一种基于云服务的车牌识别远程监控系统的制作方法

本发明涉及数据处理，具体为一种基于云服务的车牌识别远程监控系统。

背景技术：

1、随着我国经济的飞速发展和人们生活水平的提高，私家车辆与日俱增，导致停车场需求不断地上升。智能停车场管理系统有着巨大的优势，能有效地管理停车秩序，有效地利用停车场有限的车位资源，对缓解城市停车难问题起到明显的促进作用，因此国内智能停车场管理、运营相关行业迅速发展壮大。

2、现有技术中，如中国专利号为：cn110619751a的“一种基于云服务器的智能停车管理系统”，其包括基于云服务器的智能停车管理云平台、与智能停车管理云平台之间通信连接的停车管理移动终端和停车场控制系统，通过将传统停车场出入口车牌识别设备、车位锁、车位地磁检测器通过网络接入到云端，此方案实现了传统停车场出入口无人化管理、少量分散的车位收费管理、路内停车无人化管理等，还将传统停车服务融入到共享经济等新业态、新服务中，还可向城市管理部门提供城市级别的统一停车管理、空余停车位信息发布、停车引导等智慧城市管理服务，有效缓解停车场出入口的压力，提升停车场的智能化程度。

3、但现有技术中，针对停车场的车牌识别远程监控系统在实际应用时，为缓解停车场出入口压力，大多采用各类传感器进行车位空余统计并在入口处进行公示，司机遇到无车位的情况时，只能自行搜寻下一未知情况的停车点，不仅在搜寻途中浪费时间精力，附近街道内随着搜寻停车点的车辆增多，更会导致附近道路拥堵的情况，此种方式只可对单个停车场起到疏堵作用，于城市管理角度来说，疏堵效果并不显著，且现有的停车场车牌识别系统具有一定的信息封闭性和限制性，系统之间的数据无法共享，浪费了大量硬件资源和算力，同时，现有的停车场车牌识别和监控系统，大多是为了服务于停车场的运营商进行停车收费，其在针对付费用户的看管车辆以及停车服务的应用上，只具备单一的画面监控功能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于云服务的车牌识别远程监控系统，以解决上述背景技术提出的针对停车场的车牌识别远程监控系统在实际应用时，为缓解停车场出入口压力，大多采用各类传感器进行车位空余统计并在入口处进行公示，司机遇到无车位的情况时，只能自行搜寻下一未知情况的停车点，不仅在搜寻途中浪费时间精力，附近街道内随着搜寻停车点的车辆增多，更会导致附近道路拥堵的情况，此种方式只可对单个停车场起到疏堵作用，于城市管理角度来说，疏堵效果并不显著，且现有的停车场车牌识别系统具有一定的信息封闭性和限制性，系统之间的数据无法共享，浪费了大量硬件资源和算力，同时，现有的停车场车牌识别和监控系统，大多是为了服务于停车场的运营商进行停车收费，其在针对付费用户的看管车辆以及停车服务的应用上，只具备单一的画面监控功能的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于云服务的车牌识别远程监控系统，包括云服务管理系统、停车场出入口安装的道闸控制系统、停车场出入口及场内安装的高清摄像头组、用于交换来自停车场的数据信息和来自云服务管理系统控制命令的云端服务器、用于无线传输数据的路由器、停车场内道路地面预埋的场内引导模块；所述高清摄像头组为安装在停车场内的多个高清摄像机组成，所述场内引导模块为树脂封装的含有多个不同颜色led灯珠的灯带；

3、所述云服务管理系统包括收费模块、管理显示模块、监管模块、微信小程序付费系统和线上报警模块；

4、所述收费模块用于识别出入停车场车辆的车牌信息，并对入场车辆进行停车计费；

5、所述管理显示模块用于输出每个停车场出入口及场内安装的高清摄像头组所采集的图像和停车场运营统计数据，支持tv、vga和hdmi同时输出，vga、hdmi全高清1080p显示输出；

6、所述监管模块用于通过高清摄像头组所采集到的图像，监视入场车辆及停车环境，可配合场内引导模块辅助入场车辆搜寻停车位，且内设有用于记录违法车辆车牌信息的车辆黑名单；

7、所述微信小程序付费系统用于停车用户的线上支付及便捷寻车；

8、所述线上报警模块用于接收来自所述监管模块的报警信号后，将事发地点的高清摄像头组所采集的实时画面接入线上警务系统并进行报案；所述报警信号的触发条件为非法闯卡、侦测到禁入区遭受入侵、消防报警、车辆异常警报、闪灯。

9、优选的，所述收费模块包括车牌识别模块，且车牌识别模块包括车牌定位模块、车牌校正模块、车牌字符识别模块；

10、所述车牌定位模块用于从车辆图像中检测出包含车牌的候选区域，采用边缘检测定位算法将图像背景和车牌目标相互分离，以定位车牌信息于图像中的位置；

11、所述车牌校正模块用于使用基于边缘点投影方差最小的水平矫正算法，对含有车牌信息的图像进行水平倾斜矫正，使用垂直投影法实现垂直倾斜矫正；

12、所述车牌字符识别模块用于选取卷积神经网络提取含有车牌信息的图像中的特征图，以获取车牌信息中的中英文及数字的字符排列。

13、优选的，所述收费模块还包括计时模块、车辆信息存储模块和收费计算模块；

14、所述计时模块用于计算每个车辆入场至出场的间隔时长，并将所述间隔时长上传至收费计算模块中与对应的车牌信息绑定；

15、所述车辆信息存储模块用于存储入场时所采集的车辆车牌信息；

16、所述收费计算模块用于通过来自所述计时模块中的间隔时长，根据停车场收费规则计算出场车辆需缴费金额。

17、优选的，所述监管模块包括车辆调度模块、智能监控模块；

18、所述车辆调度模块用于在停车场内车位不足时，对所述停车场入口外的车辆调度提示至最近的含有车位的停车场；

19、所述智能监控模块用于获取来自高清摄像头组的监视画面，以对停车场内进行入侵侦测、消防监测和车辆保管工作。

20、优选的，所述车辆调度模块包括车辆定位模块、停车场数字地图、停车路径规划模块、寻车路径规划模块；

21、所述车辆定位模块用于通过来自各个停车场内的路由器的tcp/ip协议的ip地址，判断车辆所处的停车场的位置信息；

22、所述停车场数字地图用于存储受监管的每个停车场的数字地图，所述数字地图包括车位信息、场内路径、高清摄像头组内各个高清摄像机的安装位置；

23、所述停车路径规划模块用于为入场车辆规划前往最近停车位的行驶路径；

24、所述寻车路径规划模块用于将最优寻车路径信息于停车场数字地图上标识后传输至寻车用户的微信小程序付费系统中显示。

25、优选的，所述道闸控制系统包括电源管理模块、单片机、自主控制电路及数字键盘、驱动电路及电机、备用电源；

26、所述电源管理模块用于接入市电为道闸设备功能；

27、所述单片机用于控制道闸设备中驱动电路及电机的启停工作；

28、所述自主控制电路及数字键盘用于通过自主输入密码而通过所述单片机控制驱动电路及电机开启；

29、所述驱动电路及电机用于带动道闸设备的拦截杆的抬升、降低工作；

30、所述备用电源用于在电路故障/接入市电断电时，为所述驱动电路及电机、单片机、自主控制电路及数字键盘供能。

31、优选的，所述采用边缘检测定位算法将图像背景和车牌目标相互分离，包括以下步骤：

32、s201、将采集到的车牌图像进行灰度化处理，舍弃冗余信息；

33、s202、通过sobel边缘检测提取水平边缘信息；

34、s203、进行二值化处理，将图像背景和车牌目标相互分离。

35、优选的，所述对含有车牌信息的图像进行水平倾斜矫正，包括以下步骤：

36、s210、计算图像像素的中心点，计算公式如下：

37、

38、其中，x以及y为相应点像素的横坐标和纵坐标；

39、s211、计算相应的映射点，计算公式如下：

40、

41、其中，b、c分别为x、y对应映射点的横坐标和纵坐标；

42、s212、计算水平倾斜角度，计算公式如下：

43、

44、s213、根据计算得到的倾斜角度η进行仿射变换后，用双线性插值法完成车牌的水平矫正。

45、优选的，所述选取卷积神经网络提取含有车牌信息的图像中的特征图，包括以下步骤：

46、s220、先穷举出所有可能出现在车牌中的中英文字符；

47、s221、搭建一个三层的神经网络层，采取了same的方式在每一层计算pooling的输出大小；

48、s222、向上取整后，对数据集进行training和test。

49、优选的，所述same的方式输出特征图的长、宽，计算公式如下：

50、

51、其中，w表示输入特征图的长/宽，s表示卷积核的大小。

52、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

53、1、本发明中，实现了将多个停车场系统中的数据信息互通整合，当车辆到达停车场出现车位不足时，可向用户推荐就近的含有空余车位的停车场，避免了周围街道因搜寻车位的车辆增多而导致交通堵塞的问题，且设有用于记录违法车辆车牌信息的车辆黑名单，具有欠费、闯卡等历史记录的违法车辆车牌号会被统计至黑名单中，并在违法车辆被抓拍识别到时，第一时间报警，便于执法机构对其进行处罚，也通过限制其停车的方式，督促其尽补缴费用或快投案自首，从城市角度做到了智能化服务用户停车，解决停车难和舒缓交通压力的功能，将多个停车场系统资源整合并连入城市管理系统可一定程度上节约算力。

54、2、本发明中，实现了通过车牌识别和监控技术，不仅能为因车位不足而无法进场的停车场外的车辆推荐停车地点，还能为进场后的车辆提供停车路径推荐和引导，同时还能为用户在停车场中搜寻车辆提供路径引导，配合线上支付停车费，能加快用户进场和出场的速度，节约用户停车和寻车时间，从而不仅能提升停车场的使用效率，还能为用户带来更加智能化和人性化的服务体验。

55、3、本发明中，实现了高清摄像头组将实时采集到的画面传输至智能监控模块后，经其判断画面中是否具有报警信号的触发条件，而触发条件为非法闯卡、侦测到禁入区遭受入侵、消防报警、车辆异常警报、闪灯，能在停车场内发生各种意外情况时，第一时间发现并作出相应的应急处理，保护停车场内用户的生命财产安全。