一种雷达与摄像机联动的车辆识别系统的制作方法

本实用新型属于车辆识别管理技术领域，尤其涉及一种雷达与摄像机联动的车辆识别系统。

背景技术：

随着城市规模的扩大，以及汽车保有量的提高，城市停车管理体系的建设提到了城市规划的日程中，作为智能(智慧)城市发展建设的一部分，智能停车管理的关键节点之一是：准确、高效的进行车辆识别。

现有的城市道路，大多在道路两侧规划有停车位形成路侧停车场，除了方便停车之外，也有助于减少专用停车场的设置，即合理化的利用了有限的城市公共空间，也减少了对城市专用空间的占用。但是，在调节城市停车场布局的同时，这种路侧停车场的管理难也日益凸显。

所述路侧停车场，包括机动车车道、非机动车车道、人行道等可容停车空间，为机动车停放所设置的停车位置。较为常见的是人工管理，针对一定范围内的路侧停车场，当车辆停入时，人工登记停车起始时间，当车辆驶离时，人工确认停车结束时间，然后提供停车收费单据并完成收费工作，效率不高，漏洞百出。

也有一些管理方案结合了诸如超声波检测器、地感线圈等传感技术手段，辅助实现车辆识别，进而自动统计停车起始时间、停车结束时间，但传感器误动作、容易受到环境影响的问题，导致使用上存在诸多不便。

视频检测器技术的引入，实现了对车辆图像的捕捉，为车辆识别提供了便利，但存在错拍、漏拍、拍不到(遮挡、光线影响)等等情况，信息的采集准确度还有待提升。

技术实现要素：

有鉴于此，确有必要提供一种摄像机采集图像和雷达信息联动，对停车位使用情况判定更准确，更有利于准确的采集车辆信息，有效减少误检及漏检情况，提高停车管理的准确度及效率，在合理控制成本的前提下，有效的保证了系统的可靠性，提高停车位有车无车的识别率，减少摄像机受遮挡导致的影响的一种雷达与摄像机联动的车辆识别系统。

为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供以下技术方案：

一种雷达与摄像机联动的车辆识别系统，其特征在于，包括：

第一摄像机1，第二摄像机2，用于采集摄像机清晰取景范围内的停车位3所在区域的图像信息，

雷达探测模块4，将易被遮挡的停车位3分组后针对每一组停车位一对一的设置雷达探测模块，

数据处理平台，分别与雷达探测模块4和第一摄像机1、第二摄像机2连接，对雷达探测模块的探测数据及摄像机采集的图像信息进行处理，确定停车位中车辆驶入或驶离的情况。

在上述技术方案的基础上，所述第一摄像机1和第二摄像机2，安装于同一根立杆上，且俯仰角不同。

在上述技术方案的基础上，所述第一摄像机1和第二摄像机2，安装高度为4～6米。

在上述技术方案的基础上，所述摄像机清晰取景范围是指，停车位距离摄像机最近距离不小于2米，停车位距离摄像机最远距离不大于100米。

在上述技术方案的基础上，所述停车位3所在区域包括若干停车位3，

停车位3的排列方式为：停车位3沿其宽度方向依次沿直线排列，

或：停车位3的排列方式为：停车位3沿其长度方向依次沿直线排列，

或：停车位3的排列方式为：停车位3沿其宽度方向共圆心呈弧形排列。

在上述技术方案的基础上，所述图像信息包括：

停车位使用情况图像信息，用于判断停车位是否有车辆停泊，可藉此获得停车位使用/空余情况信息，

车辆信息，用于判读车牌号码，可藉此相应产生停车计时、停车计费信息，

车辆轨迹信息，用于分析车辆移动轨迹，可藉此获得车辆在摄像机清晰取景范围内的行驶路径。

在上述技术方案的基础上，所述将易被遮挡的停车位3分组，即：将若干临近的停车位3划分在一起，构成一组停车位，每一组停车位至少包括两个停车位3，对该组停车位设置一个雷达探测模块4。

在上述技术方案的基础上，雷达探测模块设置于安装第一摄像机1和第二摄像机2的同一根立杆上，

或：雷达探测模块设置至少两个，从两个相反的方向探测同一组停车位，

或：雷达探测模块设置至少两个，从同一个方向、不同位置探测同一组停车位。

在上述技术方案的基础上，所述雷达探测模块4为毫米波雷达，工作于76～81GHz频段，或：工作于92～96GHz频段。

在上述技术方案的基础上，安装时，以雷达为顶点，雷达覆盖的车位两端跟雷达三个点形成的角度小于160度，距离20米以内能达到最优效果。

在上述技术方案的基础上，所述易被遮挡的停车位3指：位于摄像机远端的停车位。

在上述技术方案的基础上，当为横向车位时，远端指远离摄像机拍摄方向的一端，

当为纵向车位时，远端指远离摄像机拍摄方向的一端，

当为弧形车位时，远端指停车位和摄像机间有两个以上停车位阻隔的一端。

在上述技术方案的基础上，数据处理平台包括存储模块，所述对雷达探测模块的探测数据及摄像机采集的图像信息进行处理指：

摄像机采集图像信息时，如雷达探测模块4有信号，则将图像信息和雷达信息绑定存储于存储模块。

在上述技术方案的基础上，数据处理平台，还设有配套的环境信息传感器，环境信息传感器用于至少采集一组停车位所处区域的以下环境信息：

温度，湿度，风速，光照。

在上述技术方案的基础上，所述数据处理平台，根据环境信息，设定雷达探测模块及摄像机的置信度，根据置信度选择性的将摄像机采集图像信息传输到存储模块，

置信度高则将一到两张图像信息传输到存储模块，

置信度低则将三到五张图像信息传输到存储模块。

与现有技术相比较，本实用新型的技术方案摄像机采集图像和雷达信息联动，对停车位使用情况判定更准确，更有利于准确的采集车辆信息，有效减少误检及漏检情况，提高停车管理的准确度及效率，在合理控制成本的前提下，有效的保证了系统的可靠性，提高停车位有车无车的识别率，减少摄像机受遮挡导致的影响。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

图2为本实用新型实施例2结构示意图。

图3为本实用新型实施例3结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2、3所示，本实用新型给出了一种雷达与摄像机联动的车辆识别系统，包括：

第一摄像机1，第二摄像机2，用于采集摄像机清晰取景范围内的停车位3所在区域的图像信息，

所述第一摄像机1和第二摄像机2，安装于同一根立杆上，且俯仰角不同，安装于同一根立杆上可合理控制安装成本，降低施工难度，第一摄像机1和第二摄像机2拍摄图像覆盖的停车位不同，俯仰角的具体选择是根据其采集图像位置而定，目的在于获取清晰可用的图像信息，

所述第一摄像机1和第二摄像机2，安装高度为4～6米，一方面是为了避免遮挡，以便获取清晰可用的图像信息，另一方面是为了避免有人恶意损坏摄像机，提高系统可靠性及使用寿命，第三方面是考虑到维修维护的便利，安装过高将增加维修维护成本，

所述摄像机清晰取景范围是指，停车位距离摄像机最近距离不小于2米，停车位距离摄像机最远距离不大于100米，距离过近则对焦不准，不利于获取清晰可用的图像信息，同理距离过远则图像中物体尺寸过小，不利于后期对图像信息的自动处理及辨认判别，优选停车位距离摄像机最近距离为5～10米，优选停车位距离摄像机最远距离为45～50米，需要说明的是，随着摄像机品牌、参数的不同，清晰取景范围需要根据实际情况进行相应调整，本处给出的为较佳的经验值，

本实用新型设置双摄像机，即所述第一摄像机1和第二摄像机2，二者对立杆的同一侧方向采集图像，图1、2、3所示均为对立杆右侧方向采集图像，为提高采集图像的效率，第一摄像机1和第二摄像机2分别采集不同区域的图像，双摄像机采集图像不交叉，例如：第一摄像机1获取包含最近距离停车位的图像信息，第二摄像机2获取包含最远距离停车位的图像信息，

所述停车位3所在区域包括若干停车位3，其中：

本实用新型实施例1示出了停车位3的排列方式为：停车位3沿其宽度方向依次沿直线排列，车辆停泊后首尾相邻，亦称为横向车位，或串行车位，

本实用新型实施例2示出了停车位3的排列方式为：停车位3沿其长度方向依次沿直线排列，车辆停泊后车身(侧面的车门)相邻，亦称为纵向车位，或并行车位，需要说明的是，斜线车位类似于纵向车位，可视为纵向车位的一种特例情况，

本实用新型实施例3示出了停车位3的排列方式为：停车位3沿其宽度方向共圆心呈弧形排列，车辆停泊后车头或车尾朝向圆心所在方向，亦称为弧形车位，

所述图像信息包括：

停车位使用情况图像信息，用于判断停车位是否有车辆停泊，可藉此获得停车位使用/空余情况信息，

车辆信息，用于判读车牌号码，可藉此相应产生停车计时、停车计费信息，所述图像信息亦可进一步辅助确定车型、车辆颜色，

车辆轨迹信息，用于分析车辆移动轨迹，可藉此获得车辆在摄像机清晰取景范围内的行驶路径，

雷达探测模块4，将易被遮挡的停车位3分组后针对每一组停车位一对一的设置雷达探测模块，

所述易被遮挡存在以下几种情况：

第一种，由于车辆停泊在远端停车位，距离摄像机很远，摄像机采集图像不能准确的分析具体占用了哪个停车位(距离远导致视角不佳)，因为地面上划分停车位的线条互相靠近形成了遮挡，能看到车，但不能准确判断具体的停车位，

第二种，车辆停泊较多时，距离摄像机近的车辆对距离摄像机远的车辆以及停车位均形成遮挡，此时既不便于观察车辆，也不能准确判断具体的停车位，

以上遮挡情况都影响车辆识别、管理，故增设雷达探测模块4进行辅助，

所述将易被遮挡的停车位3分组，即：将若干临近的停车位3划分在一起，构成一组停车位，对该组停车位设置一个雷达探测模块4，划分出多少组停车位就相应的设置多少个雷达探测模块4，划分的方式具体包括：

方式1、停车场横向车位，则将相互存在遮挡情况的、处于同一直线上的2～6个停车位3划分为一组停车位；优选将3～4个停车位3划分为一组停车位；

方式2、停车场纵向车位，则将相互存在遮挡情况的、处于同一直线上的3～6个停车位3划分为一组停车位；优选将4～5个停车位3划分为一组停车位；

方式3，停车场弧形车位，则将相互存在遮挡情况的、相邻的3～8个停车位3划分为一组停车位；优选将4～6个停车位3划分为一组停车位；

将停车位分组后，每一组停车位至少包括两个停车位3，则能进一步减少雷达探测模块4的数量，有利于进一步降低成本，降低系统安装及维护的难度，易被遮挡的停车位3通常有多个，这些停车位3大多数互相临近的停车位，故存在易被遮挡的情况，由于雷达探测模块同一时刻可以探测多个停车位3，如果针对停车位3来一对一的设置雷达探测模块，则存在雷达探测模块用量过大的问题，也没有这种大量使用雷达探测模块的必要性，因此，将若干停车位3合理分组，形成多组停车位(至少一组停车位，可以有两组以上)，则多组停车位更利于雷达探测模块的设置及使用，

具体到设置雷达探测模块的位置，可采用如下方案：

方案1，雷达探测模块设置于安装第一摄像机1和第二摄像机2的同一根立杆上，如图1所示；具体实施时，可以在立杆上增设横杆以拓展安装位置，更合理的选择设备位置及角度；

方案2，雷达探测模块设置至少两个，从两个相反的方向探测同一组停车位，如图2所示；具体实施时，可以从左右两个相反的方向探测同一组停车位；

方案3，雷达探测模块设置至少两个，从同一个方向、不同位置探测同一组停车位，如图3所示；具体实施时，两个雷达探测模块均采用从左向右的方向探测同一组停车位，但两个雷达探测模块设置于不同位置，一个安装第一摄像机1和第二摄像机2的同一根立杆上，位于停车位的前侧(前侧是相对位置，也可以为车辆驶入方向)，另一个则远离第一摄像机1和第二摄像机2设置到停车位的后侧(后侧是相对于前侧而言)，具体位置及安装角度的选择以能够探测到相应的一组停车位为准，例如可采用如下安装方案：

雷达覆盖的车位两端跟雷达三个点形成的角度(以雷达为顶点)应小于160度(优选小于120度)，距离20米以内能达到最优效果；

所述雷达探测模块4为毫米波雷达，工作于76～81GHz频段，在20～30米以内精度可达几个厘米，为获得更高精度则更优选工作于92～96GHz频段，在80～100米以内精度可达20厘米左右(实际使用时，探测距离大于1km，可检测高度3cm、直径3.8cm的异物)，其原理是：工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的雷达，毫米波的波长介于微波和厘米波之间，毫米波遇到车辆立即被反射回来，再被雷达接收，实现车辆有无的判断、车辆车速的判断，车辆轮廓的判断，将判断结果传输到数据接收器，数据接收器再通过接口(例如串口)与上位机系统实现数据交换，经过雷达探测模块4探测后，获得的车辆轮廓是：被测物体(车辆)垂直于雷达中心点的切面轮廓，

所述易被遮挡的停车位3指：位于摄像机远端的停车位，具体的停车位数量至少为一个，

本实用新型实施例1示出了易被遮挡的停车位3为：当为横向车位时，远端指远离摄像机拍摄方向的一端，远离指距离摄像机的镜头远，因为距离摄像机的镜头远，故停车位的线条因为遮挡不足以准确判断具体的停车位，车辆本身在采集图像中也不易辨别，

本实用新型实施例2示出了易被遮挡的停车位3为：当为纵向车位时，远端指远离摄像机拍摄方向的一端，远离指距离摄像机的镜头远，远离指距离摄像机的镜头远，因为距离摄像机的镜头远，故停车位的线条因为遮挡不足以准确判断具体的停车位，车辆本身在采集图像中也不易辨别，

本实用新型实施例3示出了易被遮挡的停车位3为：当为弧形车位时，远端指停车位和摄像机间有两个以上停车位阻隔的一端，由于停车位和摄像机间还存在多个停车位，这中间的停车位一旦停放车辆后，对其他停车位及车辆将会形成遮挡，不便于判断具体的停车位，也不便于对采集图像中的车辆进行辨别，即：考虑到摄像机的安装高度，当停车位和摄像机间有两个以上停车位阻隔(例如有两个停车位、有三个停车位，或更多)时，则仅根据摄像机采集图像难以准确判断车辆到底占用或驶离哪一个停车位，

针对上述易被遮挡的停车位3的情况，本实用新型，通过相应增加雷达探测模块4辅助检测、管理，以提高准确性和效率，同时，兼顾了对成本的控制，

数据处理平台，分别与雷达探测模块4和第一摄像机1、第二摄像机2连接，对雷达探测模块的探测数据及摄像机采集的图像信息进行处理，确定停车位中车辆驶入(对应于停车事件)或驶离(对应于驶离事件)的情况，

通过汇总雷达探测模块的探测数据及摄像机采集的图像信息，然后在并行信息采集(指雷达探测模块和摄像机分别工作，同时获取相应的数据及信息)的基础上，分析数据并确定停车事件或驶离事件发生在哪一个停车位，

数据处理平台包括存储模块，所述对雷达探测模块的探测数据及摄像机采集的图像信息进行处理指：

如果根据采集的信息判断远端停车位有车辆驶入，则在包含信息采集时间的一段时间范围内，雷达探测模块反馈信息为无车到有车的停车位，为车辆停入的停车位，则将图像信息和雷达信息绑定存储于存储模块，标记为停车事件；

如果根据采集的信息判断远端停车位有车辆驶离，则在包含信息采集时间的一段时间范围内，雷达探测模块反馈信息为有车到无车的停车位，为车辆驶离的停车位，则将图像信息和雷达信息绑定存储于存储模块，标记为驶离事件。

根据进一步的数据分析，从雷达探测模块的探测数据还可获取车辆车速的数据信息，车辆轮廓的数据信息，具体的分析算法可按现有技术实施，不再详述。

在上述技术方案的基础上，数据处理平台，还设有配套的环境信息传感器，环境信息传感器用于至少采集一组停车位所处区域的以下环境信息：

温度，湿度，风速，光照，

所述一组停车位包括至少一个停车位，该一组停车位可称为典型停车位，其代表了一个停车场或一定范围内的停车场中的停车位的环境信息，

所述数据处理平台，根据环境信息，设定雷达探测模块及摄像机的置信度，根据置信度选择性的将摄像机采集图像信息传输到存储模块，

置信度高则将一到两张图像信息传输到存储模块，

置信度低则将三到五张图像信息传输到存储模块。

置信度的具体计算按现有技术实施即可，不再详述。

与现有技术相比较，本实用新型的技术方案摄像机采集图像和雷达信息联动，对停车位使用情况判定更准确，更有利于准确的采集车辆信息，有效减少误检及漏检情况，提高停车管理的准确度及效率，在合理控制成本的前提下，有效的保证了系统的可靠性，提高停车位有车无车的识别率，减少摄像机受遮挡导致的影响。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。