CN111862425B - 一种基于3d立体可视化动态监控的停车场管理系统及方法 - Google Patents

一种基于3d立体可视化动态监控的停车场管理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统及方法，该停车场管理系统包括停车场前端设备系统、停车场车辆识别追踪系统、人脸识别追踪系统、停车场后台管理系统、3D可视化展示系统，停车场前端设备系统、停车场车辆识别追踪系统、人脸识别追踪系统分别与停车场后台管理系统相连，停车场后台管理系统与3D可视化展示系统相连。本发明的有益效果是：1.本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统将2D平面化、静态页面监控的停车场系统转变为基于3D可视化的停车场系统，在视觉体验效果上是质的提升；2.本发明的停车场管理系统实现了车辆和人员的无感关联绑定，实现停车全流程的车辆和人员的动态监控跟踪。

Description

一种基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统及方法
技术领域
本发明涉及停车系统领域，尤其涉及一种基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统及方法。
背景技术
随着国家城市化的不断推进，地方政府纷纷出台相关政策，引导各地科学合理配置城市停车资源，建设信息化停车场系统。近几年，停车场建设与互联网、技术创新等相结合的新停车模式得到了快速应用与发展。目前市场上虽然各种停车场系统，但是对于大型商业综合体停车场、城市机场交通枢纽停车场、枢纽型城市综合体(TOD)停车场等地形复杂、客流量大、商业职能和公共服务职能要求高的停车场来说，传统的停车场已经不能完全满足建设的要求。这种高要求的停车场除了需要满足一般性的停车基本需求外，还兼有对外展示信息化建设等一系列来宾接待活动。传统停车场系统是基于2D平面化、静态页面监控的停车场系统，无法让用户直观化、形象化的了解停车场系统信息化建设的基本情况和当前停车场的动态视觉效果。
另一方面，传统停车场无法实现车辆和人员的实时绑定，也无法实时监控和模拟停车场系统实际的运行效果。
发明内容
本发明提供了一种基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统，包括停车场前端设备系统、停车场车辆识别追踪系统、人脸识别追踪系统、停车场后台管理系统、3D可视化展示系统，所述停车场前端设备系统、所述停车场车辆识别追踪系统、所述人脸识别追踪系统分别与所述停车场后台管理系统相连，所述停车场后台管理系统与所述3D可视化展示系统相连；
所述停车场前端设备系统：用于停车场设备的控制、静态信息的采集和发布；
所述停车场车辆识别追踪系统：主要用于车辆信息识别、车辆3D建模、车辆位置追踪、车辆状态监控；
所述人脸识别追踪系统：主要用于人员信息识别、人脸建模、行走轨迹监控，以及自动将人员信息和车辆信息进行绑定；
所述停车场后台管理系统：主要用于停车场的设备监控、用户停车缴费、系统管理、运营管理；
所述3D可视化展示系统：主要包括3D可视化渲染服务、数据接入服务、客户端交互联动操控服务、3D可视化设备。
作为本发明的进一步改进，所述停车场前端设备系统包括停车场道闸设备、场内LED引导屏；
所述停车场车辆识别追踪系统包括摄像机，该停车场车辆识别追踪系统通过所述摄像机实时记录车辆的行车轨迹、停车情况、车辆状态。
作为本发明的进一步改进，所述人脸识别追踪系统包括人脸识别追踪摄像机，所述人脸识别追踪摄像机用于数据采样，并实时记录人员的行走轨迹和行为特征。
作为本发明的进一步改进，所述人脸识别追踪摄像机采样的数据包括人脸特征、衣服颜色、身高。
作为本发明的进一步改进，所述停车场后台管理系统还用于接收所述停车场前端设备系统、所述停车场车辆识别追踪系统和所述人脸识别追踪系统这三个子系统的交互数据并同时把这三个子系统中用于3D可视化的数据源同步到3D可视化展示系统。
作为本发明的进一步改进，所述3D可视化展示系统显示的主要内容包括：
停车场展示：以3D地图为基础精细呈现停车场内部及周边的实时情况与分析数据，包括场库出入口情况、场库内部结构与路况、场内泊位分布情况与状态变化、设备状态变化、视频监控数据；
指标展示：从空间维度上呈现各项分析数据的分布情况，多图层叠加进行综合对比分析；
实时数据：数据实时刷新动态显示，同时显示车辆行驶、人员行走叠加场景；
历史数据：a.从时间维度上呈现各种状态或数据的演变过程，用于佐证部分变化趋势分析结论；b.用于场景回放模拟。
作为本发明的进一步改进，在所述3D可视化展示系统中，所述3D可视化设备的显示硬件包括拼接大屏幕、显示器、电视、投影、网页端、移动端、VR设备。
作为本发明的进一步改进，所述人脸识别追踪系统的人脸识别追踪摄像机采用混合模式，在道路关键卡口单独部署人脸识别追踪摄像机，在其它区域则共用所述停车场车辆识别追踪系统的摄像机辅助追踪人员轨迹和行为。
作为本发明的进一步改进，所述停车场前端设备系统、停车场车辆识别追踪系统、人脸识别追踪系统与停车场后台管理系统之间采用5G或光纤通讯。
本发明还公开了一种基于3D立体可视化动态监控的停车场管理方法，包括执行以下步骤：
步骤1：车辆到达停车场入口；
步骤2：车场入口三个方位安装摄像机对车辆信息进行采样、建模识别；三个方位分别在车辆的前上端、侧上面、后上面，采样信息包括车辆的高度、颜色、车牌号码、车型车辆信息；
步骤3：系统提取车辆采样信息，然后在车型库内搜索对应的3D模型，若无该模型则重新生成一个新的模型并入库待下次重复使用，3D模型库预先导入系统；
步骤4：采样完成后道闸开启，车辆进入停车场；
步骤5：停车场车辆识别追踪系统对车辆进行全流程的监控；
步骤6：车辆人员下车，人脸识别追踪系统开始追踪采样人员信息，人脸识别追踪系统自动将人员信息和车辆信息进行绑定，实现停车全流程的跟踪；
步骤7：车辆人员在出停车场时会经过人脸闸机进行人脸的识别采样和二次建模，采样数据包括人脸特征、衣服颜色、身高等；
步骤8：当车辆人员再次进入停车场时，系统会在人脸模型库中匹配更加完善的3D人脸模型；
步骤9：车辆离开停车场前车主通过手机客户端、绑定车牌免密支付方式缴纳停车费用；
步骤10：车辆离场；
步骤11：3D可视化展示系统实现停车场内实时的车辆和人员的3D动态监控管理，在车辆入场那一刻起即跟踪车辆和人员，让相关人员以多视角观看到停车场实时的车辆进出场景、监视场内人员流动情况、监控车辆实时状态。
本发明的有益效果是：1.本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统将2D平面化、静态页面监控的停车场系统转变为基于3D可视化的停车场系统，在视觉体验效果上是质的提升；2.本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统实现了车辆和人员的无感关联绑定，实现停车全流程的车辆和人员的动态监控跟踪；3.本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统实现了实时的停车场3D可视化全局监控，可对停车场内的人、车的实际场景进行实时模拟和历史场景模拟，管理员可通过这些模拟对停车场建设进一步的完善，达到更好的用户体验，也可以通过模拟排除停车场隐患、回顾停车场内交通事故等；4.更进一步的，本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统可与其它外部系统进行对接(如公安系统)，则可实现对犯罪份子的追捕；5.更进一步的，当遇到类似新冠状病毒疫情的场景时，本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统可应用于防疫的需求，辅助追踪记录近距离接触人员、同乘人员等。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统，包括停车场前端设备系统1、停车场车辆识别追踪系统2、人脸识别追踪系统3、停车场后台管理系统4、3D可视化展示系统5，所述停车场前端设备系统1、所述停车场车辆识别追踪系统2、所述人脸识别追踪系统3分别与所述停车场后台管理系统4相连，所述停车场后台管理系统4与所述3D可视化展示系统5相连；
所述停车场前端设备系统1：用于停车场设备的控制、静态信息的采集和发布；
所述停车场车辆识别追踪系统2：主要用于车辆信息识别、车辆3D建模、车辆位置追踪、车辆状态监控等；车辆进入停车场时，在停车场入口三个方位安装摄像机对车辆信息进行采样、建模识别；三个方位分别在车辆的前上端、侧上面、后上面，采样信息包括车辆的高度、颜色、车牌号码、车型等车辆信息；采样完成后道闸开启，车辆进入停车场；采样完成后道闸开启，车辆进入停车场；
所述人脸识别追踪系统3：主要用于人员信息识别、人脸建模、行走轨迹监控，以及自动将人员信息和车辆信息进行绑定；
所述停车场后台管理系统4：主要用于停车场的设备监控、用户停车缴费、系统管理、运营管理；
所述3D可视化展示系统5：主要包括3D可视化渲染服务、数据接入服务、客户端交互联动操控服务、3D可视化设备。
所述停车场前端设备系统1是停车场的常规设备系统，所述停车场前端设备系统1包括停车场道闸设备、场内LED引导屏等设备；
所述停车场车辆识别追踪系统2包括摄像机，车辆识别的摄像机部署覆盖在整个停车场，该停车场车辆识别追踪系统2通过所述摄像机实时记录车辆的行车轨迹、停车情况、车辆状态。停车场车辆识别追踪系统2提取车辆采样信息，然后在车型库内搜索对应的3D模型，若无该模型则重新生成一个新的模型并入库待下次重复使用，3D模型库可预先导入停车场车辆识别追踪系统2。
所述人脸识别追踪系统3包括人脸识别追踪摄像机，所述人脸识别追踪摄像机用于数据采样，并实时记录人员的行走轨迹和行为特征。人脸识别追踪摄像机可以共用停车场车辆识别追踪系统2的摄像机也可以单独部署安装自己系统内的摄像机。共用的优势是节约设备成本，单独部署的优势是独立系统的性能更优，也可以混合使用来达到最优效果。
所述人脸识别追踪摄像机采样的数据包括人脸特征、衣服颜色、身高等。人脸识别追踪摄像机部署覆盖在整个停车场，实时记录人员的行走轨迹，和行为特征。人员在出停车场时会经过人脸闸机进行人脸的识别采样和二次建模，采样数据包括人脸特征、衣服颜色、身高等。当人员再次进入停车场时，人脸识别追踪系统3会在人脸模型库中匹配更加完善的3D人脸模型。人脸识别追踪系统3是一个相对独立的系统。
停车场后台管理系统4协同各个子系统之间数据交互的纽带，存储停车数据信息以及停车请求数据信息和停车交易记录信息等。为了提高3D可视化展示内容的实时性，所述停车场后台管理系统4还用于接收所述停车场前端设备系统1、所述停车场车辆识别追踪系统2和所述人脸识别追踪系统3这三个子系统的交互数据后会并同时把这三个子系统中用于3D可视化的数据源同步到3D可视化展示系统5，比如网络视频数据、车辆信息数据、车辆3D建模数据、人员3D建模数据等。车辆离开停车场前车主可通过手机客户端、帮定车牌免密支付等方式缴纳停车费用。
所述3D可视化展示系统5显示的主要内容包括：
停车场展示：以3D地图为基础精细呈现停车场内部及周边的实时情况与分析数据，包括场库出入口情况、场库内部结构与路况、场内泊位分布情况与状态变化、设备状态变化、视频监控数据等；
指标展示：从空间维度上呈现各项分析数据的分布情况，可多图层叠加进行综合对比分析；
实时数据：数据实时刷新动态显示，可同时显示车辆行驶、人员行走等叠加场景；
历史数据：a.从时间维度上呈现各种状态或数据的演变过程，用于佐证部分变化趋势分析结论；b.可用于场景回放模拟。
在所述3D可视化展示系统5中，所述3D可视化设备的显示硬件包括拼接大屏幕、显示器、电视、投影、网页端、移动端、VR设备等。3D可视化展示系统5为用户提供3D可视化体验，甚至更逼真的VR沉浸式体验，让用户可以多视角观看到停车场实时的车辆进出场景、监视场内人员当前流动情况、监控车辆实时状态(车辆状态包括行车、停车、打开车灯等)等。在人体模型尚未建模完成前弱化人脸特征、衣服特征、身高特征等。场景举例：观察者以车辆驾驶者第一视角在停车场内开车寻找车位，其间可观测到车辆行驶过程中的场景变化，可观测人员在停车场内的实际行走轨迹。管理员可进一步以用户的实际需求改善停车场的相关停车服务，在危险区域增加对应停车安全指引，行人安全指示，避免潜在的安全风险等。
停车场车辆识别追踪系统2、人脸识别追踪系统3负责对车辆和人员的3D建模并追踪车辆和人员的动态位置，该停车场管理系统把停车场建筑、停车场设备、车辆3D模型、人体3D模型、动态位置信息、车辆状态等信息通过3D可视化的模式展示给用户体验。
作为本发明的优选施实方式，所述人脸识别追踪系统3的人脸识别追踪摄像机采用混合模式，在道路关键卡口单独部署人脸识别追踪摄像机以提高识别效果，在其它区域则共用所述停车场车辆识别追踪系统4的摄像机辅助追踪人员轨迹和行为等。
作为本发明的优选施实方式，所述停车场前端设备系统1、停车场车辆识别追踪系统2、人脸识别追踪系统3与停车场后台管理系统4之间采用5G或光纤通讯。
本发明还公开了一种基于3D立体可视化动态监控的停车场管理方法，包括执行以下步骤：
步骤1：车辆到达停车场入口；
步骤2：车场入口三个方位安装摄像机对车辆信息进行采样、建模识别；三个方位分别在车辆的前上端、侧上面、后上面，采样信息包括车辆的高度、颜色、车牌号码、车型等车辆信息；
步骤3：系统提取车辆采样信息，然后在车型库内搜索对应的3D模型，若无该模型则重新生成一个新的模型并入库待下次重复使用，3D模型库可预先导入系统；
步骤4：采样完成后道闸开启，车辆进入停车场；
步骤5：停车场车辆识别追踪系统2对车辆进行全流程的监控；
步骤6：车辆人员下车，人脸识别追踪系统3开始追踪采样人员信息，人脸识别追踪系统3自动将人员信息和车辆信息进行绑定，实现停车全流程的跟踪；
步骤7：车辆人员在出停车场时会经过人脸闸机进行人脸的识别采样和二次建模，采样数据包括人脸特征、衣服颜色、身高等；
步骤8：当车辆人员再次进入停车场时，系统会在人脸模型库中匹配更加完善的3D人脸模型；
步骤9：车辆离开停车场前车主可通过手机客户端、绑定车牌免密支付等方式缴纳停车费用；
步骤10：车辆离场；
步骤11：3D可视化展示系统5实现停车场内实时的车辆和人员的3D动态监控管理，在车辆入场那一刻起即可跟踪车辆和人员，可让相关人员以多视角观看到停车场实时的车辆进出场景、监视场内人员流动情况、监控车辆实时状态等。
本发明的有益效果是：1.本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统将2D平面化、静态页面监控的停车场系统转变为基于3D可视化的停车场系统，在视觉体验效果上是质的提升；2.本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统实现了车辆和人员的无感关联绑定，实现停车全流程的车辆和人员的动态监控跟踪；3.本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统实现了实时的停车场3D可视化全局监控，可对停车场内的人、车的实际场景进行实时模拟和历史场景模拟，管理员可通过这些模拟对停车场建设进一步的完善，达到更好的用户体验，也可以通过模拟排除停车场隐患、回顾停车场内交通事故等；4.更进一步的，本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统可与其它外部系统进行对接(如公安系统)，则可实现对犯罪份子的追捕；5.更进一步的，当遇到类似新冠状病毒疫情的场景时，本发明的基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统可应用于防疫的需求，辅助追踪记录近距离接触人员、同乘人员等。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于3D立体可视化动态监控的停车场管理系统，其特征在于：包括停车场前端设备系统（1）、停车场车辆识别追踪系统（2）、人脸识别追踪系统（3）、停车场后台管理系统（4）、3D可视化展示系统（5），所述停车场前端设备系统（1）、所述停车场车辆识别追踪系统（2）、所述人脸识别追踪系统（3）分别与所述停车场后台管理系统（4）相连，所述停车场后台管理系统（4）与所述3D可视化展示系统（5）相连；
所述停车场前端设备系统（1）：用于停车场设备的控制、静态信息的采集和发布；
所述停车场车辆识别追踪系统（2）：主要用于车辆信息识别、车辆3D建模、车辆位置追踪、车辆状态监控；
所述人脸识别追踪系统（3）：主要用于人员信息识别、人脸建模、行走轨迹监控，以及自动将人员信息和车辆信息进行绑定；
所述停车场后台管理系统（4）：主要用于停车场的设备监控、用户停车缴费、系统管理、运营管理；
所述3D可视化展示系统（5）：主要包括3D可视化渲染服务、数据接入服务、客户端交互联动操控服务、3D可视化设备；
所述停车场后台管理系统（4）还用于接收所述停车场前端设备系统（1）、所述停车场车辆识别追踪系统（2）和所述人脸识别追踪系统（3）这三个子系统的交互数据并同时把这三个子系统中用于3D可视化的数据源同步到3D可视化展示系统（5）；
所述3D可视化展示系统（5）显示的主要内容包括：
停车场展示：以3D地图为基础精细呈现停车场内部及周边的实时情况与分析数据，包括场库出入口情况、场库内部结构与路况、场内泊位分布情况与状态变化、设备状态变化、视频监控数据；
指标展示：从空间维度上呈现各项分析数据的分布情况，多图层叠加进行综合对比分析；
实时数据：数据实时刷新动态显示，同时显示车辆行驶、人员行走叠加场景；
历史数据：a.从时间维度上呈现各种状态或数据的演变过程，用于佐证部分变化趋势分析结论；b.用于场景回放模拟；
车辆人员在出停车场时会经过人脸闸机进行人脸的识别采样和二次建模，采样数据包括人脸特征、衣服颜色、身高；当车辆人员再次进入停车场时，人脸识别追踪系统会在人脸模型库中匹配更加完善的3D人脸模型。
2.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于：
所述停车场前端设备系统（1）包括停车场道闸设备、场内LED引导屏；
所述停车场车辆识别追踪系统（2）包括摄像机，该停车场车辆识别追踪系统（2）通过所述摄像机实时记录车辆的行车轨迹、停车情况、车辆状态。
3.根据权利要求2所述的停车场管理系统，其特征在于：所述人脸识别追踪系统（3）包括人脸识别追踪摄像机，所述人脸识别追踪摄像机用于数据采样，并实时记录人员的行走轨迹和行为特征。
4.根据权利要求3所述的停车场管理系统，其特征在于：所述人脸识别追踪摄像机采样的数据包括人脸特征、衣服颜色、身高。
5.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于：在所述3D可视化展示系统（5）中，所述3D可视化设备的显示硬件包括拼接大屏幕、显示器、电视、投影、网页端、移动端、VR设备。
6.根据权利要求3所述的停车场管理系统，其特征在于：所述人脸识别追踪系统（3）的人脸识别追踪摄像机采用混合模式，在道路关键卡口单独部署人脸识别追踪摄像机，在其它区域则共用所述停车场车辆识别追踪系统的摄像机辅助追踪人员轨迹和行为。
7.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于：所述停车场前端设备系统（1）、停车场车辆识别追踪系统（2）、人脸识别追踪系统（3）与停车场后台管理系统（4）之间采用5G或光纤通讯。
8.一种基于3D立体可视化动态监控的停车场管理方法，其特征在于，包括执行以下步骤：
步骤1：车辆到达停车场入口；
步骤2：车场入口三个方位安装摄像机对车辆信息进行采样、建模识别；三个方位分别在车辆的前上端、侧上面、后上面，采样信息包括车辆的高度、颜色、车牌号码、车型车辆信息；
步骤3：停车场车辆识别追踪系统提取车辆采样信息，然后在车型库内搜索对应的3D模型，若无该模型则重新生成一个新的模型并入库待下次重复使用，3D模型库预先导入停车场车辆识别追踪系统；
步骤4：采样完成后道闸开启，车辆进入停车场；
步骤5：停车场车辆识别追踪系统（2）对车辆进行全流程的监控；
步骤6：车辆人员下车，人脸识别追踪系统（3）开始追踪采样人员信息，人脸识别追踪系统（3）自动将人员信息和车辆信息进行绑定，实现停车全流程的跟踪；
步骤7：车辆人员在出停车场时会经过人脸闸机进行人脸的识别采样和二次建模，采样数据包括人脸特征、衣服颜色、身高；
步骤8：当车辆人员再次进入停车场时，人脸识别追踪系统会在人脸模型库中匹配更加完善的3D人脸模型；
步骤9：车辆离开停车场前车主通过手机客户端、绑定车牌免密支付方式缴纳停车费用；
步骤10：车辆离场；
步骤11：3D可视化展示系统（5）实现停车场内实时的车辆和人员的3D动态监控管理，在车辆入场那一刻起即跟踪车辆和人员，让相关人员以多视角观看到停车场实时的车辆进出场景、监视场内人员流动情况、监控车辆实时状态。
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