CN115527295A - 一种自动检票机控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于控制领域，公开了一种自动检票机控制方法及系统，方法包括：S1，采用连拍的方式获取乘客出示的二维码的多张二维码图像；S2，对多张二维码图像进行初次判断，若存在通过初次判断的二维码图像，则进入S3，若不存在通过初次判断的二维码图像，则进入S5；S3，基于通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，判断是否通过通行验证，若通过通行验证，则进入S4，若没有通过通行验证，则进入S5；S4，将自动检票机的闸门打开；S5，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码。本发明能够有效地解决获得模糊的二维码图像导致的识别的时间变长，乘客体验受到影响的问题。

Description

一种自动检票机控制方法及系统

技术领域

本发明涉及控制领域，尤其涉及一种自动检票机控制方法及系统。

背景技术

自动检票系统主要由四部分组成：中心线AFC系统、车站AFC系统，终端设备和车票。终端设备包括出入口大门、自动售票机、车站售票系统、自动充值机、自动检票机等现场设备。检票机也可指公共交通、民航、城市轨道交通、电影院和体育场馆的自动检票设备。自动检票可以保证在线检票的秩序，有效控制骗票和逃票的发生，减少车站值班员的工作量。

二维码又称二维条码，常见的二维码为QR Code，QR全称Quick Response，是一种编码方式。它比传统的Bar Code条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型。

传统的检票机是通过对身份证、地铁卡、银行卡等实物卡片进行识别来控制闸门的开启与关闭的。但是随着移动互联网的发展，二维码的使用场景也越来越丰富，已经有越来越多的检票机通过识别乘客出示的二维码来控制闸门的开启与关闭。

现有技术中，对乘客出示的二维码一般是通过获取一张图像，然后再对图像进行识别的方式来控制闸门的开启，但是，仅获取一张图像容易出现由于乘客的手抖或者其它情况导致的，获得模糊图像的情况的发生。现有技术是需要对模糊图像进行完整识别流程后，才发现二维码没有通过验证，然后再提示乘客需要重新获取二维码，显然这样会增加对部分二维码进行识别的时间，乘客体验受到影响。

发明内容

本发明的目的在于公开一种自动检票机控制方法，解决现有的检票机在进行二维码验证时，仅获取一张图像，容易出现由于获得的图像模糊而使得对部分二维码进行识别的时间变长，乘客体验受到影响的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种自动检票机控制方法，包括：

S1，采用连拍的方式获取乘客出示的二维码的多张二维码图像；

S2，对多张二维码图像进行初次判断，若存在通过初次判断的二维码图像，则进入S3，若不存在通过初次判断的二维码图像，则进入S5；

S3，基于通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，判断是否通过通行验证，若通过通行验证，则进入S4，若没有通过通行验证，则进入S5；

S4，将自动检票机的闸门打开；

S5，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码。

第二方面，本发明还提供了一种自动检票机控制系统，包括连拍模块、初次判断模块、通行验证模块、闸门控制模块和提示模块；

连拍模块用于采用连拍的方式获取乘客出示的二维码的多张二维码图像；

初次判断模块用于对多张二维码图像进行初次判断，判断是否存在通过初次判断的二维码图像；

通行验证模块用于在存在通过初次判断的二维码图像时，基于通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，判断是否通过通行验证；

提示模块用于在不存在通过初次判断的二维码图像时，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码；

闸门控制模块用于在通过通行验证时，将自动检票机的闸门打开；

提示模块还用于在没有通过通行验证时，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码。

本发明的检票机控制方法，在对乘客的二维码进行检票时，通过连拍的方式获取了多张二维码图像，然后先对二维码图像进行初次判断，接着对通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，最后基于通行验证处理的结果对闸机进行控制。

与现有的获取单张二维码图像的方式相比，本发明在进行通行验证之前加入了对二维码图像的判断过程，在判断过程中没有涉及图像特征识别过程中的降噪、分割、特征提取等涉及到计算域转换的复杂度高运算，因此，本发明能够以很低的计算复杂度实现对二维码进行识别的准确率的有效提升。

由于获取了多张二维码图像，因此，即使乘客手抖，在多张二维码图像中，大概率也会存在部分清晰的二维码图像，而本发明的判断过程能找到其中的清晰的二维码图像。因此，本发明能够有效地解决获得模糊的二维码图像导致的识别的时间变长，乘客体验受到影响的问题。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明一种自动检票机控制方法的一种实施例图。

图2为本发明一种自动检票机控制系统的一种实施例图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

第一方面，如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种自动检票机控制方法，包括：

S1，采用连拍的方式获取乘客出示的二维码的多张二维码图像；

S2，对多张二维码图像进行初次判断，若存在通过初次判断的二维码图像，则进入S3，若不存在通过初次判断的二维码图像，则进入S5；

S3，基于通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，判断是否通过通行验证，若通过通行验证，则进入S4，若没有通过通行验证，则进入S5；

S4，将自动检票机的闸门打开；

S5，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码。

本发明的检票机控制方法，在对乘客的二维码进行检票时，通过连拍的方式获取了多张二维码图像，然后先对二维码图像进行初次判断，接着对通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，最后基于通行验证处理的结果对闸机进行控制。

与现有的获取单张二维码图像的方式相比，本发明在进行通行验证之前加入了对二维码图像的判断过程，在判断过程中没有涉及图像特征识别过程中的降噪、分割、特征提取等涉及到计算域转换的复杂度高运算，因此，本发明能够以很低的计算复杂度实现对二维码进行识别的准确率的有效提升。

由于获取了多张二维码图像，因此，即使乘客手抖，在多张二维码图像中，大概率也会存在部分清晰的二维码图像，而本发明的判断过程能找到其中的清晰的二维码图像。因此，本发明能够有效地解决获得模糊的二维码图像导致的识别的时间变长，乘客体验受到影响的问题。

现有的获取单张二维码图像的方式，若获取的是模糊图像，因为是直接进入通行验证处理，因此，需要经过降噪、分割、特征提取等涉及到计算域转换的复杂度高运算后才被识别到没有通过通行验证，然后再重新获取二维码图像。这就导致进行了无效的运算，使得乘客的等待时间变长。

而在本发明中，则是大概率能够从多张二维码图像中获得清晰的二维码图像，然后再进行通行验证，从而提高了只需要获取一次二维码图像便能成功进行通行验证的概率。

在一种实施方式中，所述S2包括：

S21，将多张二维码图像存入集合QRimgCol，集合QRimgCol中的二维码图像按照拍摄时间进行排序；

S22，获取集合QRimgCol中的编号为1的二维码图像的判断参数judPar₁；若judPar₁大于等于设定的判断参数阈值，则表示存在通过初次判断的二维码图像，此时，将judPar₁作为通过初次判断的二维码图像，进入S3；若judPar₁小于设定的判断参数阈值，则进入S23；

S23，获取集合QRimgCol中的编号为N二维码图像的判断参数judPar_N，N表示QRimgCol包含的二维码图像的总数；若judPar_N大于等于设定的判断参数阈值，则表示存在通过初次判断的二维码图像，此时，将judPar_N作为通过初次判断的二维码图像，进入S3；若judPar_N小于设定的判断参数阈值，则进入S24；

S24，获取集合QRimgCol中的编号为

的二维码图像的判断参数

若

大于等于设定的判断参数阈值，则表示存在通过初次判断的二维码图像，此时，将

作为通过初次判断的二维码图像，进入S3；若

小于设定的判断参数阈值，则进入S25；

S25，若judPar₁、

和judPar_N之间的大小关系为

或

则表示不存在通过初次判断的二维码图像；若judPar₁、

和judPar_N之间的大小关系为其它情况，则采用自适应获取的方式来获取集合QRimgCol中质量最高的二维码图像，进入S26；

S26，计算质量最高的二维码图像的判断参数judPar_ma，若judPar_ma大于等于设定的判断参数阈值，则表示存在通过初次判断的二维码图像，此时，将质量最高的二维码图像作为通过初次判断的二维码图像，进入S3，若judPar_ma小于设定的判断参数阈值，则表示不存在通过初次判断的二维码图像。

在上述实施方式中，本发明依次对第一张二维码图像、最后一张二维码图像以及排在中间的图像进行判断参数的计算，从而判断是否存在通过初次判断的二维码图像。这种设计方式，若乘客没有手抖，则第一张二维码图像便符合要求，直接对第一张二维码图像进行通过验证即可，能够避免过长的初次判断过程。若第一张手抖，则最后一张有比较大的概率不是模糊图像，通过判断参数能够进行识别，而如果第一张和最后一张都是抖的，则再对排在中间的二维码图像进行检查，判断是否符合要求。对这三个位置的二维码图像进行判断后，大概率已经能够找到符合要求的图像。如果依然没有找到，则通过这三个位置的二维码图像的判断参数的关系来进一步进行判断，若三者呈现出单调递增或单调递减的趋势，则表示剩下的二维码图像中不存在符合要求的图像的概率非常大，因此，综合考虑用户的体验，本发明提示乘客重新展示二维码。而如果不是单调递增或递减，则表示中间存在清晰度较高的二维码图像的概率比较大，因此，本发明通过自适应获取的方式来确定质量最高的二维码图像。

具体的，judPar₁、

和judPar_N之间的大小关系为其它情况，指的是除了单调递增和单调递减这两种情况之外的其它大小关系。

在一种实施方式中，按照拍摄时间进行排序，包括：

二维码图像的拍摄时间越早，则编号越小。

在一种实施方式中，对于二维码图像QRimg，采用如下公式计算QRimg的判断参数judPar(QRimg)：

其中，w₁、w₂、w₃表示比例系数，nlrga(QRimg)表示QRimg中灰度值为0的像素点的数量，nal(QRimg)表示QRimg中像素点的总数，nlrgb(QRimg)表示QRimg中，灰度值为0的像素点在x轴方向上的距离的最大值，dal(QRimg)表示QRimg在x轴方向上的像素点的总数，imgmsg(QRimg)表示QRimg中的像素点的数据量，imgmsg(QRimg)表示QRimg的清晰度参数，imgmsgstd表示设定的清晰度参数的参考值。

在上述实施方式中，判断参数主要是从灰度值为0的像素点的数量、灰度值为0的像素点在x轴方向上的距离的最大值和清晰度参数这三个方面进行综合考虑。二维码图像一般是由黑色和白色的像素块组成，灰度值为0的像素点的数量越大、灰度值为0的像素点在x轴方向上的距离的最大值越大，则表示二维码图像中的有效信息的像素点的占比越大，二维码图像的质量越高。设置清晰度参数能够实现对模糊图像的有效识别。

将二维码图像放入到直角坐标系中便能够获得在x轴方向上的距离。灰度值为0的像素点在x轴方向上的距离的最大值，指的是，在y轴坐标相同时，两个灰度值为0的像素点在x轴方向上的距离的最大值。

在一种实施方式中，imgmsg(QRimg)采用如下公式计算：

其中，qrU表示QRimg中的像素级的集合，nfgray_l表示在QRimg中，像素级l的所对应的像素点的数量，nfal表示QRimg中的像素点的总数。

清晰度参数主要是从像素级的出现几率以及不同大小的像素级的出现几率的累计求和计算得到。图像越清晰，则清晰度参数的数值越大。

在一种实施方式中，所述采用自适应获取的方式来获取集合QRimgCol中质量最高的二维码图像，包括：

采用如下公式计算抽取间隔：

其中，extitr_i+1表示第i+1个抽取间隔，extitr_i表示第i个抽取间隔，ntr表示单次间隔变化数量，judSar_i+1和judSar分别表示第i+1个抽取间隔对应的二维码图像的间隔系数和第i个抽取间隔对应的二维码图像的间隔系数，i∈[1，N-2]，extitr₁＝T，T为常数参数；

抽取间隔的取值区间设为[extitr_mi,extitr_ma]，extitr_mi和extitr_ma分别表示抽取间隔的最小值和最大值，当extitr_i-ntr小于extitr_mi时，将extitr_i+1的值设为extitr_mi，当extitr_i+ntr大于extitr_ma时，将extitr_i+1的值设为extitr_ma；

根据抽取间隔，确定被抽取的二维码图像的编号的集合nbdset；

分别计算集合nbdset中的编号所对应的每张二维码图像的判断参数，将判断参数最大的二维码图像作为集合QRimgCol中质量最高的二维码图像。

在本发明中，质量最高的二维码图像并不是通过对每张二维码图像进行判断参数的计算得到，因为这样的计算方式会需要比较多的处理时间，影响用户的体验，本发明是通过计算抽取间隔，然后基于抽取间隔从QRimgCol中抽取二维码图像，获得被抽取的二维码图像的编号的集合nbdset，然后再从里面获得质量最高的二维码图像。

在上述实施例中，抽取间隔并不是固定不变的而是根据间隔系数的变化而变化，从而实现更为快速和有效的抽取。若当前的间隔系数比前一个间隔系数大，则表示图像的模糊程度在快速变化，因此，适当缩小抽取间隔来获得可能存在的清晰图像，反之，则是加大间隔系数，实现更高的抽取效率。

在一种实施方式中，第i+1个抽取间隔对应的二维码图像的编号，采用如下公式计算：

num_i+1＝num_i+extitr_i

其中，num_i+1表示第i+1个抽取间隔对应的二维码图像的编号，num_i表示第i个抽取间隔对应的二维码图像的编号，当num_i+1大于N时，则停止计算抽取间隔。

在一种实施方式中，所述间隔系数采用如下公式计算：

其中，img(num_i)表示编号为num_i的二维码图像，

表示img(num_i)中的像素点u的像素值，gray_u,1表示像素点u在编号为1的二维码图像上对应的像素点的像素值。

对应的像素点指的是相对位置相同的像素点，例如，在img(num_i)中，当像素点u的坐标为(x,y)时，则在编号为1的二维码图像上，坐标为(x,y)的像素点便是像素点u所对应的像素点。间隔系数主要是计算两幅图像之间的差异，差异越大，则间隔系数越大。

在一种实施方式中，基于通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，包括：

对通过初次判断的二维码图像进行图像识别处理，获取二维码图像中包含的验证信息；

基于验证信息判断是否通过验证处理。

在一种实施方式中，基于验证信息判断是否通过验证处理，包括：

若乘客是在入闸阶段，则验证信息可以包括乘客的账号ID，后台服务器根据账号ID判断对应的账号余额是否充足，若余额不满足要求，则表示没有通过通行验证。

若乘客是在出闸阶段，则验证信息可以包括乘客的账号ID，根据账号ID以及出闸站和入闸站之间的记录进行扣费处理，若余额不能够满足成功扣费，则表示没有通过通行验证。

在一种实施方式中，所述提示提示乘客验证没有通过，包括：

若是没有通过初次判断，则提示乘客展示二维码时手不要抖；

若是没有通过通行验证，则提示用户没有通过通行验证。

第二方面，如图2所示，本发明还提供了一种自动检票机控制系统，包括连拍模块、初次判断模块、通行验证模块、闸门控制模块和提示模块；

连拍模块用于采用连拍的方式获取乘客出示的二维码的多张二维码图像；

初次判断模块用于对多张二维码图像进行初次判断，判断是否存在通过初次判断的二维码图像；

通行验证模块用于在存在通过初次判断的二维码图像时，基于通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，判断是否通过通行验证；

提示模块用于在不存在通过初次判断的二维码图像时，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码；

闸门控制模块用于在通过通行验证时，将自动检票机的闸门打开；

提示模块还用于在没有通过通行验证时，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码。

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，并不用于限定本发明的保护范围，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 (8)

1.一种自动检票机控制方法，其特征在于，包括：

S1，采用连拍的方式获取乘客出示的二维码的多张二维码图像；

S2，对多张二维码图像进行初次判断，若存在通过初次判断的二维码图像，则进入S3，若不存在通过初次判断的二维码图像，则进入S5；

S3，基于通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，判断是否通过通行验证，若通过通行验证，则进入S4，若没有通过通行验证，则进入S5；

S4，将自动检票机的闸门打开；

S5，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码。

2.根据权利要求1所述的一种自动检票机控制方法，其特征在于，所述S2包括：

S21，将多张二维码图像存入集合QRimgCol，集合QRimgCol中的二维码图像按照拍摄时间进行排序；

S22，获取集合QRimgCol中的编号为1的二维码图像的判断参数judPar₁；若judPar₁大于等于设定的判断参数阈值，则表示存在通过初次判断的二维码图像；若judPar₁小于设定的判断参数阈值，则进入S23；

S23，获取集合QRimgCol中的编号为N二维码图像的判断参数judPar_N，N表示QRimgCol包含的二维码图像的总数；若judPar_N大于等于设定的判断参数阈值，则表示存在通过初次判断的二维码图像；若judPar_N小于设定的判断参数阈值，则进入S24；

S24，获取集合QRimgCol中的编号为

的二维码图像的判断参数

若

大于等于设定的判断参数阈值，则表示存在通过初次判断的二维码图像；若

小于设定的判断参数阈值，则进入S25；

S25，若judPar₁、

和judPar_N之间的大小关系为

或

则表示不存在通过初次判断的二维码图像；若judPar₁、

和judPar_N之间的大小关系为其它情况，则采用自适应获取的方式来获取集合QRimgCol中质量最高的二维码图像，进入S26；

S26，计算质量最高的二维码图像的判断参数judPar_ma，若judPar_ma大于等于设定的判断参数阈值，则表示存在通过初次判断的二维码图像，若judPar_ma小于设定的判断参数阈值，则表示不存在通过初次判断的二维码图像。

3.根据权利要求2所述的一种自动检票机控制方法，其特征在于，对于二维码图像QRimg，采用如下公式计算QRimg的判断参数judPar(QRimg)：

其中，w₁、w₂、w₃表示比例系数，nlrga(QRimg)表示QRimg中灰度值为0的像素点的数量，nal(QRimg)表示QRimg中像素点的总数，nlrgb(QRimg)表示QRimg中，灰度值为0的像素点在x轴方向上的距离的最大值，dal(QRimg)表示QRimg在x轴方向上的像素点的总数，imgmsg(QRimg)表示QRimg中的像素点的数据量，imgmsg(QRimg)表示QRimg的清晰度参数，imgmsgstd表示设定的清晰度参数的参考值。

4.根据权利要求3所述的一种自动检票机控制方法，其特征在于，imgmsg(QRimg)采用如下公式计算：

其中，qrU表示QRimg中的像素级的集合，nfgray_l表示在QRimg中，像素级l的所对应的像素点的数量，nfal表示QRimg中的像素点的总数。

5.根据权利要求3所述的一种自动检票机控制方法，其特征在于，所述采用自适应获取的方式来获取集合QRimgCol中质量最高的二维码图像，包括：

采用如下公式计算抽取间隔：

其中，extitr_i+1表示第i+1个抽取间隔，extitr_i表示第i个抽取间隔，ntr表示单次间隔变化数量，judSar_i+1和judSar分别表示第i+1个抽取间隔对应的二维码图像的间隔系数和第i个抽取间隔对应的二维码图像的间隔系数，i∈[1，N-2]，extitr₁＝T，T为常数参数；

抽取间隔的取值区间设为[extitr_mi,extitr_ma]，extitr_mi和extitr_ma分别表示抽取间隔的最小值和最大值，当extitr_i-ntr小于extitr_mi时，将extitr_i+1的值设为extitr_mi，当extitr_i+ntr大于extitr_ma时，将extitr_i+1的值设为extitr_ma；

根据抽取间隔，确定被抽取的二维码图像的编号的集合nbdset；

分别计算集合nbdset中的编号所对应的每张二维码图像的判断参数，将判断参数最大的二维码图像作为集合QRimgCol中质量最高的二维码图像。

6.根据权利要求5所述的一种自动检票机控制方法，其特征在于，第i+1个抽取间隔对应的二维码图像的编号，采用如下公式计算：

num_i+1＝num_i+extitr_i

其中，num_i+1表示第i+1个抽取间隔对应的二维码图像的编号，num_i表示第i个抽取间隔对应的二维码图像的编号，当num_i+1大于N时，则停止计算抽取间隔。

7.根据权利要求5所述的一种自动检票机控制方法，其特征在于，所述间隔系数采用如下公式计算：

其中，img(num_i)表示编号为num_i的二维码图像，

表示img(num_i)中的像素点u的像素值，gray_u,1表示像素点u在编号为1的二维码图像上对应的像素点的像素值。

8.一种自动检票机控制系统，其特征在于，包括连拍模块、初次判断模块、通行验证模块、闸门控制模块和提示模块；

连拍模块用于采用连拍的方式获取乘客出示的二维码的多张二维码图像；

初次判断模块用于对多张二维码图像进行初次判断，判断是否存在通过初次判断的二维码图像；

通行验证模块用于在存在通过初次判断的二维码图像时，基于通过初次判断的二维码图像进行通行验证处理，判断是否通过通行验证；

提示模块用于在不存在通过初次判断的二维码图像时，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码；

闸门控制模块用于在通过通行验证时，将自动检票机的闸门打开；

提示模块还用于在没有通过通行验证时，提示乘客验证没有通过，需要重新展示二维码。

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