CN112712723A - 基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统及方法，其中规范停车系统包括车辆子系统、后台服务器、用户终端和至少一个站点控制基站；所述车辆子系统安装于共享车辆上，包括处理模块，以及与处理模块电连接的方向检测模块、车锁控制模块和第一通信模块；所述站点控制基站设于指定停车区域内部或者附近；所述站点控制基站包括主控模块，以及与主控模块电连接的图像信息采集模块和第二通信模块；所述第一通信模块、第二通信模块和用户终端均与后台服务器通信联接。本发明在指定停车区域内部或者附近设置站点控制基站，从而准确判断用户是否规范停车，真正实现了有效地、精准地、整齐地规范停车。

Description

基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统及方法

技术领域

本发明涉及基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统及方法。

背景技术

共享车辆乱停乱放会导致交通堵塞，影响人们的通行，现有技术中对停车区域的控制，一是有桩停车，二是通过电子围栏，电子围栏为一个虚拟的停车框，用户必须将车辆停在指定区域内，才能停车，但用户在停车时，只是将车停在该区域内，但停车方向无法控制，这就导致车辆会呈现各种停车方向停在该区域内，影响市容，还会导致车辆不方便流通，甚至影响行人行走。

现有技术如中国专利文献CN111784924A公开的《车辆的停放控制方法、电子设备及共享车辆系统》，该专利文献公开了“根据车辆的停放位置信息，检测车辆是否位于指定的停车区域；在没有位于所述停车区域的情况下，确定车辆不符合所述关锁条件；在位于停车区域的情况下，根据车辆停放在所在的特定停车区域中的目标图像及采集目标图像的摄像装置的姿态数据，获得车辆的停放方向信息；根据停放方向信息，检测车辆的停放方向与该特定停车区域的标准停放方向是否一致；在不一致的情况下，确定车辆不符合关锁条件”。该专利中的车辆停放在所在的特定停车区域中的目标图像及采集目标图像的摄像装置的姿态数据由用户终端提供。其缺点在于：1，单凭定位信息判断车辆的位置信息可能不准确，车辆可能并未完全进入停车区域内，而只是包含定位模块的部分进入了停车区域；2，用户自行拍照一来会给用户增加不必要的操作，造成用户体验感下降，二来实现难度较高，最终造成停车区域内车辆停放的精准度、整齐度很难保证。

又如中国专利文献CN111815939A公开的《车辆的停放控制方法及电子设备》，该专利文献公开了“根据车辆的最新的位置信息，检测车辆是否位于指定的停车区域，如否，确定所述车辆不符合关锁条件，如是，根据车辆的最新的停放方向信息，检测车辆的停放方向与设定的标准停放方向是否一致，如不一致，确定车辆不符合关锁条件”。该专利中车辆的停放方向信息通过车辆的地磁传感器采集。其缺点在于：单凭定位信息判断车辆的位置信息可能不准确，车辆可能并未完全进入停车区域内，而只是包含定位模块的部分进入了停车区域，因此同样存在最终停车区域内车辆停放的精准度、整齐度很难保证的缺点。

又如中国专利文献CN109003340A公开的《自行车停放管理方法及其系统》，该专利文献公开了“获取自行车的停放位置信息；拍摄所述自行车的停放图像；将所述停放位置信息和所述停放图像上传到后台服务器；将所述自行车的所述停放位置信息与后台服务器中的多个预设区域进行匹配，当所述停放位置信息在所述多个预设区域之一内则；验证所述停放图像中的图像特征是否与所述后台服务器中的预设特征匹配，匹配则；锁车并停止计费”，该专利中拍摄自行车停放图像的拍摄模块集成在自行车的锁具模组中，并且需要在每个预设区域中都喷绘有特定图案或标志，且在预设区域地面上所画的图案或标志具有方向性，它们用来规范自行车停放时的方向，后台服务器根据拍摄到的停放图像中的地面上的图案或标志的方向来判断自行车的停放方向和角度是否符合要求。其缺点在于：1、在预设区域地面上所画的图案或标志容易磨损，2、下雪天图案或标志会被积雪覆盖，3、夜间或者光线不足的时候也拍不清楚。因此，该专利提供的方案存在很大的局限性。

综上所述，虽然目前已经有人提出了一些规范停车的技术方案，但是能够真正实现有效地、精准地、整齐地规范停车的技术方案还不够完善。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统及方法，能够真正有效地实现精准、整齐地规范停车。

实现本发明目的的技术方案是：基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统，包括车辆子系统、后台服务器、用户终端和至少一个站点控制基站；所述车辆子系统安装于共享车辆上，包括处理模块，以及与处理模块电连接的方向检测模块、车锁控制模块和第一通信模块；所述站点控制基站设于指定停车区域内部或者附近；所述站点控制基站包括主控模块，以及与主控模块电连接的图像信息采集模块和第二通信模块；所述第一通信模块、第二通信模块和用户终端均与后台服务器通信联接。

进一步地，所述车辆子系统还包括与处理模块电连接的定位模块。

进一步地，所述车辆子系统还包括第一蓝牙通信模块，所述站点控制基站还包括第二蓝牙通信模块；当所述共享车辆进入第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围内时，第一蓝牙通信模块与第二蓝牙通信模块建立蓝牙通信联接。

进一步地，所述站点控制基站还包括靠近第二蓝牙通信模块的蓝牙天线设置的屏蔽结构；所述屏蔽结构将第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围限制在还车区域内。

进一步地，所述站点控制基站还包括照明灯。

进一步地，基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统，还包括固定在指定停车区域内的地面或其他不可移动的公共设施上的用于停放车辆的固定停车装置；所述固定停车装置上设有用于判断车辆是否在停放在固定停车装置上的感应装置；所述共享车辆上设有与感应装置配合的被感应装置。

本发明还提供基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，需还车的第一车辆的用户终端发送还车信号至后台服务器，后台服务器接收该还车信号，并判断第一车辆是否在还车区域内；若不在，则提醒用户将第一车辆移至还车区域还车；若在，则进入步骤S2；

步骤S2，后台服务器与第一车辆的车辆子系统建立通信联接，获取该第一车辆的方向检测模块的方向信息，并判断第一车辆方向停放是否正确；若不正确，则提醒用户调整第一车辆的停放方向；若正确，则进入步骤S3；

步骤S3，后台服务器通过站点控制基站获取信息模块获取第一车辆信息，判断第一车辆是否完全停入还车区域内的指定停车区域中；若不在，则提醒用户将第一车辆停入指定停车区域内；若在，则允许用户还车，车锁控制模块锁车。

第一种优选的技术方案：所述步骤S1中判断第一车辆是否在还车区域内的具体方法为：通过安装在第一车辆上的定位模块获取第一车辆的定位信息，然后根据定位信息判断第一车辆是否在还车区域内。

进一步地，所述步骤S2中判断第一车辆方向停放是否正确的具体方法包括：将第一车辆的方向信息与指定停车区域内预设车辆的方向进行比较，判断第一车辆的还车方向信息是否在阈值内。

进一步地，所述步骤S2中判断第一车辆方向停放是否正确的具体方法还包括：使第一车辆与相邻较近第二车辆建立通信联接，获取第二车辆传感模块的方向信息；然后将第一车辆的方向信息与第二车辆的方向信息进行比较，判断第一车辆的还车方向信息是否在阈值内。

进一步地，所述指定停车区域为划线停车区域；所述步骤S3中判断第一车辆是否停放在还车区域内的指定停车区域内的具体方法为：

步骤S3.01，后台服务器向站点控制基站发送一个图像采集指令，站点控制基站的图像信息采集模块采集当前整个指定停车区域的图像；

步骤S3.02，以站点控制基站安装位置为原点、指定停车区域的横向为x轴方向、指定停车区域的纵向为y轴方向建立参考坐标系；

步骤S3.03，计算指定停车区域在参考坐标系上的(x，y)的数值范围；

步骤S3.04，对拍摄的图片进行第一车辆的特征点提取，计算该特征点在参考坐标系上的位置是否在指定停车区域的数值范围内；若不在指定停车区域的数值范围内或者部分特征点不在指定停车区域的数值范围内，则超出指定停车区域，判断该车辆停放不规范。

第二种优选的技术方案：所述指定停车区域为虚拟停车区域；所述站点控制基站设有第二蓝牙通信模块，且第二蓝牙通信模块附近设有屏蔽结构，该屏蔽结构将第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围限制在还车区域内；所述步骤S1中判断第一车辆是否在还车区域内的具体方法为：当需还车的第一车辆进入还车区域时，第一车辆的第一蓝牙通信模块与第二蓝牙通信模块建立蓝牙通信联接，后台服务器判定第一车辆进入还车区域内。

进一步地，所述步骤S3中判断第一车辆是否停放在还车区域内的指定停车区域内的具体方法为：

步骤S3.11，后台服务器向站点控制基站发送一个图像采集指令，站点控制基站的图像信息采集模块采集开始对还车区域内需还车的第一车辆进行捕捉；

步骤S3.12，对获取的一帧图像进行滤波降噪、二值化处理，得到具有边界特性的图像的同时将目标还车车辆与背景区分出来；

步骤S3.13，针对还车区域内多辆自行车的情况，采用图形分割法对目标区域进行提取；描绘特征区域的最小外接矩形，获取外接矩形形心；通过双目摄像头以视差的方式获取该形心点在三维空间中的位置坐标；提前设定三维坐标范围值，从而判断停车位置是否规范；

步骤S3.14，拍摄车辆样本图像并采用特征提取算法对其做特征提取，获取特征数据作为样板数据；当接收到一帧新图像时，做相同特征提取算法，得到的数据与样板数据做比较，从而达到对特定车辆识别的作用；

步骤S3.15，当获取的目标车辆与样板数据在预设的阈值内时，该车辆停放规范，允许用户还车，若不在，则提醒用户规范停车。

第三种优选的技术方案：所述指定停车区域为虚拟停车区域；所述指定停车区域内设有固定停车装置；所述步骤S1还包括：当需还车的第一车辆的用户终端发送还车信号至后台服务器时，后台服务器先判断第一车辆是否停放在固定停车装置上；若是，则允许用户还车，车锁控制模块锁车；若不是，则判断第一车辆是否在指定停车区域内；若不在，则提醒用户将第一车辆移至指定停车区域还车；若在，则判断固定停车装置上车辆是否停满；若固定停车装置上车辆未停满，则提醒用户将车辆移至固定停车装置上还车；若固定停车装置上车辆停满，则进入步骤S2；

进一步地，所述步骤S3中判断第一车辆是否停放在还车区域内的指定停车区域内的具体方法为：

步骤S3.21，后台服务器向站点控制基站发送一个图像采集指令，站点控制基站的图像信息采集模块采集开始对还车区域内需还车的第一车辆进行捕捉；

步骤S3.22，对获取的一帧图像进行滤波降噪、二值化处理，得到具有边界特性的图像的同时将目标还车车辆与背景区分出来；

步骤S3.23，针对还车区域内多辆自行车的情况，采用图形分割法对目标区域进行提取；描绘特征区域的最小外接矩形，获取外接矩形形心；通过双目摄像头以视差的方式获取该形心点在三维空间中的位置坐标；提前设定三维坐标范围值，从而判断停车位置是否规范；

步骤S3.24，拍摄车辆样本图像并采用特征提取算法对其做特征提取，获取特征数据作为样板数据；当接收到一帧新图像时，做相同特征提取算法，得到的数据与样板数据做比较，从而达到对特定车辆识别的作用；

步骤S3.25，当获取的目标车辆与样板数据在预设的阈值内时，该车辆停放规范，允许用户还车，若不在，则提醒用户规范停车。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明在指定停车区域内部或者附近设置站点控制基站，通过站点控制基站的图像信息采集模块获取指定停车区域的图像信息，通过对指定停车区域的图像信息的分析，从而准确判断用户是否规范停车，真正实现了有效地、精准地、整齐地规范停车。

(2)本发明的车辆子系统还包括与处理模块电连接的定位模块，方便获取车辆位置信息。

(3)本发明的站点控制基站还包括第二蓝牙通信模块，当所述共享车辆进入第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围内时，第一蓝牙通信模块与第二蓝牙通信模块建立蓝牙通信联接，便于用户提前获知车辆信息，减少用户还车等待时间。

(4)本发明的站点控制基站还包括靠近第二蓝牙通信模块的蓝牙天线设置的屏蔽结构，该屏蔽结构将第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围限制在还车区域内，这种方式使得后台服务器无需获取定位模块的数据即可判断车辆是否驶入指定停车区域，减少了后台服务器的数据处理负担。

(5)本发明的站点控制基站还包括照明灯，方便夜间或者光线不足的时候获取指定停车区域的图像信息。

(6)本发明还考虑了指定停车区域内设置了固定停车装置的情况，充分利用既有固定停车装置，节约停车场地且适用范围广。

(7)本发明提供了适用于划线停车区域和虚拟停车区域的规范停车方法，进一步提升了本发明的适用范围。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明实施例1的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统的结构框图。

图2为本发明实施例1的划线停车区域示意图。

附图中的标号为：

车辆子系统1、处理模块11电连接的方向检测模块12、车锁控制模块13、定位模块14、第一通信模块15、后台服务器2、用户终端3、站点控制基站4、主控模块41、图像信息采集模块42、第二通信模块43。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、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。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

(实施例1)

见图1，本实施例的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统，包括车辆子系统1、后台服务器2、用户终端3和站点控制基站4。

车辆子系统1安装于车架上有车身号的共享车辆上，包括处理模块11，以及与处理模块11电连接的方向检测模块12、车锁控制模块13、定位模块14和第一通信模块15。方向检测模块12用于获取车辆方向信息，并将数据传输给处理模块。处理模块，用于接收方向检测模块12的数据信息，并将数据传输给通信模块。方向检测模块12为方向传感器，可以是陀螺仪、磁力计等，优选磁力计。车锁控制模块13控制车辆车锁的开关。定位模块14用于获取车辆的定位信息。第一通信模块15用于与后台服务器2、用户终端3建立通信联接，第一通信模块15优选移动蜂窝网络，如2G、3G、4G、5G网络等。相邻的车辆之间也可以增设蓝牙模块建立通信联接，根据蓝牙信号强度，与相邻信号强度最强的车辆建立通信连接，获取相邻车辆的信息。

站点控制基站4设于指定停车区域内部或者附近，一个停车区域至少配置一个站点控制基站4，以便管理该指定停车区域的车辆。站点控制基站4包括主控模块41，以及与主控模块41电连接的图像信息采集模块42和第二通信模块43。图像信息采集模块42用于获取归还车辆的图像信息，获取的图像信息包括车辆的车身号、特征点等信息，图像信息采集模可以是摄像头。主控模块用于将图像信息采集模块42获取的图像信息上传至后台服务器2。第二通信模块43通过有线或无线的连接方式与后台服务器2建立连接。

为了方便夜间拍摄，站点控制基站4还可以设置照明灯。

见图2，本实施例中的指定停车区域为划线停车区域。本实施例的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，需还车的第一车辆的用户终端3发送还车信号至后台服务器2，后台服务器2接收该还车信号，并判断第一车辆是否在还车区域内；若不在，则提醒用户将第一车辆移至还车区域还车；若在，则进入步骤S2。

上述判断第一车辆是否在还车区域内的具体方法为：通过安装在第一车辆上的定位模块14获取第一车辆的定位信息，然后根据定位信息判断第一车辆是否在还车区域内。

步骤S2，后台服务器2与第一车辆的车辆子系统1建立通信联接，获取该第一车辆的方向检测模块12的方向信息，并判断第一车辆方向停放是否正确；若不正确，则提醒用户调整第一车辆的停放方向；若正确，则进入步骤S3。

上述判断第一车辆方向停放是否正确的具体方法包括：将第一车辆的方向信息与指定停车区域内预设车辆的方向进行比较，判断第一车辆的还车方向信息是否在阈值内。

上述判断第一车辆方向停放是否正确的具体方法还包括：使第一车辆与相邻较近第二车辆建立通信联接，获取第二车辆传感模块的方向信息；然后将第一车辆的方向信息与第二车辆的方向信息进行比较，判断第一车辆的还车方向信息是否在阈值内。

步骤S3，后台服务器2通过站点控制基站4获取信息模块获取第一车辆信息，判断第一车辆是否完全停入还车区域内的指定停车区域中；若不在，则提醒用户将第一车辆停入指定停车区域内；若在，则允许用户还车，车锁控制模块13锁车。

上述判断第一车辆是否停放在还车区域内的指定停车区域内的具体方法为：

步骤S3.01，后台服务器2向站点控制基站4发送一个图像采集指令，站点控制基站4的图像信息采集模块42采集当前整个指定停车区域的图像；

步骤S3.02，以站点控制基站4安装位置为原点、指定停车区域的横向为x轴方向、指定停车区域的纵向为y轴方向建立参考坐标系；

步骤S3.03，计算指定停车区域在参考坐标系上的(x，y)的数值范围；

步骤S3.04，对拍摄的图片进行第一车辆的特征点提取，计算该特征点在参考坐标系上的位置是否在指定停车区域的数值范围内；若不在指定停车区域的数值范围内或者部分特征点不在指定停车区域的数值范围内，则超出指定停车区域，判断该车辆停放不规范。

(实施例2)

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：所述车辆子系统1还包括第一蓝牙通信模块，所述站点控制基站4还包括第二蓝牙通信模块；当所述共享车辆进入第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围内时，第一蓝牙通信模块与第二蓝牙通信模块建立蓝牙通信联接。所述站点控制基站4还包括靠近第二蓝牙通信模块的蓝牙天线设置的屏蔽结构；所述屏蔽结构将第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围限制在还车区域内。

本实施例中的指定停车区域为虚拟停车区域。本实施例的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法无需用到定位模块14。其步骤S1中判断第一车辆是否在还车区域内的具体方法为：当需还车的第一车辆进入还车区域时，第一车辆的第一蓝牙通信模块与第二蓝牙通信模块建立蓝牙通信联接，后台服务器2判定第一车辆进入还车区域内。

所述步骤S3中判断第一车辆是否停放在还车区域内的指定停车区域内的具体方法为：

步骤S3.11，后台服务器2向站点控制基站4发送一个图像采集指令，站点控制基站4的图像信息采集模块42采集开始对还车区域内需还车的第一车辆进行捕捉；

步骤S3.12，对获取的一帧图像进行滤波降噪、二值化处理，得到具有边界特性的图像的同时将目标还车车辆与背景区分出来；

步骤S3.13，针对还车区域内多辆自行车的情况，采用图形分割法对目标区域进行提取；描绘特征区域的最小外接矩形，获取外接矩形形心；通过双目摄像头以视差的方式获取该形心点在三维空间中的位置坐标；提前设定三维坐标范围值，从而判断停车位置是否规范；

步骤S3.14，拍摄车辆样本图像并采用特征提取算法对其做特征提取，获取特征数据作为样板数据；当接收到一帧新图像时，做相同特征提取算法，得到的数据与样板数据做比较，从而达到对特定车辆识别的作用；

步骤S3.15，当获取的目标车辆与样板数据在预设的阈值内时，该车辆停放规范，允许用户还车，若不在，则提醒用户规范停车。

(实施例3)

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：还包括固定在指定停车区域内的地面或其他不可移动的公共设施上的用于停放车辆的固定停车装置；所述固定停车装置上设有用于判断车辆是否在停放在固定停车装置上的感应装置；所述共享车辆上设有与感应装置配合的被感应装置。

本实施例中的指定停车区域为虚拟停车区域。

本实施例的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法的步骤S1还包括：当需还车的第一车辆的用户终端3发送还车信号至后台服务器2时，后台服务器2先判断第一车辆是否停放在固定停车装置上；若是，则允许用户还车，车锁控制模块13锁车；若不是，则判断第一车辆是否在指定停车区域内；若不在，则提醒用户将第一车辆移至指定停车区域还车；若在，则判断固定停车装置上车辆是否停满；若固定停车装置上车辆未停满，则提醒用户将车辆移至固定停车装置上还车；若固定停车装置上车辆停满，则进入步骤S2；

所述步骤S3中判断第一车辆是否停放在还车区域内的指定停车区域内的具体方法为：

步骤S3.21，后台服务器2向站点控制基站4发送一个图像采集指令，站点控制基站4的图像信息采集模块42采集开始对还车区域内需还车的第一车辆进行捕捉；

步骤S3.22，对获取的一帧图像进行滤波降噪、二值化处理，得到具有边界特性的图像的同时将目标还车车辆与背景区分出来；

步骤S3.23，针对还车区域内多辆自行车的情况，采用图形分割法对目标区域进行提取；描绘特征区域的最小外接矩形，获取外接矩形形心；通过双目摄像头以视差的方式获取该形心点在三维空间中的位置坐标；提前设定三维坐标范围值，从而判断停车位置是否规范；

步骤S3.24，拍摄车辆样本图像并采用特征提取算法对其做特征提取，获取特征数据作为样板数据；当接收到一帧新图像时，做相同特征提取算法，得到的数据与样板数据做比较，从而达到对特定车辆识别的作用；

步骤S3.25，当获取的目标车辆与样板数据在预设的阈值内时，该车辆停放规范，允许用户还车，若不在，则提醒用户规范停车。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统，其特征在于：包括车辆子系统、后台服务器、用户终端和至少一个站点控制基站；所述车辆子系统安装于共享车辆上，包括处理模块，以及与处理模块电连接的方向检测模块、车锁控制模块和第一通信模块；所述站点控制基站设于指定停车区域内部或者附近；所述站点控制基站包括主控模块，以及与主控模块电连接的图像信息采集模块和第二通信模块；所述第一通信模块、第二通信模块和用户终端均与后台服务器通信联接。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统，其特征在于：所述车辆子系统还包括与处理模块电连接的定位模块。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统，其特征在于：所述车辆子系统还包括第一蓝牙通信模块，所述站点控制基站还包括第二蓝牙通信模块；当所述共享车辆进入第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围内时，第一蓝牙通信模块与第二蓝牙通信模块建立蓝牙通信联接。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统，其特征在于：所述站点控制基站还包括靠近第二蓝牙通信模块的蓝牙天线设置的屏蔽结构；所述屏蔽结构将第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围限制在还车区域内。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车系统，其特征在于：还包括固定在指定停车区域内的地面或其他不可移动的公共设施上的用于停放车辆的固定停车装置；所述固定停车装置上设有用于判断车辆是否在停放在固定停车装置上的感应装置；所述共享车辆上设有与感应装置配合的被感应装置。

6.基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，需还车的第一车辆的用户终端发送还车信号至后台服务器，后台服务器接收该还车信号，并判断第一车辆是否在还车区域内；若不在，则提醒用户将第一车辆移至还车区域还车；若在，则进入步骤S2；

步骤S2，后台服务器与第一车辆的车辆子系统建立通信联接，获取该第一车辆的方向检测模块的方向信息，并判断第一车辆方向停放是否正确；若不正确，则提醒用户调整第一车辆的停放方向；若正确，则进入步骤S3；

步骤S3，后台服务器通过站点控制基站获取信息模块获取第一车辆信息，判断第一车辆是否完全停入还车区域内的指定停车区域中；若不在，则提醒用户将第一车辆停入指定停车区域内；若在，则允许用户还车，车锁控制模块锁车。

7.根据权利要求6所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，所述步骤S1中判断第一车辆是否在还车区域内的具体方法为：通过安装在第一车辆上的定位模块获取第一车辆的定位信息，然后根据定位信息判断第一车辆是否在还车区域内。

8.根据权利要求6所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，所述步骤S2中判断第一车辆方向停放是否正确的具体方法包括：将第一车辆的方向信息与该区域内预设车辆的方向进行比较，判断第一车辆的还车方向信息是否在阈值内。

9.根据权利要求8所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，所述步骤S2中判断第一车辆方向停放是否正确的具体方法还包括：使第一车辆与相邻较近第二车辆建立通信联接，获取第二车辆传感模块的方向信息；然后将第一车辆的方向信息与第二车辆的方向信息进行比较，判断第一车辆的还车方向信息是否在阈值内。

10.据权利要求6所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，所述指定停车区域为划线停车区域；所述步骤S3中判断第一车辆是否停放在还车区域内的指定停车区域内的具体方法为：

步骤S3.01，后台服务器向站点控制基站发送一个图像采集指令，站点控制基站的图像信息采集模块采集当前整个指定停车区域的图像；

步骤S3.02，以站点控制基站安装位置为原点、指定停车区域的横向为x轴方向、指定停车区域的纵向为y轴方向建立参考坐标系；

步骤S3.03，计算指定停车区域在参考坐标系上的(x，y)的数值范围；

步骤S3.04，对拍摄的图片进行第一车辆的特征点提取，计算该特征点在参考坐标系上的位置是否在指定停车区域的数值范围内；若不在指定停车区域的数值范围内或者部分特征点不在指定停车区域的数值范围内，则超出指定停车区域，判断该车辆停放不规范。

11.据权利要求6所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，所述指定停车区域为虚拟停车区域；所述站点控制基站设有第二蓝牙通信模块，且第二蓝牙通信模块附近设有屏蔽结构，该屏蔽结构将第二蓝牙通信模块的蓝牙天线的信号接收范围限制在还车区域内；所述步骤S1中判断第一车辆是否在还车区域内的具体方法为：当需还车的第一车辆进入还车区域时，第一车辆的第一蓝牙通信模块与第二蓝牙通信模块建立蓝牙通信联接，后台服务器判定第一车辆进入还车区域内。

12.据权利要求11所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，所述步骤S3中判断第一车辆是否停放在还车区域内的指定停车区域内的具体方法为：

步骤S3.11，后台服务器向站点控制基站发送一个图像采集指令，站点控制基站的图像信息采集模块采集开始对还车区域内需还车的第一车辆进行捕捉；

步骤S3.12，对获取的一帧图像进行滤波降噪、二值化处理，得到具有边界特性的图像的同时将目标还车车辆与背景区分出来；

步骤S3.13，针对还车区域内多辆自行车的情况，采用图形分割法对目标区域进行提取；描绘特征区域的最小外接矩形，获取外接矩形形心；通过双目摄像头以视差的方式获取该形心点在三维空间中的位置坐标；提前设定三维坐标范围值，从而判断停车位置是否规范；

步骤S3.14，拍摄车辆样本图像并采用特征提取算法对其做特征提取，获取特征数据作为样板数据；当接收到一帧新图像时，做相同特征提取算法，得到的数据与样板数据做比较，从而达到对特定车辆识别的作用；

步骤S3.15，当获取的目标车辆与样板数据在预设的阈值内时，该车辆停放规范，允许用户还车，若不在，则提醒用户规范停车。

13.据权利要求6所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，所述指定停车区域为虚拟停车区域；所述指定停车区域内设有固定停车装置；所述步骤S1还包括：当需还车的第一车辆的用户终端发送还车信号至后台服务器时，后台服务器先判断第一车辆是否停放在固定停车装置上；若是，则允许用户还车，车锁控制模块锁车；若不是，则判断第一车辆是否在指定停车区域内；若不在，则提醒用户将第一车辆移至指定停车区域还车；若在，则判断固定停车装置上车辆是否停满；若固定停车装置上车辆未停满，则提醒用户将车辆移至固定停车装置上还车；若固定停车装置上车辆停满，则进入步骤S2。

14.根据权利要求13所述的基于机器视觉辅助的共享车辆规范停车方法，其特征在于，所述步骤S3中判断第一车辆是否停放在还车区域内的指定停车区域内的具体方法为：

步骤S3.21，后台服务器向站点控制基站发送一个图像采集指令，站点控制基站的图像信息采集模块采集开始对还车区域内需还车的第一车辆进行捕捉；

步骤S3.22，对获取的一帧图像进行滤波降噪、二值化处理，得到具有边界特性的图像的同时将目标还车车辆与背景区分出来；

步骤S3.23，针对还车区域内多辆自行车的情况，采用图形分割法对目标区域进行提取；描绘特征区域的最小外接矩形，获取外接矩形形心；通过双目摄像头以视差的方式获取该形心点在三维空间中的位置坐标；提前设定三维坐标范围值，从而判断停车位置是否规范；

步骤S3.24，拍摄车辆样本图像并采用特征提取算法对其做特征提取，获取特征数据作为样板数据；当接收到一帧新图像时，做相同特征提取算法，得到的数据与样板数据做比较，从而达到对特定车辆识别的作用；

步骤S3.25，当获取的目标车辆与样板数据在预设的阈值内时，该车辆停放规范，允许用户还车，若不在，则提醒用户规范停车。

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