CN203346814U - 基于车牌识别技术的双车道一体化小区智能道闸管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于车牌识别技术的双车道一体化小区智能道闸管理系统，包括分别与工控主机连接的车辆感应机构、摄像机、道闸起落杆和声光报警装置，其中：车辆感应机构包括铺设在车道下的地感线圈及控制器，控制器分别与工控主机及摄像机连接，地感线圈的检测信号传递至控制器，控制器发送触发信号至工控主机及摄像机，摄像机接收到触发信号后对车辆进行拍摄，拍摄的图像传至工控主机，工控主机对图像进行识别，与数据库的数据对比后输出反馈控制信号至道闸起落杆或声光报警装置，本实用新型结构简单，成本低，可靠性高，管理方便快捷。

Description

基于车牌识别技术的双车道一体化小区智能道闸管理系统

技术领域

本实用新型涉及道闸管理系统，特别指一种基于车牌识别技术的双车道一体化小区智能道闸管理系统。 

背景技术

目前的小区道闸进出车辆控制采用的常用方法有：1、人工控制；2、IC卡控制；3、射频卡控制，现有的这些产品都有一个共同的缺点，就是效率较低，不具备车辆信息存储和查询功能，IC卡和射频卡的控制模式对外来车辆无法管理；已经提出了技术专利保护的类似方法有：一种嵌入式车牌识别的智能道闸系统，该方法采用嵌入式系统进行车牌识别和数据存储，在理论上具备一定的可行性，但在实际上，由于嵌入式系统成本高，同时对于高数据量的图像信息处理在实时性上存在一定问题：简单算法会导致识别率下降，复杂算法会导致运行效率下降，无法实施实时控制和处理。基于嵌入式系统的软件开发难度大，系统的后期维护成本高。 

发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种方便、实用的基于车牌识别技术的双车道一体化小区智能道闸管理系统。 

本实用新型的技术方案是构造一种道闸管理系统，其特点是根据车道的不同分别设置方向相反的两套车辆检测系统，两套车辆检测系统共用一个工控主机，每套车辆检测系统包括分别与工控主机连接的车辆感应机构、摄像机、道闸起落杆和声光报警装置，其中： 

车辆感应机构包括铺设在车道下的地感线圈及控制器，控制器分别与工控主机及摄像机连接，地感线圈的检测信号传递至控制器，控制器发送触发信号至工控主机及摄像机，摄像机接收到触发信号后对车辆进行拍摄，拍摄的图像传至工控主机，工控主机对图像进行识别，与数据库的数据对比后输出反馈控制信号至道闸起落杆或声光报警装置。

本实用新型具有以下优点和有益效果： 

1）、基于数据库管理的人机交互模式方便管理人员的管理；

2）、基于工控机系统和车牌识别技术的模式结构简单，成本低，可靠性高，程序移植、升级和维护管理方便；

3）、根据车牌比对结果实现全自动智能控制和管理，极大的减低了人的工作强度；

4）、根据车型和颜色对车辆图片进行分类管理，方便后期查询，增加了管理上的便利性。

附图说明

   图1是本实用新型的结构示意图。 

   图2是本实用新型车牌识别的方框原理图。 

   图3是本实用新型的车牌数据库管理系统的方框原理图。 

   图4是本实用新型的车型识别的方框原理图。 

具体实施方式

 由图1至图4可知，本实用新型根据车道的不同分别设置方向相反的两套车辆检测系统，两套车辆检测系统共用一个工控主机3，每套车辆检测系统包括分别与工控主机3连接的车辆感应机构、摄像机4、道闸起落杆5和声光报警装置，其中： 

车辆感应机构包括铺设在车道下的地感线圈1及控制器2，控制器2分别与工控主机3及摄像机4连接，地感线圈1的检测信号传递至控制器2，控制器2发送触发信号至工控主机3及摄像机4，摄像机4接收到触发信号后对车辆进行拍摄，拍摄的图像传至工控主机3，工控主机3对图像进行识别，与数据库的数据对比后输出反馈控制信号至道闸起落杆5或声光报警装置。

 所述的地感线圈1由多匝导线绕制而成，预埋在进出车道的路面下，地感线圈1通过连接线连接到控制器2上，该线圈感应底盘为金属结构的车辆，其内的电感量发生变化，从而检测到车辆，地感线圈1将检测到的信号传递至控制器2，控制器2进行处理后形成触发信号，该触发信号分别通过串口输入工控主机3及通过控制线输入摄像机4的触发端。 

   所述的工控主机3包括车牌识别系统、车牌数据库管理系统及车型识别系统，工控主机3接收到摄像机4传递的图像后进行车牌识别及车型识别。 

 所述的摄像机4上设有同步触发闪光灯及触发端。 

 所述的道闸起落杆5上设有控制端，该控制端与工控主机3的串口连接。 

本实用新型的工作原理： 

本实用新型具备的功能包括：

1）、双车道车辆检测和图像触发拍摄功能，当两个车道中的任意一个或者两个车道均有车辆过来后，要求能检测到车辆并及时给工控主机和对应车道的摄像机发出拍摄触发信号；

2）、车牌拍摄功能，系统接收到车辆行驶过来的触发信号后，主控系统做好车牌识别准备，监控摄像头对车头部分进行拍照并实时发送给主控中心；

3）、车牌识别功能，系统接收到拍摄的车头图像，启动车牌识别程序对车辆牌照信息进行识别；

4）、车牌比对功能，将识别出来的车牌信息和数据库中的信息进行比对，并给出比对结果；

5）、反馈控制功能，根据第四步的比对结果给出反馈信号，如果数据库中有该车辆的信息，则开启道闸起落杆，同时按要求保存采集到的车辆图片信息；如果数据库中没有该牌照对应的车辆信息，则给出声光报警，同时给出人机操作界面提示工作人员对该车辆进行处理：如果是小区新增车辆，则将牌照信息加入数据库中，如果是访客，则将牌照存入临时数据中，以便在出来的时候自动开启同时提供警示信息；如果是不受欢迎的车辆，则将牌照信息加入到黑名单中，这样当该车辆下次出现的时候系统直接报警；

6）、数据库管理功能，根据实际情况将车牌分成三个子数据库进行管理，即白名单―正常车辆信息数据库；黑名单―不受欢迎车辆信息数据库；临时数据―对访客车辆进行临时存储，下次出来后自动开闸并删除数据信息；

7）、车型识别和车辆图片信息保存，对车辆型号和颜色进行识别处理，并根据识别的结果对所有采集到的图片按固定格式进行分类保存，提供查询功能，存储空间大小根据实际情况和客户要求进行设定，然后循环滚动存储。

根据功能要求，系统必须具备车辆检测装置、车牌拍摄装置、车牌识别装置、车牌比对和反馈控制装置，当预埋在车道上的地感线圈感应到车辆过来后，与之对应的控制器给出触发信号给摄像机和工控主机，摄像机对车辆进行牌照拍摄并实时传输给工控主机进行车牌识别，将识别的结果和数据库中的信息进行比对，如果检索到信息，则给道闸起落杆提供开闸信息，如果没有检索到车辆信息，则提供声光报警的同时，同时在数据库系统人机操作界面上给出人机控制交互信息进行后续处理。 

车辆检测装置及车牌拍摄装置能准确稳定的获取车辆图像，为了提高系统的运行效率，对摄像机的图像获取采取触发的方式进行，即只有车辆过来并达到规定距离后才启动图像拍摄和处理，这也是目前智能道路交通安全控制系统中车辆图像捕获的通用方法，根据系统的需求，摄像机采用具备触发拍摄和变焦功能的工业用摄像机，摄像机的“触发器”为地感线圈和控制器。 

车牌识别装置对采集到的车辆图像进行处理，首先对车辆图像进行预处理，实现图像的增强与去噪，然后定位车牌位置并进行提取，经过校正和车牌字符分割、归一化处理后，将车牌的文字、字母和数字分割开并在大小上进行归一化，然后分汉字、字母和数字进行分类识别，目前国内车牌分为民用车牌和特种车牌如军牌、武警、警察等，其组成均包括首位的汉字、字母和数字，由于车牌中用到的汉字数量有限，所以可以采用比较简单分类器进行分类识别，字母和数字的位置编排没有固定顺序，所以用同一个分类器进行处理，通过对分类器进行训练，车牌字符的识别准确度、稳定性和可靠性可以达到商用水平。 

车牌数据库管理分三个类别对车牌进行分类管理，即黑名单、白名单和临时通行车辆名单，对于白名单，通过对小区住户的车辆信息进行采集后批量导入到数据库中，也可以后期手动添加新增车辆信息；对于黑名单，则主要通过在使用中对不受欢迎的车辆信息进行处理，一旦发现是黑名单中的车辆，则在锁定道闸起落杆的同时进行特殊的声光报警以提醒保安人员；对于临时通行的车辆，系统在车辆首次进入小区后将车辆信息进行存储，并在该车辆离开时自动开闸并删除该临时信息，以将少数据库中的冗余数据。 

车型识别是本系统的一个特色功能，能提高系统的管理效率和管理能力，进一步方便后续的查询，根据实际需求，我们将车辆的识别分成车辆型号识别和车辆颜色识别，车型识别是技术难点，本系统中我们分两步进行，首先对车标进行识别，找到车辆的大类，然后在对车辆前脸进行特征提取，根据先验知识实现车辆具体型号的识别；车辆的颜色识别主要对所拍摄车辆图像中的主体颜色进行识别，根据车型和颜色识别结果对车辆图片信息进行存储，实现高效和有针对性的查询。 

反馈控制装置通过对获取的车牌进行识别并和数据库中的车牌进行比对，如果是数据库中已经有的车牌，则自动抬起道闸起落杆放行；如果数据库中未查找到该车牌，则通过声光报警报警，人工查验后如果是符合进出条件的车牌，则放行并添加临时车辆通行信息；如果该车辆今后还会继续出入，或是小区的新增车辆，则可以将该车牌导入数据库白名单中；如果是不受欢迎的车辆，则可以将该车牌导入黑名单中。 

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。 

Claims (4)

1.一种基于车牌识别技术的双车道一体化小区智能道闸管理系统，其特征在于根据车道的不同分别设置方向相反的两套车辆检测系统，两套车辆检测系统共用一个工控主机（3），每套车辆检测系统包括分别与工控主机（3）连接的车辆感应机构、摄像机（4）、道闸起落杆（5）和声光报警装置，其中：

车辆感应机构包括铺设在车道下的地感线圈（1）及控制器（2），控制器（2）分别与工控主机（3）及摄像机（4）连接，地感线圈（1）的检测信号传递至控制器（2），控制器（2）发送触发信号至工控主机（3）及摄像机（4），摄像机（4）接收到触发信号后对车辆进行拍摄，拍摄的图像传至工控主机（3），工控主机（3）对图像进行识别，与数据库的数据对比后输出反馈控制信号至道闸起落杆（5）或声光报警装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于车牌识别技术的双车道一体化小区智能道闸管理系统，其特征在于所述的地感线圈（1）由多匝导线绕制而成，预埋在进出车道的路面下，地感线圈（1）通过连接线连接到控制器（2）上，该线圈感应底盘为金属结构的车辆，其内的电感量发生变化，从而检测到车辆，地感线圈（1）将检测到的信号传递至控制器（2），控制器（2）进行处理后形成触发信号，该触发信号分别通过串口输入工控主机（3）及通过控制线输入摄像机（4）的触发端。

3.根据权利要求3所述的一种基于车牌识别技术的双车道一体化小区智能道闸管理系统，其特征在于所述的摄像机（4）上设有同步触发闪光灯及触发端。

4.根据权利要求3所述的一种基于车牌识别技术的双车道一体化小区智能道闸管理系统，其特征在于所述的道闸起落杆（5）上设有控制端，该控制端与工控主机（3）的串口连接。

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