CN111276007A - 一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车定位技术领域，具体涉及一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，首先把停车场构建成导航的地图模式，定义每个车位和线路坐标，并把地图输入主机，从入口开始，车辆移动到不同点，摄像机根据影像的图像的大小和特征点计算车辆的XYR数据，云服务器主机把停车数据上传到云服务器，移动端接收到信息后可以用停车场的停车位为目标进行导航；本发明通过通过入口的摄像头获取车牌信息和车辆的尺寸数据，然后交给系统进行虚构外形图像，通过使用最少数量的摄像头进行跟踪紧贴处理，获取车辆进场后的移动和停放的位置数据，可以用用极低的设备投入成本来达到车辆停放所需要的相关信息。

Description

一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法
技术领域
本发明涉及汽车定位技术领域，具体涉及一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法。
背景技术
随着我国经济的不断发展和生活水品的提升，汽车已经进入千家万户，停车就成为目前城市管理面临的问题之一。目前有条件的居住小区、写字楼、商场、火车站、机场等公共场所均设置有大型的地下停车场，从而满足了大部分汽车的停放需求，但是一般地下停车场无GPS、北斗等定位系统，所以现实阶段有如下问题：
一是车辆进入地下停车场，无法导航；二是车辆进入车库后无法知道空车位在哪，标识牌和灯光无法清楚识别；三是停车时间过长后回来寻车时找不到原先停车的位置，反复寻找需要花费大量时间，如果使用寻车机会增加成本，并且操作不便，浪费时间；三是目的地附近的停车场数量不清楚，每个停车场的停车位占空情况也不清楚，找车位需要花费过多的时间；四是用停车感应无法识别车牌，每个停车位增加识别车牌会必定会花费巨额的硬件开支；目前停车场停车管理系统消防没有和水淹系统需要另外花费巨额开支。
基于此，本发明设计了一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，包括以下步骤：
S1：把停车场构建成导航的地图模式，建立透明3d立体模型，定义每层的地理坐标、名称和编号，定义每个车位和线路坐标；
S2：把地图输入主机；
S3：最少数量布置摄像头，使得停车场每个区域最优化，通过入口摄像机获取车辆的数据；
S4：从入口开始，车辆移动到不同点，摄像机根据影像的图像的大小和特征点计算车辆的XYR数据，根据相似三角形原理，知道物体的长宽高，又因为焦距已知，就可以计算出移动物体的距离，并可以精确到厘米级别，在3d图形里有类似的库，可以直接调用；或者通过软件根据车辆长宽高虚拟的一个简易的特征轮廓匹配并紧贴着对应的车辆上移动从而快速得到车辆的中心坐标和角度数据；
S5：当XYR停在停车区域某个停车位的设定范围内，则认为正确停车到某个停车位，并把对应的停车数据上传到云服务器主机；
S6：云服务器主机把停车数据上传到云服务器并共享给导航地图和终端，提供车位占空信息和停车场入场车辆拥堵信息给导航软件，提供具体车牌号码的车辆信息给对应绑定用户的移动端，用于寻车服务；
S7：移动端接收到信息后可以用停车场的停车位为目标进行导航，并可以根据权限查询停车场的数据；
S8：出口摄像机识别车辆离场和缴费信息。
优选的，步骤S1中地图模式中的每两个区域之间均设有铰接的区域，可以保证每个区域连续性。
优选的，步骤S3中获取车辆的数据包括车辆的长宽高数据、行驶位置信息和车牌号码信息。
优选的，长宽高数据可以在入口处通过摄像机，使用用标尺，或者拍摄机计算获取，也可以通过识别车型调取数据库数据。
优选的，行驶位置信息包括车辆位置，入口和车辆在停车场内的坐标数据XY和角度R。
优选的，步骤S2中主机还连接有预定停车位系统、预定停车时间管理系统、车辆和人物移动灯光增强照明系统、车牌号码异常报警系统、联网系统停车场重复车牌检测系统、消防异常报警系统和不停车缴费系统。
优选的，步骤S4中XYR数据的计算是已知车的尺寸，根据摄像机获取图像的大小，按投影比例原理可以计算摄像头和车的距离和相对入口的角度。
优选的，步骤S4中主机把摄像头计算的距离转换成该区域的坐标数据XY，从而转换成每层、每个区域的坐标数据；
优选的，步骤S6中终端包括APP、小程序和公用的导航软件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过通过入口的摄像头获取车牌信息和车辆的尺寸数据，然后交给系统进行虚构外形图像，通过使用最少数量的摄像头进行跟踪紧贴处理，获取车辆进场后的移动和停放的位置数据，可以用用极低的设备投入成本来达到车辆停放所需要的相关信息；
(2)通过云服务，可以减少设备的投入，提高数据的安全性并可以高速存储和访问；
(3)通过终端，可以减少停车场的停车占空位的标识和识别系统、路牌指示系统、寻车查询机等设备的投入；
(4)通过终端可以获取停车场的占空图(如电影购票时的选位图)，可以事先规划好路线、预定车位，也可以导航到具体的车位；
(5)即使在国外，仅仅通过用户认证和注册，就可以获取自己车在哪个停车场、哪个停车位的停放信息，节约用户的寻车时间，同时可以预估准确的寻车时间；
(6)打通导航软件最后的一公里，一般导航达到目的地附近后，会给出附近好几个停车场停车位的占空比、拥堵信息、停车费、车辆限入、距离等信息；后者按照最近距离、最短时间和最少费用等建议推送用户选择并导航到对应的车位；
(7)通过大部分停车场的联网，可以有效地减少套牌车等违法车辆；
(8)通过软件对停车场监控，可以通过软件定义火灾、烟雾或者水淹等情况的监控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明汽车定位和导航方法的结构流程图；
图2为本发明汽车定位和导航方法的使用状态图；
图3为本发明汽车投影图像定位数学模型示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，包括以下步骤：
S1：把停车场构建成导航的地图模式，建立透明3d立体模型，每两个区域之间均设有铰接的区域，可以保证每个区域连续性，定义每层的地理坐标、名称和编号，定义每个车位和线路坐标；
S2：把地图输入主机；
S3：最少数量布置摄像头，使得停车场每个区域最优化，通过入口摄像机获取车辆的数据，包括车辆的长宽高数据、行驶位置信息和车牌号码信息，长宽高数据可以使用用标尺，通过摄像头拍摄计算获取，也可以通过识别车型调取数据库数据，行驶位置信息包括车辆位置，入口和车辆在停车场内的坐标数据XY和角度R；
S4：从入口开始，车辆移动到不同点，摄像机根据影像的图像的大小和特征点计算车辆的XYR数据，车的尺寸已知，根据摄像机获取图像的大小，按投影比例原理可以计算摄像头和车的距离和相对入口的角度，如图3所示，根据相似三角形原理，知道物体的长宽高；焦距已知，就可以计算出移动物体的距离，可以精确到厘米级别；或者通过软件根据车辆长宽高虚拟的一个简易的特征轮廓匹配并紧贴着对应的车辆上移动从而快速得到车辆的中心坐标和角度数据；
S5：当XYR停在停车区域某个停车位的设定范围内，则认为正确停车到某个停车位，并把对应的停车数据上传到云服务器主机；
S6：云服务器主机把停车数据上传到云服务器并共享给导航地图和终端，终端包括APP、小程序和公用的导航软件，提供车位占空信息和停车场入场车辆拥堵信息给导航软件，提供具体车牌号码的车辆信息给对应绑定用户的移动端，用于寻车服务；
S7：移动端接收到信息后可以用停车场的停车位为目标进行导航，并可以根据权限查询停车场的数据；
S8：出口摄像机识别车辆离场和缴费信息。
实施例二
本实施例的结构与实施例一基本相同，不同之处在于，步骤S2中主机还连接有预定停车位系统、预定停车时间管理系统、车辆和人物移动灯光增强照明系统、车牌号码异常报警系统、联网系统停车场重复车牌检测系统、消防异常报警系统和不停车缴费系统。
预定停车位系统可以让车主在车辆还未到达目的地时，就能通过终端预定一个停车位，避免了等车位和找车位浪费大量时间；
预定停车时间管理系统可以根据车主给出的预计到达时间和预计停车时间灵活的分配停车位，避免出现车位有空缺但还有车辆排队的情况；
车辆和人物移动灯光增强照明系统可以给车辆行驶和车主下车后行走起到照明效果，避免发生车辆磕碰、人员摔倒等意外，也能在车主回来寻车时方便车主辨认车辆；
车牌号码异常报警系统可以在车辆进入时，将摄像头扫描到的车牌信息与内部数据进行匹配，及时的找出车牌号码异常的车辆；
联网系统停车场重复车牌检测系统可以监测一辆车是否在多个停车场同时申请多个车位，避免车位浪费的情况；
消防异常报警系统可以及时感应到停车场内的烟雾、明火等危险源，及时报警避免产生意外；
不停车缴费系统可以在车辆驶出后自动计算此次停车的费用并通过绑定的账号从余额自动扣除，避免了车辆每次驶出还要停车缴费的繁琐操作。
以上预定停车位系统、预定停车时间管理系统、车辆和人物移动灯光增强照明系统、车牌号码异常报警系统、联网系统停车场重复车牌检测系统、消防异常报警系统和不停车缴费系统都属于现有技术，配合本发明的方法能够达到更好的使用效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为发明的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：把停车场构建成导航的地图模式，建立透明3d立体模型，定义每层的地理坐标、名称和编号，定义每个车位和线路坐标；
S2：把地图输入主机；
S3：最少数量布置摄像头，使得停车场每个区域最优化，通过入口摄像机获取车辆的数据；
S4：从入口开始，车辆移动到不同点，摄像机根据影像的图像的大小和特征点计算车辆的XYR数据，根据相似三角形原理，知道物体的长宽高，又因为焦距已知，就可以计算出移动物体的距离，并可以精确到厘米级别，在3d图形里有类似的库，可以直接调用；或者通过软件根据车辆长宽高虚拟的一个简易的特征轮廓匹配并紧贴着对应的车辆上移动从而快速得到车辆的中心坐标和角度数据；
S5：当XYR停在停车区域某个停车位的设定范围内，则认为正确停车到某个停车位，并把对应的停车数据上传到云服务器主机；
S6：云服务器主机把停车数据上传到云服务器并共享给导航地图和终端，提供车位占空信息和停车场入场车辆拥堵信息给导航软件，提供具体车牌号码的车辆信息给对应绑定用户的移动端，用于寻车服务；
S7：移动端接收到信息后可以用停车场的停车位为目标进行导航，并可以根据权限查询停车场的数据；
S8：出口摄像机识别车辆离场和缴费信息。
2.根据权利要求1所述的一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，其特征在于：步骤S1中所述地图模式中的每两个区域之间均设有铰接的区域，可以保证每个区域连续性。
3.根据权利要求1所述的一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，其特征在于：步骤S3中所述获取车辆的数据包括车辆的长宽高数据、行驶位置信息和车牌号码信息。
4.根据权利要求3所述的一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，其特征在于：所述长宽高数据可以在入口处通过摄像机，使用用标尺，或者拍摄机计算获取，也可以通过识别车型调取数据库数据。
5.根据权利要求3所述的一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，其特征在于：所述行驶位置信息包括车辆位置，入口和车辆在停车场内的坐标数据XY和角度R。
6.根据权利要求1所述的一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，其特征在于：步骤S2中所述主机还连接有预定停车位系统、预定停车时间管理系统、车辆和人物移动灯光增强照明系统、车牌号码异常报警系统、联网系统停车场重复车牌检测系统、消防异常报警系统和不停车缴费系统。
7.根据权利要求1所述的一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，其特征在于：步骤S4中所述XYR数据的计算是已知车的尺寸，根据摄像机获取图像的大小，按投影比例原理可以计算摄像头和车的距离和相对入口的角度。
8.根据权利要求1所述的一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，其特征在于：所述步骤S4中主机把摄像头计算的距离转换成该区域的坐标数据XY，从而转换成每层、每个区域的坐标数据。
9.根据权利要求1所述的一种通过摄像头对停车场的汽车定位和导航的方法，其特征在于：步骤S6中所述终端包括APP、小程序和公用的导航软件。
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