CN111932934A - 一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统，包括区域划分模块、图像获取模块、图像处理模块、特征分析模块、车辆检测模块、显示模块、车位选择模块、车牌识别模块、移动设备终端、分析服务器和存储数据库；本发明通过图像获取模块、图像处理模块和特征分析模块综合判断各车辆是否驶出对应的子区域，并检测进入停车场和离开停车场的车辆数目，综合分析停车场总剩余车位数和各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，并进行显示，通过车主扫码选取停靠车位，并与驾驶车辆对应的车牌号绑定，同时筛选车辆从停车场入口驶入绑定停靠车位的标准路径，并进行显示和导航，从而增加了停车效率，节省了车主的宝贵时间和精力。

Description

一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统

技术领域

本发明涉及智能停车场管理领域，涉及到一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统。

背景技术

随着我国城镇化建设的加快，汽车行业的发展也变成了一个主流方向，汽车在给人们带来便利的同时，也带来了不同时段停车效率低和停车等待时间长的问题。

目前，现有的停车场管理系统普遍存在很多不足之处，现有的停车场管理大多数时人工管理，通过人工管理无法实时监测停车场内车辆驶出车位，从而不能及时更新停车场内剩余车位，这样不仅增加人工的工作量，而且存在工作效率低和统计准确性差的问题，并通过人工管理无法预计等待时间，导致车主寻找停车位浪费大量宝贵时间和精力，同时现有的停车场管理系统通过车主进入停车场内寻找车位，在高峰期甚至会造成车辆难以快速疏通而拥堵，大大降低了停车效率，对车主的生活造成了较大的不便，为了解决以上问题，现设计一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统，本发明通过图像获取模块、图像处理模块和特征分析模块综合判断各车辆是否驶出对应的子区域，并分别检测进入停车场和离开停车场的车辆数目，通过分析服务器综合分析停车场总剩余车位数和各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，并进行显示，通过车主扫码选取停靠车位，并与驾驶车辆对应的车牌号绑定，同时筛选车辆从停车场入口驶入绑定停靠车位的标准路径，并通过移动设备终端进行显示和导航，解决了背景技术中存在的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统，包括区域划分模块、图像获取模块、图像处理模块、特征分析模块、车辆检测模块、显示模块、车位选择模块、车牌识别模块、移动设备终端、分析服务器和存储数据库；

所述区域划分模块用于将停车场区域进行划分，按照停车位基本尺寸依次划分成若干面积相同的子区域，对若干子区域按照设定顺序进行编号，编号依次分别为1,2,...,i,...,n，并将若干子区域的编号发送至存储数据库；

所述图像获取模块包括若干高清摄像头，其中若干高清摄像头分别安装在各子区域的顶部，且各子区域与若干高清摄像头一一对应，用于对各子区域内车辆运动状态进行图像获取，通过高清摄像头获取各子区域内车辆运动状态的图像，将获取的各子区域内车辆运动状态的图像发送至图像处理模块；

所述图像处理模块与图像获取模块连接，用于接收图像获取模块发送的各子区域内车辆运动状态的图像，对接收的各子区域内车辆运动状态的图像进行图像分割，选取包裹车辆运动状态的最小区域，增化最小区域的图像高频分量，获取各子区域内车辆运动状态的增强图像，将获取的各子区域内车辆运动状态的增强图像发送至特征分析模块；

所述特征分析模块与图像处理模块连接，用于接收图像处理模块发送的各子区域内车辆运动状态的增强图像，对各子区域内车辆运动状态的增强图像进行特征提取，并提取存储数据库中存储的车辆驶出子区域的标准图像特征，将提取的各子区域内车辆运动状态的图像特征与存储的车辆驶出子区域的标准图像特征进行对比，统计各子区域内车辆运动状态的图像特征与车辆驶出子区域的标准图像特征之间的相似度，筛选相似度最大的车辆驶出子区域的图像，统计各车辆驶出对应的子区域编号，构成各车辆驶出对应的子区域编号集合A(a₁,a₂,...,a_j,...,a_m),m≤n，a_j表示为第j个车辆驶出对应的子区域，将各车辆驶出对应的子区域编号集合发送至分析服务器；

所述车辆检测模块包括车辆检测器，其中车辆检测器安装在停车场入口处，用于对进出停车场的车辆进行检测，通过车辆检测器对进入停车场的车辆进行检测，统计进入停车场的车辆数目，记为k₁，同时通过车辆检测器对离开停车场的车辆进行检测，统计离开停车场的车辆数目，记为k₂，将统计的进入停车场的车辆数目和离开停车场的车辆数目发送至分析服务器；

所述分析服务器分别与特征分析模块和车辆检测模块连接，用于接收特征分析模块发送的各车辆驶出对应的子区域编号集合，同时接收车辆检测模块发送的进入停车场的车辆数目和离开停车场的车辆数目，根据接收的各车辆驶出对应子区域的数目统计空出车位数，计算停车场总剩余车位数，将计算的停车场总剩余车位数发送至显示模块；同时提取存储数据库中存储的各子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离和停车场内车辆行驶的标准速度，计算各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，将计算的各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间发送至显示模块；

所述显示模块与分析服务器连接，用于接收分析服务器发送的停车场总剩余车位数和各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，将接收的停车场总剩余车位数进行显示，同时将各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间按照时间先后的顺序依次进行显示；

所述车位选择模块用于对停车场内总剩余车位进行选择，通过车主使用移动设备扫码进入车辆管理系统，获取停车场内总剩余车位分布及车位编号，对停车场内总剩余车位进行选取，将车主驾驶车辆对应的车牌号与选取的停靠车位进行绑定，将选取的停靠车位绑定的车辆牌号发送至车牌识别模块；

所述车牌识别模块与车位选择模块连接，包括车牌识别摄像机，其中车牌识别摄像机安装在停车场入口处，用于接收车位选择模块发送的选取的停靠车位绑定的车辆牌号，通过车牌识别摄像机对即将进入停车场车辆的车牌号进行识别，将识别的即将进入停车场车辆的车牌号与选取的停靠车位绑定的车辆牌号进行对比，若识别的即将进入停车场车辆的车牌号与选取的停靠车位绑定的车辆牌号不一致，则该车无法通过，需要重新绑定停靠车位，若识别的即将进入停车场车辆的车牌号与选取的停靠车位绑定的车辆牌号一致，则该车可以通过，将可以通过的车辆牌号绑定的停靠车位发送至分析服务器；

所述分析服务器与车牌识别模块连接，用于接收车牌识别模块发送的可以通过的车辆牌号绑定的停靠车位，提取存储数据库中存储的车辆从停车场入口驶入各子区域的标准路径，筛选车辆从停车场入口驶入该车辆牌号绑定停靠车位的标准路径，将该车辆从停车场入口驶入绑定停靠车位的标准路径发送至移动设备终端；

所述移动设备终端与分析服务器连接，用于接收分析服务器发送的车辆从停车场入口驶入绑定停靠车位的标准路径，并进行显示和导航，车主根据导航的标准路径将车辆停靠在绑定车位；

所述存储数据库分别与区域划分模块、特征分析模块和分析服务器连接，用于接收区域划分模块发送的若干子区域的编号，同时存储车辆驶出子区域的标准图像特征，存储各子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离集合L(L₁,L₂,...,L_j,...,L_m)，L_j表示为第j个子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离，并存储停车场内车辆行驶的标准速度和预计车辆在停车场内行驶中浪费的时间，分别记为v_标和t₀，存储车辆从停车场入口驶入各子区域的标准路径。

进一步地，所述停车场总剩余车位数的计算公式为k′＝n-k₁+k₂+m，k′表示为停车场总剩余车位数，n表示为停车场的总车位数，k₁表示为进停车场的车辆数目，k₂表示为出停车场的车辆数目，m表示为车辆驶出对应子区域的数目。

进一步地，所述各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间计算公式为

t_j表示为第j个车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，L_j表示为第j个子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离，v_标表示为停车场内车辆行驶的标准速度，t₀表示为预计车辆在停车场内行驶中浪费的时间。

有益效果：

(1)本发明提供的一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统，通过图像获取模块、图像处理模块和特征分析模块综合判断各车辆是否驶出对应的子区域，降低了人工监测造成的成本，提高了工作效率和精准性，同时通过车辆检测模块分别检测进入停车场和离开停车场的车辆数目，为后期计算停车场总剩余车位数提供可靠的参考数据，并统计车辆驶出子区域后空出车位，综合分析停车场总剩余车位数和各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，并进行显示，便于车主更加直观地了解停车场的剩余车位和需要等待时间，避免了车主盲目寻找停车位，从而节省了大量宝贵时间和精力。

(2)本发明通过车主扫码选取停靠车位，并与驾驶车辆对应的车牌号绑定，同时通过分析服务器筛选车辆从停车场入口驶入绑定停靠车位的标准路径，并通过移动设备终端进行显示和导航，从而增加了停车效率，缓解了在高峰期车辆容易拥堵的状况，满足了现代社会快速生活节奏的需求。

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为本发明的示意图；

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。

请参阅图1所示，一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统，包括区域划分模块、图像获取模块、图像处理模块、特征分析模块、车辆检测模块、显示模块、车位选择模块、车牌识别模块、移动设备终端、分析服务器和存储数据库；

所述区域划分模块用于将停车场区域进行划分，按照停车位基本尺寸依次划分成若干面积相同的子区域，对若干子区域按照设定顺序进行编号，编号依次分别为1,2,...,i,...,n，并将若干子区域的编号发送至存储数据库；

所述图像获取模块包括若干高清摄像头，其中若干高清摄像头分别安装在各子区域的顶部，且各子区域与若干高清摄像头一一对应，用于对各子区域内车辆运动状态进行图像获取，通过高清摄像头获取各子区域内车辆运动状态的图像，将获取的各子区域内车辆运动状态的图像发送至图像处理模块；

所述图像处理模块与图像获取模块连接，用于接收图像获取模块发送的各子区域内车辆运动状态的图像，对接收的各子区域内车辆运动状态的图像进行图像分割，选取包裹车辆运动状态的最小区域，增化最小区域的图像高频分量，获取各子区域内车辆运动状态的增强图像，将获取的各子区域内车辆运动状态的增强图像发送至特征分析模块；

所述特征分析模块与图像处理模块连接，用于接收图像处理模块发送的各子区域内车辆运动状态的增强图像，对各子区域内车辆运动状态的增强图像进行特征提取，并提取存储数据库中存储的车辆驶出子区域的标准图像特征，将提取的各子区域内车辆运动状态的图像特征与存储的车辆驶出子区域的标准图像特征进行对比，统计各子区域内车辆运动状态的图像特征与车辆驶出子区域的标准图像特征之间的相似度，筛选相似度最大的车辆驶出子区域的图像，统计各车辆驶出对应的子区域编号，构成各车辆驶出对应的子区域编号集合A(a₁,a₂,...,a_j,...,a_m),m≤n，a_j表示为第j个车辆驶出对应的子区域，从而降低了人工监测造成的成本，提高了工作效率和精准性，并将各车辆驶出对应的子区域编号集合发送至分析服务器；

所述车辆检测模块包括车辆检测器，其中车辆检测器安装在停车场入口处，用于对进出停车场的车辆进行检测，通过车辆检测器对进入停车场的车辆进行检测，统计进入停车场的车辆数目，记为k₁，同时通过车辆检测器对离开停车场的车辆进行检测，统计离开停车场的车辆数目，记为k₂，为后期计算停车场总剩余车位数提供可靠的参考数据，将统计的进入停车场的车辆数目和离开停车场的车辆数目发送至分析服务器；

所述分析服务器分别与特征分析模块和车辆检测模块连接，用于接收特征分析模块发送的各车辆驶出对应的子区域编号集合，同时接收车辆检测模块发送的进入停车场的车辆数目和离开停车场的车辆数目，根据接收的各车辆驶出对应子区域的数目统计空出车位数，计算停车场总剩余车位数，停车场总剩余车位数的计算公式为k′＝n-k₁+k₂+m，k′表示为停车场总剩余车位数，n表示为停车场的总车位数，k₁表示为进停车场的车辆数目，k₂表示为出停车场的车辆数目，m表示为车辆驶出对应子区域的数目，并将计算的停车场总剩余车位数发送至显示模块；同时提取存储数据库中存储的各子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离和停车场内车辆行驶的标准速度，计算各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间计算公式为

t_j表示为第j个车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，L_j表示为第j个子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离，v_标表示为停车场内车辆行驶的标准速度，t₀表示为预计车辆在停车场内行驶中浪费的时间，并将计算的各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间发送至显示模块；

所述显示模块与分析服务器连接，用于接收分析服务器发送的停车场总剩余车位数和各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，将接收的停车场总剩余车位数进行显示，同时将各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间按照时间先后的顺序依次进行显示，便于车主更加直观地了解停车场的剩余车位和需要等待时间，避免了车主盲目寻找停车位，从而节省了大量宝贵时间和精力。

所述车位选择模块用于对停车场内总剩余车位进行选择，通过车主使用移动设备扫码进入车辆管理系统，获取停车场内总剩余车位分布及车位编号，对停车场内总剩余车位进行选取，将车主驾驶车辆对应的车牌号与选取的停靠车位进行绑定，将选取的停靠车位绑定的车辆牌号发送至车牌识别模块；

所述车牌识别模块与车位选择模块连接，包括车牌识别摄像机，其中车牌识别摄像机安装在停车场入口处，用于接收车位选择模块发送的选取的停靠车位绑定的车辆牌号，通过车牌识别摄像机对即将进入停车场车辆的车牌号进行识别，将识别的即将进入停车场车辆的车牌号与选取的停靠车位绑定的车辆牌号进行对比，若识别的即将进入停车场车辆的车牌号与选取的停靠车位绑定的车辆牌号不一致，则该车无法通过，需要重新绑定停靠车位，若识别的即将进入停车场车辆的车牌号与选取的停靠车位绑定的车辆牌号一致，则该车可以通过，将可以通过的车辆牌号绑定的停靠车位发送至分析服务器；

所述分析服务器与车牌识别模块连接，用于接收车牌识别模块发送的可以通过的车辆牌号绑定的停靠车位，提取存储数据库中存储的车辆从停车场入口驶入各子区域的标准路径，筛选车辆从停车场入口驶入该车辆牌号绑定停靠车位的标准路径，将该车辆从停车场入口驶入绑定停靠车位的标准路径发送至移动设备终端；

所述移动设备终端与分析服务器连接，用于接收分析服务器发送的车辆从停车场入口驶入绑定停靠车位的标准路径，并进行显示和导航，车主根据导航的标准路径将车辆停靠在绑定车位，从而增加了停车效率，缓解了在高峰期车辆容易拥堵的状况，满足了现代社会快速生活节奏的需求。

所述存储数据库分别与区域划分模块、特征分析模块和分析服务器连接，用于接收区域划分模块发送的若干子区域的编号，同时存储车辆驶出子区域的标准图像特征，存储各子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离集合L(L₁,L₂,...,L_j,...,L_m)，L_j表示为第j个子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离，并存储停车场内车辆行驶的标准速度和预计车辆在停车场内行驶中浪费的时间，分别记为v_标和t₀，存储车辆从停车场入口驶入各子区域的标准路径。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统，其特征在于：包括区域划分模块、图像获取模块、图像处理模块、特征分析模块、车辆检测模块、显示模块、车位选择模块、车牌识别模块、移动设备终端、分析服务器和存储数据库；

所述区域划分模块用于将停车场区域进行划分，按照停车位基本尺寸依次划分成若干面积相同的子区域，对若干子区域按照设定顺序进行编号，编号依次分别为1,2,...,i,...,n，并将若干子区域的编号发送至存储数据库；

所述图像获取模块包括若干高清摄像头，其中若干高清摄像头分别安装在各子区域的顶部，且各子区域与若干高清摄像头一一对应，用于对各子区域内车辆运动状态进行图像获取，通过高清摄像头获取各子区域内车辆运动状态的图像，将获取的各子区域内车辆运动状态的图像发送至图像处理模块；

所述图像处理模块与图像获取模块连接，用于接收图像获取模块发送的各子区域内车辆运动状态的图像，对接收的各子区域内车辆运动状态的图像进行图像分割，选取包裹车辆运动状态的最小区域，增化最小区域的图像高频分量，获取各子区域内车辆运动状态的增强图像，将获取的各子区域内车辆运动状态的增强图像发送至特征分析模块；

所述特征分析模块与图像处理模块连接，用于接收图像处理模块发送的各子区域内车辆运动状态的增强图像，对各子区域内车辆运动状态的增强图像进行特征提取，并提取存储数据库中存储的车辆驶出子区域的标准图像特征，将提取的各子区域内车辆运动状态的图像特征与存储的车辆驶出子区域的标准图像特征进行对比，统计各子区域内车辆运动状态的图像特征与车辆驶出子区域的标准图像特征之间的相似度，筛选相似度最大的车辆驶出子区域的图像，统计各车辆驶出对应的子区域编号，构成各车辆驶出对应的子区域编号集合A(a₁,a₂,...,a_j,...,a_m),m≤n，a_j表示为第j个车辆驶出对应的子区域，将各车辆驶出对应的子区域编号集合发送至分析服务器；

所述车辆检测模块包括车辆检测器，其中车辆检测器安装在停车场入口处，用于对进出停车场的车辆进行检测，通过车辆检测器对进入停车场的车辆进行检测，统计进入停车场的车辆数目，记为k₁，同时通过车辆检测器对离开停车场的车辆进行检测，统计离开停车场的车辆数目，记为k₂，将统计的进入停车场的车辆数目和离开停车场的车辆数目发送至分析服务器；

所述分析服务器分别与特征分析模块和车辆检测模块连接，用于接收特征分析模块发送的各车辆驶出对应的子区域编号集合，同时接收车辆检测模块发送的进入停车场的车辆数目和离开停车场的车辆数目，根据接收的各车辆驶出对应子区域的数目统计空出车位数，计算停车场总剩余车位数，将计算的停车场总剩余车位数发送至显示模块；同时提取存储数据库中存储的各子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离和停车场内车辆行驶的标准速度，计算各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，将计算的各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间发送至显示模块；

所述显示模块与分析服务器连接，用于接收分析服务器发送的停车场总剩余车位数和各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，将接收的停车场总剩余车位数进行显示，同时将各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间按照时间先后的顺序依次进行显示；

所述车位选择模块用于对停车场内总剩余车位进行选择，通过车主使用移动设备扫码进入车辆管理系统，获取停车场内总剩余车位分布及车位编号，对停车场内总剩余车位进行选取，将车主驾驶车辆对应的车牌号与选取的停靠车位进行绑定，将选取的停靠车位绑定的车辆牌号发送至车牌识别模块；

所述车牌识别模块与车位选择模块连接，包括车牌识别摄像机，其中车牌识别摄像机安装在停车场入口处，用于接收车位选择模块发送的选取的停靠车位绑定的车辆牌号，通过车牌识别摄像机对即将进入停车场车辆的车牌号进行识别，将识别的即将进入停车场车辆的车牌号与选取的停靠车位绑定的车辆牌号进行对比，若识别的即将进入停车场车辆的车牌号与选取的停靠车位绑定的车辆牌号不一致，则该车无法通过，需要重新绑定停靠车位，若识别的即将进入停车场车辆的车牌号与选取的停靠车位绑定的车辆牌号一致，则该车可以通过，将可以通过的车辆牌号绑定的停靠车位发送至分析服务器；

所述分析服务器与车牌识别模块连接，用于接收车牌识别模块发送的可以通过的车辆牌号绑定的停靠车位，提取存储数据库中存储的车辆从停车场入口驶入各子区域的标准路径，筛选车辆从停车场入口驶入该车辆牌号绑定停靠车位的标准路径，将该车辆从停车场入口驶入绑定停靠车位的标准路径发送至移动设备终端；

所述移动设备终端与分析服务器连接，用于接收分析服务器发送的车辆从停车场入口驶入绑定停靠车位的标准路径，并进行显示和导航，车主根据导航的标准路径将车辆停靠在绑定车位；

所述存储数据库分别与区域划分模块、特征分析模块和分析服务器连接，用于接收区域划分模块发送的若干子区域的编号，同时存储车辆驶出子区域的标准图像特征，存储各子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离集合L(L₁,L₂,...,L_j,...,L_m)，L_j表示为第j个子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离，并存储停车场内车辆行驶的标准速度和预计车辆在停车场内行驶中浪费的时间，分别记为v_标和t₀，存储车辆从停车场入口驶入各子区域的标准路径。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统，其特征在于：所述停车场总剩余车位数的计算公式为k′＝n-k₁+k₂+m，k′表示为停车场总剩余车位数，n表示为停车场的总车位数，k₁表示为进停车场的车辆数目，k₂表示为出停车场的车辆数目，m表示为车辆驶出对应子区域的数目。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的智能停车场进出车辆管理系统，其特征在于：所述各车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间计算公式为

t_j表示为第j个车辆从对应的子区域驶出停车场的预计时间，L_j表示为第j个子区域内车辆驶出停车场的标准路线距离，v_标表示为停车场内车辆行驶的标准速度，t₀表示为预计车辆在停车场内行驶中浪费的时间。

Images