，所述管理控制单元生成停车缴费信息，并将停车缴费信息发送到固定或移动支付终端。

2.根据权利要求1所述的架空摄像巡航的车号识别系统，其特征在于，所述行走车包括摄像装置，所述摄像装置用以获取所述车辆的动态或静态图像；

所述识别模块对所述车辆的动态或静态图像进行处理，并将处理结果发送到数据库。

3.根据权利要求2所述的架空摄像巡航的车号识别系统，其特征在于，所述轨道包括刚性轨道或柔性轨道，

其中，当所述轨道为刚性轨道时，所述行走车为类轨道车，所述类轨道车设置在所述刚性轨道的上方或下方，所述类轨道车包括车体和所述摄像装置，所述摄像装置安装在所述车体上，所述车体内部设有马达，所述马达驱动所述车体上的滚轮，以使所述类轨道车在所述刚性轨道上移动；

当所述轨道为柔性轨道时，所述柔性轨道包括缆索，所述行走车为类缆车，所述类缆车包括吊臂和吊设在所述吊臂下方的所述摄像装置，所述吊臂上设置有爬缆机构，所述爬缆机构用以带动所述类缆车在所述缆索上运动。

4.根据权利要求2所述的架空摄像巡航的车号识别系统，其特征在于，所述行走车还包括辅助光源装置，所述辅助光源装置安装在所述摄像装置附近，所述辅助光源装置用以在自然光线不足或夜间的情况下为所述摄像装置提供光源，以使所述摄像装置正常工作。

5.根据权利要求2所述的架空摄像巡航的车号识别系统，其特征在于，所述识别模块包括图像预处理模块、车牌定位模块、号牌切分模块和字符识别模块，其中，

所述车牌定位模块，用以从采集到的信息中识别出车牌号区域；

所述号牌切分模块，用以切分出所述车牌号区域；

所述字符识别模块，用以对所述车牌号区域中的车牌号码进行字符识别，图像预处理模块将字符识别结果发送到所述数据库中。

6.根据权利要求2所述的架空摄像巡航的车号识别系统，其特征在于，所述管理控制单元包括所述数据库和控制模块，所述数据库用于储存所述行走车获取的信息，所述控制模块根据所述数据库中的信息生成停车费信息并发送给支付终端，所述控制模块控制所述行走车按照预设巡航频率运动。

7.根据权利要求1所述的架空摄像巡航的车号识别系统，其特征在于，所述轨道设有返程触点，当所述行走车触碰到返程触点时，所述行走车停止运动或者向反方向运动。

8.根据权利要求1所述的架空摄像巡航的车号识别系统，其特征在于，还包括光伏充电装置，所述轨道上设置有行走车泊位，当所述行走车停在所述行走车泊位时，所述光伏充电装置为所述行走车充电。

9.一种车号识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：设置行走车的巡航频率，所述行走车按预设巡航频率在轨道上移动；

步骤S2：当所述行走车在所述轨道上移动时，摄像装置获取位于所述轨道下方的车辆动态或静态的图像；

步骤S3：识别模块从图像中采集车辆特征和车牌信息，所述识别模块对采集到的信息进行处理，以生成车辆的停放时间信息和车辆的车牌号信息，所述识别模块将其生成的信息传输到数据库中；

步骤S4：管理控制单元根据所述数据库中的信息生成停车缴费信息并发送给支付终端。

10.根据权利要求9所述的车号识别方法，在所述步骤S3中，所述识别模块对采集到的信息的处理方法包括：

步骤S31：车牌定位模块从采集到的信息中识别出车牌号区域；

步骤S32：号牌切分模块切分出所述车牌号区域；

步骤S33：字符识别模块对所述车牌号区域中的车牌号码进行字符识别，图像预处理模块将字符识别结果发送到所述数据库中。

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