基于多类型图像采集的路侧停车管理装置、系统及方法与流程

本发明涉及停车管理领域，用于路侧停车管理，尤其涉及一种基于多类型图像采集的路侧停车管理装置、系统及方法。

背景技术：

城市路侧停车（也称路侧占道停车或路内停车）一直是城市管理的难题，城市的路侧停车场一般都是全开放式的停车位，车辆进出不受道闸等的约束，当前普遍由人工进行管理，存在停车计费不规范、计时精度低、漏收费、乱收费、取证不足、难追溯、不能全天候管理等问题。而且每个收费员实际能管理的车位也极其有限，以一个路侧平行停车（停车方向平行于道路方向，车头接车尾模式，又称一字型停车）的标准车位长6米计算，20个车位的长度在120米以上，人力管理的工作强度大、工作效率低、安全隐患大。

近年来部分城市试行基于地磁传感器的路侧停车管理，依靠埋设于车位的地磁传感器提供触发信号，来提醒管理员进行收费管理并监督收费，提高了部分管理效率。但这一方案依然是需要大量的人工参与，地磁传感器只是辅助手段，不能完成车牌和车辆照片的取证；也有部分城市使用视频桩设备进行停车管理，在每个停车位部署一个低矮的视频桩设备，对车辆进行抓拍取证，存在视野范围小、容易被遮挡、光干扰严重、需要大面积破坏路面、施工量大、成本高、难以应对不规范停车等问题。

新近也出现了基于枪球相机联动路侧停车管理的技术方案，该方案采用常用的主从式枪球联动相机，包括一台枪型摄像机（安装后视角和焦距固定的相机，后文简称枪型摄像机）和一台球形摄像机（能自动调整抓拍角度和焦距的相机，后文简称球形摄像机），在使用时，部署于路侧l型监控杆上，枪型摄像机为调成固定焦距和抓拍角度来检测停车事件，球形摄像机根据枪型摄像机的检测结果调整焦距和角度，捕捉目标完成取证。由于该类相机为安防和违章停车用途设计，并没有充分考虑路侧停车场景的特点进行专门设计，存在视角约束大、检测和抓拍效果受限、性能不够等问题。路侧的平行停车场，车头车位相接，多个车位区域在枪型摄像机图像中呈现上下尺度大、左右尺度小的特点；单个普通枪型摄像机如果要覆盖更多车位，需要在安装时将焦距调小，但这会影响远端车位的车辆检测，尤其是要求同时覆盖近端和远端车位的情况，要么不能完全覆盖，要么图像质量不佳，严重制约了单杆位管理路侧车位的数量和质量；路侧平行停车场景还具有需在车辆进出场过程中抓拍取证、需应对各种光影干扰和需应对行人遮挡的特点。

针对路侧平行停车场景的各种问题，如何设计一套专用的路侧停车管理抓拍设备达到更好的抓拍检测效果，实现高准确度检测和取证，实现前场无人值守，是一个非常有意义的课题。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种基于多类型图像采集的路侧停车管理的装置、系统及方法，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于多类型图像采集的路侧停车管理的装置系统及方法；该系统使用第一图像采集装置、第二图像采集装置和第三图像采集装置分区域检测再与第四图像采集装置进行联动抓拍的方式，充分利用各类图像采集装置的特点，通过第一图像采集装置、第二图像采集装置和第三图像采集装置的远近抓拍区域结合、第一图像采集装置、第二图像采集装置和第三图像采集装置和第四图像采集装置的任务联合调度，实现远近车位的高质量停车事件检测和取证。

本发明的技术方案是：一种基于多类型图像采集的路侧停车管理方法，包括：

获取近端车位及附近区域和/或远端车位及附近区域的第一停车事件信息，其中，所述第一停车事件信息包括近端车位及附近区域和/或远端车位及附近区域的车辆进出场的图像信息，所述近端车位及附近区域与所述远端车位及附近区域有重叠区域；

基于第一停车事件信息获取第二停车事件信息，其中所述第二停车事件信息包括通过抓拍获得车辆进出场关键点的图片、车牌图片和车牌识别结果；

基于第一停车事件信息、第二停车事件信息以及两者发生的时段，生成第三停车事件信息，

将所述第三停车事件信息发送至后台，供后台停车管理。

进一步的，还包括：获取经过近端车位及附近区域的最佳车牌检测区的车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间，并根据车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间生成入场车牌信息参考表；基于时间段、车牌字符、车辆图像将入场车牌信息参考表与第三停车事件信息进行匹配，若匹配成功，根据入场车牌信息参考表生成最佳车牌识别结果，并将入场车牌信息参考表的信息合并入第三停车事件信息。

进一步的，还包括：获取车辆离场经过区域的车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间，并根据车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间生成出场车牌信息参考表，

将出场车牌信息参考表与已判断入场车辆的车牌信息进行匹配，如果匹配成功，则判断车辆离场；并将车辆离场信息并入第三停车事件信息。

进一步的，若此前没有判断该车离场，则根据出场车牌信息参考表生成出场记录，并将出场记录并入第三停车事件信息，进而生成完整的停车事件信息。

进一步的，基于短时间发生多个第一停车事件进行调度计算，并结合计算结果依次获取第二停车事件信息。

进一步的，对所述近端车位及附近区域的图像信息和远端车位及附近区域的图像信息的重叠区域进行拼接，生成完整的图像信息。

一种基于多类型图像采集的路侧停车管理的装置，包括主控装置，所述主控装置包括第一控制模块、第二控制模块、停车事件管理模块和网络通信模块，

所述第一控制模块用于控制图像采集装置检测和跟踪车辆经过近端车位及附近区域和远端车位及附近区域的图像信息，以及对所述近端车位及附近区域的图像信息和远端车位及附近区域的图像信息的重叠区域进行拼接，生成完整的图像信息；

所述第二控制模块用于控制图像采集装置获取车辆进出场关键点的图片、车牌图片及车牌识别结果，

所述停车事件管理模块用于获取第一停车事件信息、基于第一停车事件信息获取第二停车事件信息，第二停车事件信息、基于第一停车事件信息、第二停车事件信息以及两者发生的时段，生成第三停车事件信息；

所述网络管理模块用于将第三停车事件信息发送至后台。

进一步的，所述停车事件管理模块还用于获取经过近端车位以及附近区域的最佳车牌检测区的车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间，并根据车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间生成入场车牌信息参考表；基于时间段、车牌字符、车辆图像将入场车牌信息参考表与第三停车事件信息进行匹配，若匹配成功，根据入场车牌信息参考表生成最佳车牌识别结果，并将入场车牌信息参考表的信息合并入第三停车事件信息。

进一步的，所述停车事件管理模块还用于获取车辆离场经过区域的车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间，并根据车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间生成出场车牌信息参考表，

并将出场车牌信息参考表与已判断入场车辆的车牌信息进行匹配，如果匹配成功，则判断车辆离场；并将车辆离场信息并入第三停车事件信息。

进一步的，若此前没有判断该车离场，所述停车事件管理模块还用于将出场车牌信息参考表生成出场记录，并将出场记录并入第三停车事件信息，进而生成完整的停车事件信息。

进一步的，还包括任务调度模块，所述任务调度模块基于短时间发生多个第一停车事件进行调度计算，并结合计算结果生成第二停车事件信息。

一种基于多类型图像采集的路侧停车管理的系统，包括第一图像采集装置、第二图像采集装置、第四图像采集装置、存储模块和权利要求7至11中任一项所述基于多类型图像采集的路侧停车管理装置，所述第一图像采集装置、第二图像采集装置、第四图像采集装置部署于路侧的l型监控杆的横臂上；所述第一图像采集装置用于检测和跟踪近端车位及附近区域的车辆图像信息，所述第二图像采集装置用于检测和跟踪远端车位及附近区域的车辆图像信息，所述近端车位及附近区域与所述远端车位及附近区域有重叠区域，所述第四图像采集装置用于抓拍车辆进出场关键点的图片、车牌图片和车牌识别结果；

所述第一图像采集装置、第二图像采集装置、第四图像采集装置与权利要求7至11中任一项所述的基于多类型图像采集的路侧停车管理装置通信；

所述存储模块用于存储第一图像采集装置、第二图像采集装置、第四图像采集装置获取的图像信息。

进一步的，还包括第四图像采集模块，所述第四图像采集模块用于获取车辆离场经过区域的图像信息，所述存储模块存储其图像信息。

进一步的，所述主控装置集成于第一图像采集装置、第二图像采集装置、第四图像采集装置和/或第三图像采集装置中，所述第一图像采集装置、第二图像采集装置、第三图像采集装置和/或第四图像采集装置安装在一个设备盒。

本发明中，枪型摄像机具有视角固定，监控范围广的特点，根据使用场景可以对其焦距进行调整。

本发明中，球形摄像机具有快速跟踪、360°水平旋转、无监视盲区和隐私区域遮蔽等特点和功能，其焦距和翻转角度可以自动调节。

本发明中，所述最佳车牌检测区是指第一图像采集装置最易跟踪检测以及识别车辆、车牌信息的区域。

本发明中，所述车辆离场经过区域是指车辆离场会大概率通过的区域。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：基于多类型图像采集可高质量覆盖远近端车位，扩大了检测视角，提高了车辆检测和跟踪的准确率；充分利用图像采集装置的优势，提高了图像的有效区域占比；利用最佳车牌检测区，提高了车牌识别准确率；基于各控制模块的功能，使得停车事件判断更准确，取证更充分，计费证据更充分。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

图1是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统的示意图；

图2是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理方法流程图；

图3是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统的示意图；

图4是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理装置的原理流程图；

图5是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统的实际视角示意图；

图6是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统的视角图；

图7是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统常规入场的俯视图；

图8是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统常规入场的俯视图；

图9是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统非常规入场的俯视图；

图10是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统非常规入场的俯视图；

图11是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统异常入场的俯视图；

图12是本发明基于多类型图像采集的路侧停车管理系统异常入场的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1和图2所示，本发明所述的基于多类型图像采集的路侧停车管理系统，该系统用于路侧停车管理，包括第一图像采集装置1、第二图像采集装置2、第四图像采集装置4、存储模块5和主控装置6，其中第一图像采集装置1、第二图像采集装置2设为枪型摄像机、第四图像采集装置4设为球形摄像机，主控装置6包括第一控制模块601、第二控制模块602、停车事件管理模块603和网络通信模块605，网络通信模块605负责与后台7通信，所述第一控制模块601设为枪型摄像机控制模块，第二控制模块602设为球形摄像机控制模块，所述第一图像采集装置1、第二图像采集装置2、第四图像采集装置4部署于路侧的l型监控杆的横臂上，存储模块5存储来自第一图像采集装置1、第二图像采集装置2和第四图像采集装置3获取的车辆图像信息。

具体的，在车辆驶入/驶出停车监控区域时，分为常规情况、非常规情况以及异常情况。

常规情况：（1）车辆以常规方式入场时，先经过第一图像采集装置的检测区（近端车位以及附近区域），获取到高质量的车牌信息（第一停车事件信息），并经过最佳车牌检测区101获取车牌信息、车辆图像信息、抓拍时间进而生成入场车牌信息参考表，若第一图像采集装置跟踪到车辆进入停车位，判定车辆入场，随即第四图像采集装置根据第二控制模块的指令控制第四图像采集装置调整角度和焦距抓拍车辆的图像信息，获取停车证据（第二停车事件信息），其中：停车证据包括车辆进出场关键点的图片、车牌图片、车牌识别结果；

基于入场车牌信息参考表信息以及获取到的停车证据信息以及相应事件发生的时段生成第三停车事件信息，将第三停车事件信息发送至后台。

若车辆已离开第一图像采集装置的检测区域，第一图像采集装置停止对车辆的跟踪和检测。

（2）若车辆进入第二图像采集装置的检测区域（远端车位及附近区域）时，由第二图像采集装置执行对车辆的检测和跟踪，若跟踪到车辆进入停车位，则第二图像采集装置判定车辆入场，并将车辆的入场信息发送给主控装置，第二控制模块根据第二图像采集装置提供的信息控制第四图像采集装置抓拍，获取停车证据（第二停车事件信息），

基于第一图像采集装置和第二图像采集装置获取的重叠区域102的图像，拼接成完整的全景图像信息；

停车事件管理模块将获取的完整的全景图像信息、入场车牌信息参考表信息、获取到的停车证据信息合并成第三停车事件信息，发送第三停车事件信息至后台。

若短时间发生多个停车事件，第一图像采集装置和第二图像采集装置均检测到停车事件发生，则由任务调度模块604进行调度计算并根据计算结果控制第四图像采集装置进行依次抓拍，并根据给出的停车事件信息、抓拍的停车事件信息、对应时段存储模块记录的图像信息，合成完整的停车事件信息；

停车事件管理模块在合成完整停车事件信息时，匹配入场车牌信息参考表，按时间段、车牌字符、车辆图像对停车信息进行模糊匹配，如果能匹配到，则按牌信息参考表给出最佳车牌识别结果，并将车牌信息参考表的对应信息合并入停车事件信息；主控装置中的网络通信模块将完整的停车事件信息发送给后台；

因此，车辆常规入场时，绝大多数情况会在最佳视角抓拍到车牌，提高了车牌识别的准确率。

车辆常规出场时，获取第一图像采集装置或第二图像采集装置的车辆离场信息，主控装置根据第一图像采集装置或第二图像采集装置获取的信息，控制第四图像采集装置调整角度和焦距进行抓拍，完成停车证据的获取（其中停车证据包括车辆出场关键点的图片、车牌图片、车牌识别结果等）。

停车事件管理模块将获取的车辆离场信息以及停车证据合并成第三停车事件信息，发送第三停车事件信息至后台。

若第一图像采集装置和第二图像采集装置均获取到车辆离场信息，第一图控制模块根据重叠区域图像，拼接出完整的全景图像，并入第三停车时间信息内。

同样的，如果出场发生多个停车事件，第一图像采集装置和第二图像采集装置均检测到停车事件发生，则由任务调度模块进行调度计算并根据计算结果控制第二控制模块控制第四图像采集装置进行依次抓拍，并根据给出的停车事件信息、抓拍的停车事件信息、对应时段存储模块记录的图像信息，合成第三停车事件信息。

实施例2

如图3至图8所示，其与实施例1的区别在于：还包括第三图像采集装置3，第三图像采集装置3也部署在l型监控杆上，若车辆离场没有被第一图像采集装置和第二图像采集装置获取，但是被第三图像采集装置识别到车辆出场，则按照车辆出场处理；

第三图像采集装置高速抓拍识别获取车辆离场经过区域的车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间，并根据车牌信息、车辆图像信息以及抓拍时间生成出场车牌信息参考表。

停车事件管理模块会定时将出场车牌信息参考表与已判断入场车辆的车牌信息进行匹配，如果能匹配上，则判断车辆离场，并将车辆离场信息并入第三停车事件信息；若此前第一图像采集装置和第二图像采集装置均没有判断该车离场，则以第三图像采集装置的抓拍结果为依据生成出场记录，并将该出场记录并入第三停车事件信息，进而生成完整的停车事件信息；若此前已经判断该车离场，则进一步提高了出场判断的置信度。

如果出场车牌信息参考表未与已判断入场的车辆的车牌信息匹配成功，则说明此车辆可能是路过车辆，不记入停车事件信息中。

因此，常规情况下，已经检测到入场的车辆在驶出时，只有同时被第一图像采集装置（或第二图像采集装置）漏检且未被第三图像采集装置检测到，才有可能出现漏识别的情况，这极大地减少了出场漏检测的情况。

如图5所示，在路侧设置多组l型监控杆，前方l型监控杆中的第一图像采集装置不仅可以采集其最佳车牌检测区的车辆图像信息，而且可以同时采集后方l型监控杆第三图像采集装置覆盖的车辆离场经过区域的车辆图像信息，这样随时将两组采集装置获取的车辆图像信息进行比对和信息互补，可以降低甚至避免经过后方l型监控杆中第三图像采集装置覆盖的车辆离场经过区域的车辆被漏检的情况。

具体设置时，当在路侧设有多组l型监控杆的情况下，后方的l型监控杆上可以不安装第三图像采集装置，只需通过前方l型监控杆上的第一图像采集装置采集其车辆离场经过区域的车辆图像信息即可。

因此在不影响整个停车管理的前提下，这样的设计降低了设备的安装成本。

实施例3

车辆入场的非常规情况：如图9所示，车辆入场时，车辆没有通过第一图像采集装置的最佳车牌检测区直接跨线进入第一图像采集装置的检测区（近端车位及附近区域）时，第一图像采集装置获取高质量的车牌信息（第一停车事件信息），若第一图像采集装置跟踪到车辆进入停车位，判定车辆入场，随即第四图像采集装置根据第二控制模块的指令控制第四图像采集装置调整角度和焦距抓拍车辆的图像信息，获取停车证据（第二停车事件信息），其中：停车证据包括车辆进出场关键点的图片、车牌图片、车牌识别结果；

基于第一次停车事件信息和第二次事件信息以及相应事件发生的时段生成第三停车事件信息，将第三停车事件信息发送至后台。

若车辆已离开第一图像采集装置的检测区域，第一图像采集装置停止对车辆的跟踪和检测。

若车辆离开第一图像采集装置之后进入第二图像采集装置的检测区域（远端车位及附近区域）时，由第二图像采集装置执行对车辆的检测和跟踪，若跟踪到车辆进入停车位，则第二图像采集装置判定车辆入场，并将车辆的入场信息发送给主控装置，第二控制模块根据第二图像采集装置提供的信息控制第四图像采集装置抓拍，获取停车证据（第二停车事件信息），

基于第一图像采集装置和第二图像采集装置获取的重叠区域的车辆图像，拼接成完整的全景图像信息；

停车事件管理模块将获取的完整的全景图像信息、获取到的停车证据信息合并成第三停车事件信息，将第三停车事件信息发送至后台。

若短时间发生多个停车事件，第一图像采集装置和第二图像采集装置均检测到停车事件发生，则由任务调度模块604进行调度计算并根据计算结果控制第四图像采集装置进行依次抓拍，并根据给出的停车事件信息、抓拍的停车事件信息、对应时段存储模块记录的图像信息，合成完整的停车事件信息；并将完整的停车事件信息发送到后台。

车辆出场的非常规情况，如图10所示，车辆出场时，如果车辆不通过第三图像采集装置的车辆离场经过区域，则只依靠第一图像采集装置或第二图像采集装置的判断结果作为停车事件信息。

实施例4

车辆入场的异常情况，如图11所示，在短时间内，车辆先经过第三图像采集装置的检测区并被检测到车牌之后再进入停车位，判断为逆行进入停车位；归为违章停车；

或者车辆先经过第二图像采集装置的检测区域再进入第一图像采集装置的检测区之后进入停车位，则也归为违章停车。

如图12所示，车辆出场的短时间内，远端车位的车辆先判断离场，再出现在第一图像采集装置的最佳车牌检测区或者第二图像采集装置的检测区，则判断为此车辆为逆行出场；归为违章出场。

作为可变化的实施方式，所述主控装置集成于第一图像采集装置、第二图像采集装置、第四图像采集装置和/或第三图像采集装置中的一个或多个，所述第一图像采集装置、第二图像采集装置、第三图像采集装置和/或第四图像采集装置安装在一个设备盒或者多个设备盒内。

本发明中，所述第一图像采集装置、第二图像采集装置、第三图像采集装置和第四图像采集装置不限于枪型摄像机或球形摄像机，只要能获取车辆图像信息的装置都属于本发明的保护范畴。

本发明中，在同一l型监控杆上不限于安装一套路侧停车管理系统，具体使用时，可以安装两套以上路侧停车管理系统；或者在一套路侧停车管理系统基础上不限于增加一组或多组第一图像采集装置、第二图像采集装置、第三图像采集装置、第四图像采集装置中的一种或多种。

本发明实施例的附图中的图像采集装置均先获取的是车辆车尾的图像信息，也可以根据不同路况的需求设置所有图像采集装置的安装方向，用于采集车辆车头方向的图像信息。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。