CN115424468A - 一种基于多摄像头融合的停车位检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于停车位检测领域，特指一种基于多摄像头融合的停车位检测系统。本发明具体包括车端控制模块，场端控制模块，数据控制终端与路测通信模块；本发明所述的基于多摄像头的停车位检测系统，通过将停车位的占用信息，停车位位置坐标与车辆自定位信息相互融合，在帮助车主快速查询到空闲车辆的位置信息的同时，可以为车主提供车辆当前位置下最近的停车位置信息，并进行最优路径的导航，辅助车主无需搜寻与决策，即可快速获取最优停车位信息，提高车主在室内停车场内的停车效率。
Description
技术邻域
本发明属于停车位检测领域，IPC分类号为：G08G1/14，特指一种基于多摄像头融合的停车位检测系统。
背景技术
当车辆驶入停车场时，通常无法快速的获取停车场内可以停车的位置信息，同时由于停车场内的环境错综复杂，车辆在内部行驶寻找的过程中，不仅需要花费大量的时间，同时也容易造成车辆的剐蹭与损伤造成目前室内停车场停车难的问题。现有的室内停车场中，通查会建立停车位置指示灯用以提示车主是否有空位，但是需要车主行驶至指定区域内才可以看到指示灯的颜色，或者建立基于室内停车场的电子地图，车主通过地图显示进行空闲车位的寻位，但是车主无法获取具体的车位信息，仍需要进行人工位置寻找，寻找车位效率较低。
专利CN201510649848提供了一种停车位检测终端、系统及检测方法，此专利中通过在停车位的上方设置多个摄像头，用以识别停车位上是否有车辆的停放，从而对停车指示灯进行控制。
专利CN201610084680提供了一种路测停车位检测及信息发布系统，此专利主要涉及了管理停车位位置监测的传感器的通信方式与通信原理，通过将设置于停车位上方的传感器安装于路测，用以更好的提高停车位的识别效率。
但是上述专利中所述的停车位监测方式，仅针对停车位这一部分进行的停车状态检测，并未涉及停车位置信息、停车场整体停放状态、车辆自身行驶位置与运行轨迹的联动，无法更好的帮助车主进行停车位的快速寻找与辅助导航。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，具体包括车端控制模块，场端控制模块，数据控制终端与路测通信模块；其中所述的停车位检测系统中，首先通过场端控制模块获取停车场内的停车位信息，当有车辆驶入停车场时，获取车辆的实时位置信息传送至路测通信模块中，路测通信模块将实时位置信息转发至数据控制终端，用以进行车辆与停车位的配准，并将配准信息发送至车端控制模块，进行车辆停车位引导操作。
优选的，所述的数据控制终端，采用基于边缘控制器的边缘计算方法。
具体的，本发明中所述的边缘计算方法，通过将场端摄像头的车位识别结果和车端摄像头的车位识别结果进行融合，用以获取室内停车场内的未被占用的停车位的位置坐标，位置ID与已行驶入停车场内的车辆的车辆自定位信息，并计算出距离车辆行驶距离最近的停车位后，生成最优行驶路径，将最优行驶路径信息发送至车载控制器中，辅助车主进行导航操作。
优选的，所述的场端控制模块，具体包括场端摄像头，与场端定位装置。
具体的，所述的场端摄像头首先通过人工安装，并进行提前的位置测量与标定，安装完成后，摄像头的位置为固定形式不发生移动。
优选的，所述的场端摄像头安装于停车位上方，检测功能包括：停车位位置检测，停车位ID识别与停车位被占用情况检测。
具体的，所述的场端摄像头个数为N个，所述的N为整数。
优选的，所述的场端摄像头，通过采集停车场内的环境数据，建立基于停车场环境下的全局环境地图。
优选的，在所述的全局环境地图中，通过场端定位装置建立基于全局环境地图的全局坐标系；在全局坐标系中对驶入车辆进行全局定位，得到车身全局位姿。
优选的，所述的场端定位装置，具体包括基于UWB(Ultra Wide Band，UWB)设备与GPS(Global Positioning System，GPS))组合定位装置，其中所述的UWB设备在固定场地内的车位数量与信标数量比为10:7。
优选的，所述的车端控制模块，具体包括车端摄像头，车载通信装置，车载传感器，车载控制器。
优选的，所述的车载传感器中记录并生成以车身为原点建立的车辆自定位信息。
优选的，所述的车身全局位姿，通过与车辆自定位信息进行坐标解算，生成车辆在全局环境地图中的实时定位信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明所述的基于多摄像头的停车位检测系统，通过将停车位的占用信息，停车位位置坐标与车辆自定位信息相互融合，在帮助车主快速查询到空闲车辆的位置信息的同时，可以为车主提供车辆当前位置下最近的停车位置信息，并进行最优路径的导航，辅助车主无需搜寻与决策，即可快速获取最优停车位信息，提高车主在室内停车场内的停车效率。
(2)在(1)的基础上，本发明采用基于边缘控制器的边缘计算方法，通过将数据处理与逻辑计算功能集成与一体中，无需将采集的数据传输至云端处理系统，即可获取传感器采集的实时数据并进行大型的建模的计算，在保证了数据的安全性的同时，也提高了数据传输与数据计算的失效性，保证了车辆在室内环境运动中高刷新率的问题。
(3)在(2)的基础上，本发明通过建立基于UWB与GPS的联合定位算法，用以进行车辆在全局环境地图中的实时定位处理，传统的UWB定位算法存在障碍物过多印象UWB的传输信号的问题，从而产生一定的定位偏差，本发明采用GPS定位方法进基于UWB的辅助定位计算，提高车辆整体的定位精度与定位效率。
附图说明
图1为停车位检测示意图；
图2为基于多摄像头融合的停车位检测系统流程示意图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例中所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，如图1所示，所述的停车位检测系统中，首先通过场端控制模块获取停车场内的停车位信息，当有车辆驶入停车场时，获取车辆的实时位置信息传送至路测通信模块中，路测通信模块将实时位置信息转发至数据控制终端，用以进行车辆与停车位的配准，并将配准信息发送至车端控制模块，进行车辆停车位引导操作。
其中，所述的UWB设备在固定场地内的车位数量为100，所设立的信标数量比为70，所述的场端摄像头个数为50。
所述的场端摄像头，通过分别采集指定摄像头区域内的环境数据信息，在此基础上进行基于区域内的环境数据信息的图像拼接，从而用以建立室内停车场下的三维静态环境地图，所述的三维静态环境地图中不包括车辆模型，车辆模型在驶入室内停车场后自动调入至三维静态环境地图中；此外所述的全局环境地图可通过三维建图软件进行环境地图的预搭建，之后在预搭建的全局环境地图中建立全局坐标系，用以建立具有矢量信息的全局环境地图并与传感器协同使用。
所述的车辆自定位信息，以车身为原点建立局部坐标系,记录车辆在x，y方向的行驶坐标与偏转角度θ，在车辆自定位信息与车身全局位姿的坐标对齐过程中，由于车辆在实时运行将会产生一定的位姿漂移，因此需要进行车辆自定位信息与车身全局位姿的解算，通过进行矩阵旋转变换用以将位姿坐标统一，从而保证车辆行驶数据记录的稳定性。
如图2所示，所述的停车位监测系统的检测流程为：首先在场端控制模块中，使用场端摄像头进行基于室内停车场的环境地图构建并生成全局环境地图，在此基础上，待车辆驶入室内停车场的环境时，所述的场端定位装置中的基于UWB与GPS组合定位装置启动，并实时记录车辆在全局环境地图中的车身全局位姿，同时刻所述的车载传感器采集并记录车辆自定位信息，以此作为车身局部位姿，将采集的车身全局位姿与车身局部位姿通过车载通信设备传送至通信基站，所述的通信基站将相关数据发送至路测通信模块进行转发，转发至数据控制终端的边缘计算控制器中，在边缘计算控制器中对车身全局位姿与车身局部位姿数据进行融合，同时在边缘计算控制器中，采集场端摄像头中检测的关于停车位位置，停车位ID与停车位被占用情况的相关数据，通过将车辆与停车位置相关数据进行配准，自动进行决策并为当前位置的车辆选择具有最优路径的停车位，同时自动生成当前位置的车辆距离最优路径的停车为的最优路线图，并将配准完成的数据回传至车端控制模块中，帮助车主快速前往最优停车位。
Claims (10)
1.一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，具体包括车端控制模块，场端控制模块，数据控制终端与路测通信模块；其中所述的停车位检测系统中，首先通过场端控制模块获取停车场内的停车位信息，当有车辆驶入停车场时，获取车辆的实时位置信息传送至路测通信模块中，路测通信模块将实时位置信息转发至数据控制终端，用以进行车辆与停车位的配准，并将配准信息发送至车端控制模块，进行车辆停车位引导操作。
2.根据权利要求1所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，所述的数据控制终端，采用基于边缘控制器的边缘计算方法。
3.根据权利要求1所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，所述的场端控制模块，具体包括场端摄像头，与场端定位装置。
4.根据权利要求3所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，所述的场端摄像头安装于停车位上方，检测功能包括：停车位位置检测，停车位ID识别与停车位被占用情况检测。
5.根据权利要求4或5所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，所述的场端摄像头，通过采集停车场内的环境数据，建立基于停车场环境下的全局环境地图。
6.根据权利要求5所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，在所述的全局环境地图中，通过场端定位装置建立基于全局环境地图的全局坐标系；在全局坐标系中对驶入车辆进行全局定位，得到车身全局位姿。
7.根据权利要求6所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，所述的场端定位装置，具体包括基于UWB设备与GPS组合定位装置，其中所述的UWB设备在固定场地内的车位数量与信标数量比为10:7。
8.根据权利要求1所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，所述的车端控制模块，具体包括车端摄像头，车载通信装置，车载传感器，车载控制器。
9.根据权利要求8所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，所述的车载传感器中记录并生成以车身为原点建立的车辆自定位信息。
10.根据权利要求6所述的一种基于多摄像头融合的停车位检测系统，其特征在于，所述的车身全局位姿，通过与车辆自定位信息进行坐标解算，生成车辆在全局环境地图中的实时定位信息。
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