CN111161435A

CN111161435A - 一种新型的高速路无卡收费系统

Info

Publication number: CN111161435A
Application number: CN202010026398.1A
Authority: CN
Inventors: 卜庆凯
Original assignee: Qingdao Zuo'an Data Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Zuo'an Data Technology Co Ltd
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明公开了一种新型的高速路无卡收费系统，所述系统包括相机自动升降模块、信息采集模块、中央处理器、第三方支付模块、闸机模块，所述相机自动升降模块能够识别车辆的高度，并根据车辆高度自动进行升降，利用车架号进行车辆识别；利用摄像头，对司机进行拍照并进行人像比对识别；人员的不同角度信息采集和视频采集；利用绑定的微信或支付宝等第三方支付完成扣费。本发明通过中央处理器首先将识别的车架号信息进行比对，缩小人脸识别的范围，只在车架号下注册的驾驶员信息进行人脸比对；如果识别成功，通知闸机模块放行，并通知第三方支付模块扣费服务进行扣费处理；如果识别失败，则通知闸机模块禁止放行。不同驾驶员驾驶车辆时，针对驾驶员的第三方支付模块进行扣费，达到精准扣费的目的。

Description

一种新型的高速路无卡收费系统

技术领域

本发明涉及一种高速路收费系统的技术领域，特别是一种新型的高速路无卡收费系统。

背景技术

目前高速路收费开始大力普及ETC卡收费，很多车需要安装ETC卡后才能享受到快速通行的便利，而没有办理ETC卡的用户则只能通过有限的人工通道，可能需要进行长时间的排队等候，极其浪费时间。

ETC卡的便利之处很明显，可以方便高速路进行自动化通行，并且ETC设备关联银行卡进行自动扣费。

而ETC卡的不便之处也比较明显：

1.需要安装ETC卡和设备，并且部分银行还需要强行开通信用卡或免密支付。2.ETC卡有使用寿命的限制，时间长了容易损坏，需要更换。3.ETC卡存在被盗刷的风险。

公开号为CN106127868A的专利文献公开一种基于车牌识别技术的高速收费站不停车收费系统，该系统包括若干高清摄像头、若干车牌识别模块、若干上行数据生成及通信模块、服务器、后台数据库、客户端；所述网络通讯模块通过Internet网络与服务器进行数据通讯；车主通过网络下载客户端后软件到手机后可以绑定相关的车牌号，所述客户端通过Internet网络与服务器进行数据交互，该系统通过高清摄像头获取车辆信息，后台服务器通过特定算法计算，得出车辆行驶里程和设计高速费用，通过APP第三方支付系统进行高速费用支付，无人值守，不停车计费，可通过第三方支付。但是该系统还存在以下缺陷：1、摄像头位置固定，摄像头不能根据车辆高度进行调节，会造成拍摄的照片不能准确识别车牌号或者驾驶员。2、由于车辆不停车，高清摄像头拍摄只能拍摄车牌号，而传统的车牌号很容易伪造和套牌；3、该系统不能进行人脸识别，不能辨别司机是否是绑定过改车辆的驾驶员之一，不同驾驶员驾驶车辆时，只能对绑定过的车主进行扣费，不能精准到不同驾驶员进行扣费。

综上所述，随着社会的进步，需要一种更方便，更智能化的高速路无卡收费系统。

发明内容

利用车架号进行车辆识别；利用摄像头，对司机进行拍照并进行人像比对识别；人员的不同角度信息采集和视频采集；利用绑定的微信或支付宝等第三方支付完成扣费。能够有效的解决高速路无卡收费的问题。所述技术方案如下：一种新型的高速路无卡收费系统，所述系统包括相机自动升降模块、信息采集模块、中央处理器、第三方支付模块、闸机模块，所述相机自动升降模块能够识别车辆的高度，并根据车辆高度自动进行升降，适应不同高度和位置的车辆和司机；所述信息采集模块包括设置在高速路口的IP相机一和IP相机二，IP相机一采集车架号，IP相机二采集人脸，IP相机一和IP相机二上设置有预采集模块和预处理模块；所述预采集模块会进行不同角度的拍摄，包括正面采集、侧面采集、面部每转动5-20度采集一张照片，最低需要拍摄三个不同角度的信息，同时采集1分钟的活动视频信息；所述IP相机二对采集到的照片信息，进行机器学习，形成人的特征信息，每一个人又分别对应不同角度的特征信息；所述预处理模块通过去噪等算法，识别出人脸部分，把多余的图像去掉，然后在IP相机二通过特征生成算法，生成人脸的特征值，IP相机一和IP相机二直接把特征值传递到所述中央处理器网络连接，所述中央处理器分别与所述信息采集模块通讯连接，接收到所述信息采集模块的特征值，所述中央处理器首先将识别的车架号信息进行比对，缩小人脸识别的范围，只在车架号下注册的驾驶员信息进行人脸比对；所述中央处理器将识别的结果进行反馈，如果识别成功，通知闸机模块放行，并通知第三方支付模块扣费服务进行扣费处理；如果识别失败，则通知闸机模块禁止放行，并告知失败原因，闸机模块通过语音提示司机，进行必要的指引。

进一步，所述IP相机二每个场景会同时抓取两种照片，一张是带有整体背景的照片，一张是智能识别人脸的位置得到的人脸特拍照片，带有整体背景的照片会用作通行信息查证；而人脸特拍照片，用于后台服务进行照片比对、确定人员信息用的，由于脸部特拍，整体获得的人的面部信息较多，可有效提高照片比对的成功率。

进一步，所述IP相机一和所述IP相机二只有在发现有车辆通过的情况下，自动触发进行拍照和录像，触发的规则为判断车辆是否进入识别区，如果车辆未到有效识别区就停止，这时需要闸机模块进行声音提示，让司机继续慢速行驶到识别区；如果车辆遮盖了车架号或者司机带着墨镜等影响识别的场景，所述闸机模块通过声音提示用户消除识别障碍。

进一步，所述中央处理器后台调度管理多个高速收费点，根据传递过来的收费点位置信息，判断多数车辆的所属区位，从而形成一个需要比对的数据库的优先级，调度服务将此数据库优先级信息及接收到的人脸特征信息，下发到不同的分布计算节点，这些分布计算节点按照调度的下发的任务进行并行比对；分布式计算节点进行特征比对，形成一个相似度值，所有的计算节点都会将计算结果同步到一个中央处理器，中央处理器对各分布式计算节点提交的数据进行汇总分析，形成总的排序信息，所述中央处理器将识别的结果进行反馈。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明设有相机自动升降模块，能够识别车辆的高度，并根据车辆高度自动进行升降，适应不同高度和位置的车辆和司机，能准确识别车牌号或者驾驶员。

2.本发明通过识别车辆车架号，对车辆的唯一性进行识别，车架号不像车牌容易伪造和替换，而且车架号就像车辆的身份证一样是唯一的。通过车架号本身能解读到车辆的信息，然后可以根据解读到的信息，与现场识别的车辆车型等信息进行自比对，能够较快识别是否伪造的。

3.本发明设有信息采集模块，信息采集模块包括设置在高速路口的IP相机一和IP相机二，IP相机一采集车架号，IP相机二采集人脸，IP相机一和IP相机二上设置有预采集模块和预处理模块，会进行不同角度的拍摄，同时采集1分钟的活动视频信息；预处理模块通过去噪等算法，识别出人脸部分，把多余的图像去掉，然后在IP相机二通过特征生成算法，生成人脸的特征值，保证了人脸采集的准确性；

4.本发明通过中央处理器首先将识别的车架号信息进行比对，缩小人脸识别的范围，只在车架号下注册的驾驶员信息进行人脸比对；如果识别成功，通知闸机模块放行，并通知第三方支付模块扣费服务进行扣费处理；如果识别失败，则通知闸机模块禁止放行。不同驾驶员驾驶车辆时，针对驾驶员的第三方支付模块进行扣费，达到精准扣费的目的。

此发明，不仅可以用于高速路无卡收费，技术方案本身，也适应于各种社会无人停车收费系统等，无卡，便捷。

附图说明

图1为一种新型的高速路无卡收费系统的示意图。

图2为该系统中软件示意图；

图3为该系统中信息比对图；

1、IP相机一；2、IP相机二；3、闸机。

具体实施方式

下面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的一部分实施例，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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

一种新型的高速路无卡收费系统，所述系统包括相机自动升降模块、信息采集模块、中央处理器、第三方支付模块、闸机模块，所述相机自动升降模块能够识别车辆的高度，并根据车辆高度自动进行升降，适应不同高度和位置的车辆和司机，提高识别率。自动升降的实现逻辑在于：相机装备自动升降装置；相机对拍摄的照片进行实时分析，在分析拍摄的照片过程中，首先识别出整个图片中车辆的位置区域，如果发现车辆占据的空间在整个图片中的位置偏上，则说明相机的高度偏低，相机给升降装置发送升高相机位置指令，将相机的位置升高。如果发现车辆占据的空间在整个图片中的位置偏下，则说明相机的高度偏高，相机给升降装置发送降低相机位置指令，将相机的位置降低。只有车辆正好占据图片中间位置区域时，说明高度合适，然后进行识别操作。

所述信息采集模块包括设置在高速路口的IP相机一1和IP相机一2，IP相机一1和IP相机一2具有拍照、录像、自动识别、感知和自适应能力。IP相机一1采集车架号，车架号不像车牌容易伪造和替换，通过车架号本身解读到车辆的信息，然后可以根据解读到的信息，与现场识别的车辆车型等信息进行自比对，能够较快识别是否伪造的。IP相机一2采集人脸，IP相机一1和IP相机一2上设置有预采集模块和预处理模块；

为了提高现场拍照时角度的不同，导致的不同识别率和准备性，会对驾驶员进行图像的预采集，所述预采集模块会进行不同角度的拍摄，包括正面采集、侧面采集、面部每转动5-20度采集一张照片，最低需要拍摄三个不同角度的信息，同时采集1分钟的活动视频信息；所述IP相机一2对采集到的照片信息，进行机器学习，形成人的特征信息，每一个人又分别对应不同角度的特征信息；

为提高比对速度，高速收费点拍摄的照片，会直接在相机上进行预处理，所述预处理模块通过去噪等算法，识别出人脸部分，把多余的图像去掉，然后在IP相机一2通过特征生成算法，生成人脸的特征值，IP相机一1和IP相机一2直接把特征值传递到所述中央处理器网络连接；

所述中央处理器分别与所述信息采集模块通讯连接，接收到所述信息采集模块的特征值，所述中央处理器首先将识别的车架号信息进行比对，缩小人脸识别的范围，只在车架号下注册的驾驶员信息进行人脸比对；所述中央处理器将识别的结果进行反馈，如果识别成功，通知闸机模块放行，并通知第三方支付模块扣费服务进行扣费处理；如果识别失败，则通知闸机模块禁止放行，并告知失败原因，闸机模块通过语音提示司机，进行必要的指引。

其中，所述IP相机一2每个场景会同时抓取两种照片，一张是带有整体背景的照片，一张是智能识别人脸的位置得到的人脸特拍照片，带有整体背景的照片会用作通行信息查证；而人脸特拍照片，用于后台服务进行照片比对、确定人员信息用的，由于脸部特拍，整体获得的人的面部信息较多，可有效提高照片比对的成功率。

其中，所述IP相机一1和所述IP相机一2只有在发现有车辆通过的情况下，自动触发进行拍照和录像，触发的规则为判断车辆是否进入识别区，如果车辆未到有效识别区停止，这时需要闸机模块进行声音提示，让司机继续慢速行驶到识别区；如果车辆遮盖了车架号或者司机带着墨镜等影响识别的场景，所述闸机模块通过声音提示用户消除识别障碍。

其中，所述中央处理器后台调度管理多个高速收费点，根据传递过来的收费点位置信息，判断多数车辆的所属区位，从而形成一个需要比对的数据库的优先级，调度服务将此数据库优先级信息及接收到的人脸特征信息，下发到不同的分布计算节点，这些分布计算节点按照调度的下发的任务进行并行比对；分布式计算节点进行特征比对，形成一个相似度值，所有的计算节点都会将计算结果同步到一个中央处理器，中央处理器对各分布式计算节点提交的数据进行汇总分析，形成总的排序信息，所述中央处理器将识别的结果进行反馈。

使用时，通过IP相机一1拍照，识别车辆车架号，对车辆的唯一性进行识别，通过车架号本身能解读到车辆的信息，通过IP相机一2进行多角度人脸拍照，录入此高速路无卡收费系统，预采集模块会进行不同角度的拍摄，包括正面采集、侧面采集、面部每转动5-20度采集一张照片，最低需要拍摄三个不同角度的信息，同时采集1分钟的活动视频信息；IP相机一2对采集到的照片信息，形成对应不同角度的特征信息；预处理模块通过去噪等算法，生成人脸的特征值，IP相机一1和IP相机一2直接把特征值传递到中央处理器网络连接，中央处理器分别接收到信息采集模块的特征值，通过对驾驶员人脸和车架号进行识别后，与已有的数据库中人员进行匹配，系统采用多线程的方式，对多个库进行并行比对，需要比对车辆信息库、人员信息库、人脸特征信息库、第三方支付信息库等，中央处理器将识别的结果进行反馈，如果识别成功，通知闸机3放行，并通知第三方支付模块扣费服务进行扣费处理；如果识别失败，则通知闸机3禁止放行，并告知失败原因，闸机模块通过语音提示司机，进行必要的指引。

Claims

1.一种新型的高速路无卡收费系统，其特征在于：所述系统包括相机自动升降模块、信息采集模块、中央处理器、第三方支付模块、闸机模块，

所述相机自动升降模块能够识别车辆的高度，并根据车辆高度自动进行升降，适应不同高度和位置的车辆和司机；

所述信息采集模块包括设置在高速路口的IP相机一和IP相机二，IP相机一采集车架号，IP相机二采集人脸，IP相机一和IP相机二上设置有预采集模块和预处理模块；

所述预采集模块会进行不同角度的拍摄，包括正面采集、侧面采集、面部每转动5-20度采集一张照片，最低需要拍摄三个不同角度的信息，同时采集1分钟的活动视频信息；所述IP相机二对采集到的照片信息，进行机器学习，形成人的特征信息，每一个人又分别对应不同角度的特征信息；

所述预处理模块通过去噪等算法，识别出人脸部分，把多余的图像去掉，然后在IP相机二通过特征生成算法，生成人脸的特征值，IP相机一和IP相机二直接把特征值传递到所述中央处理器网络连接，

所述中央处理器，所述中央处理器分别与所述信息采集模块通讯连接，接收到所述信息采集模块的特征值，所述中央处理器首先将识别的车架号信息进行比对，缩小人脸识别的范围，只在车架号下注册的驾驶员信息进行人脸比对；所述中央处理器将识别的结果进行反馈，如果识别成功，通知闸机模块放行，并通知第三方支付模块扣费服务进行扣费处理；如果识别失败，则通知闸机模块禁止放行，并告知失败原因，闸机模块通过语音提示司机，进行必要的指引。

2.根据权利要求1所述的一种新型的高速路无卡收费系统，所述IP相机二每个场景会同时抓取两种照片，一张是带有整体背景的照片，一张是智能识别人脸的位置得到的人脸特拍照片，带有整体背景的照片会用作通行信息查证；而人脸特拍照片，用于后台服务进行照片比对、确定人员信息用的，由于脸部特拍，整体获得的人的面部信息较多，可有效提高照片比对的成功率。

3.根据权利要求1所述的一种新型的高速路无卡收费系统，所述IP相机一和所述IP相机二只有在发现有车辆通过的情况下，自动触发进行拍照和录像，触发的规则为判断车辆是否进入识别区，如果车辆未到有效识别区停止，这时需要闸机模块进行声音提示，让司机继续慢速行驶到识别区；如果车辆遮盖了车架号或者司机带着墨镜等影响识别的场景，所述闸机模块通过声音提示用户消除识别障碍。

4.根据权利要求1所述的一种新型的高速路无卡收费系统，所述中央处理器后台调度管理多个高速收费点，根据传递过来的收费点位置信息，判断多数车辆的所属区位，从而形成一个需要比对的数据库的优先级，调度服务将此数据库优先级信息及接收到的人脸特征信息，下发到不同的分布计算节点，这些分布计算节点按照调度的下发的任务进行并行比对；分布式计算节点进行特征比对，形成一个相似度值，所有的计算节点都会将计算结果同步到一个中央处理器，中央处理器对各分布式计算节点提交的数据进行汇总分析，形成总的排序信息，所述中央处理器将识别的结果进行反馈。