專利名稱：大場景停車場智能管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種停車場管理技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體地說，涉及的是一種大場景停 車場智能管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，我國私有汽車保有量快速增長，因而對 停車的需求大幅度增加，從而對停車場規(guī)模和停車場管理效率的要求也越來越高。在停車 場布局完成后，如何方便車輛停放，提高車輛安全性，降低運營成本，完善停車場管理就顯 得尤為重要。針對智能停車場管理系統(tǒng)，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)做了大量的研究，但大部分都還停留 在對停車場門禁方面的管理，往往忽視了停車場內(nèi)的情況及車位的動態(tài)變化情況。比如有 些人提出基于射頻識別技術(shù)的停車場管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用RFID卡對車輛出入庫狀態(tài)以 及收費進行了統(tǒng)計；還有人提出智能小區(qū)的停車場管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用IC卡和地感線圈 相結(jié)合的方式對車輛進行有效的出入管理。如中國發(fā)明專利申請停車場管理系統(tǒng)及方法，申請?zhí)?00810218767. 6，該專利 提供“一種停車場管理系統(tǒng)及方法，其透過提供主動式射頻識別標簽供用車人放置于車輛 內(nèi)，以使后端的數(shù)據(jù)處理模塊能夠由主動式射頻識別標簽所發(fā)出的射頻信號得知此車輛的 停放位置，并藉由影像擷取及識別模塊或被動式射頻識別標簽，使得用車人在取車時僅需 輸入其車號或利用被動式射頻識別標簽所發(fā)出的射頻信號，即可從數(shù)據(jù)處理模塊獲得車輛 停放位置的相關(guān)信息?！?br> 又如中國發(fā)明專利申請基于視頻技術(shù)的路側(cè)停車場管理系統(tǒng)，申請?zhí)?200510127612. 8，該專利提供一種“基于視頻技術(shù)的路側(cè)停車場管理系統(tǒng)屬于城市室外停 車場監(jiān)控及管理技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)含有路側(cè)停車場上方的CCD攝像機，提取車輛電子號牌 的遠距離讀卡器，與CCD攝像機相連的視頻車位檢測器；遠程管理數(shù)據(jù)服務(wù)器通過數(shù)字通 信網(wǎng)從遠距離讀卡器接收車輛的電子號牌，記錄其入場時間，從視頻車位檢測器接收車位 占用信息及車位壓縮圖像，計算其出場時間；收費服務(wù)器通過數(shù)字通信網(wǎng)從遠程管理數(shù)據(jù) 服務(wù)器接收車輛電子號牌、停車時間、停車費用，與車主進行電子結(jié)算后，通知遠程管理數(shù) 據(jù)服務(wù)器，遠程管理數(shù)據(jù)服務(wù)器將停車收費情況通知車主，還可發(fā)布車位信息。”
上述的專利技術(shù)方案雖然能帶來一定的效果，但是還是忽視了停車場內(nèi)的情況及車位 的動態(tài)變化情況，對于大場景停車場的監(jiān)控并不是很理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種大場景停車場智能管理 系統(tǒng)，在多攝像頭協(xié)同跟蹤技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分考慮停車場現(xiàn)狀，不僅對停車場出入口進行 管理，還對停車場內(nèi)區(qū)域進行監(jiān)控，能夠有效地完成對寬場地停車場的監(jiān)控任務(wù)。為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明所述的大場景停車場智能管理系統(tǒng)，包括計算機管理中心收集停車場的信息，并將信息相關(guān)處理數(shù)據(jù)傳送給各個顯示屏，并及 時更新；
監(jiān)控攝像頭停車場出入口、停車場內(nèi)不同區(qū)域均裝有攝像頭，有效監(jiān)控停車場各個區(qū) 域并獲取有效信息，從入口處開始到車輛進入停車場內(nèi)直到車輛離開，整個過程對車輛進 行連續(xù)無縫的跟蹤。其中入口處為高清攝像機，其他為普通攝像頭；
顯示屏24小時全天候使用，顯示屏包括監(jiān)控室綜合信息顯示屏、入口車位信息顯示 屏、車位引導(dǎo)顯示屏；
自動?xùn)艡跈C控制車輛出入，具有自動反彈防砸車保護功能；
上述系統(tǒng)采用基于攝像頭和車輛對應(yīng)關(guān)系下的多攝像頭協(xié)同跟蹤策略，即車輛在單 個攝像頭視域內(nèi)，記錄下車輛的狀態(tài)信息；車輛在多攝像頭的重疊視域內(nèi)，根據(jù)最小誤差方 法求出車輛的狀態(tài)信息；車輛脫離任一攝像頭視域，根據(jù)卡爾曼濾波預(yù)測的方法估計出車 輛的狀態(tài)信息。所述監(jiān)控攝像頭，實現(xiàn)以下任務(wù)1)實現(xiàn)入口的車輛信息采集和控制，為符合停 車條件的車輛分配車位；幻通過檢測車位狀態(tài)變化并由計算機管理中心將數(shù)據(jù)送至入口 車位顯示屏、車位引導(dǎo)顯示屏顯示，并引導(dǎo)車主快速找到系統(tǒng)分配的空車位；3)通過對車 牌區(qū)域的檢測，實現(xiàn)車牌定位與提取，字符切分與識別，最終達到對車牌字符的再現(xiàn)，并給 出識別結(jié)果。所述計算機管理中心通過綜合信息顯示屏，可以直觀看到整個停車場的平面圖， 動態(tài)、實時地顯示出每個車位的使用情況，停車場內(nèi)剩余的空車位信息和各車位的停車時 間。所述計算機管理中心實現(xiàn)計費、收費。固定用戶、VIP用戶只需定期充值，臨時用 戶在驗卡計費后付款找零。所述計算機管理中心可以根據(jù)要求，進行錄入、修改、查詢、統(tǒng)計、自動生成和打印 相關(guān)報表，方便管理人員的工作。本發(fā)明中，要實現(xiàn)在多個攝像頭的環(huán)境下對停車場內(nèi)目標車輛進行連續(xù)跟蹤，除 了要解決目標車輛進入當(dāng)前攝像頭與其他攝像頭視域的重疊問題，還要解決目標車輛丟失 遮擋問題。本發(fā)明將停車場的全局監(jiān)控劃分成若干子區(qū)域，每個子區(qū)域?qū)?yīng)于一個攝像頭。 全局區(qū)域和子區(qū)域間通過預(yù)先計算出的透視矩陣建立映射關(guān)系。根據(jù)攝像頭對不同子區(qū)域 監(jiān)控特點的不同，定義攝像頭和監(jiān)控車輛之間的3種不同對應(yīng)關(guān)系，即車輛在單個攝像頭 的視域內(nèi)、車輛在多攝像頭的重疊視域內(nèi)、車輛脫離任一攝像頭的視域。所述車輛在單個攝像頭的視域內(nèi)，即相鄰攝像頭之間不存在重疊視域，此時只要 記下車輛的位置狀態(tài)信息，并反饋給計算機中心服務(wù)器。用車輛跟蹤窗口的左上頂點的位 置作為車輛的位置狀態(tài)，車輛跟蹤窗口的大小、車輛的速度和加速度作為狀態(tài)變量。所述車輛在多攝像頭的重疊視域內(nèi)，即在兩個相鄰攝像頭的重疊區(qū)域內(nèi)時，根據(jù) 目標的位置映射關(guān)系，在相應(yīng)的攝像頭視域內(nèi)檢測運動車輛，通過比較其物理位置的最小 誤差確定是否是同一目標。所述車輛脫離任一攝像頭的視域，即車輛目標脫離了任何一個攝像頭的監(jiān)控視域 范圍而出現(xiàn)目標丟失，則根據(jù)車輛自身的特點采用了基于卡爾曼濾波的跟蹤方法對脫離攝 像頭視域的車輛進行了預(yù)測跟蹤。
本發(fā)明上述的停車場管理系統(tǒng)將計算機視覺技術(shù)和現(xiàn)有的停車場管理結(jié)合起來， 是對目前智能停車場管理系統(tǒng)應(yīng)用的一種拓展，本系統(tǒng)的推出將大大提升停車場管理的服 務(wù)質(zhì)量和安全機制，同時也實現(xiàn)了車位自動引導(dǎo)的功能。實踐結(jié)果表明，該系統(tǒng)的使用節(jié)省 了人力物力，給車主帶來了窮便，且成本較小，具有較高的可行性，因此該方法具有廣闊的 推廣應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明一實施例中硬件布置示意圖。圖2為本發(fā)明一實施例中工作原理圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的解釋，但是以下的內(nèi)容不 用于限定本發(fā)明的保護范圍。如圖1所示，本實施例提供一種大場景停車場智能管理系統(tǒng)，包括
計算機管理中心收集停車場的信息，并將信息相關(guān)處理數(shù)據(jù)傳送給各個顯示屏，并及 時更新；
監(jiān)控攝像頭停車場出入口、停車場內(nèi)不同區(qū)域均裝有攝像頭，有效監(jiān)控停車場各個區(qū) 域并獲取有效信息，從入口處開始到車輛進入停車場內(nèi)直到車輛離開，整個過程對車輛進 行連續(xù)無縫的跟蹤。其中入口處為高清攝像機，其他為普通攝像頭；
顯示屏24小時全天候使用，顯示屏包括監(jiān)控室綜合信息顯示屏、入口車位信息顯示 屏、車位引導(dǎo)顯示屏；
自動?xùn)艡跈C控制車輛出入，具有自動反彈防砸車保護功能；
上述系統(tǒng)采用基于攝像頭和車輛對應(yīng)關(guān)系下的多攝像頭協(xié)同跟蹤策略，即車輛在單 個攝像頭視域內(nèi)，記錄下車輛的狀態(tài)信息；車輛在多攝像頭的重疊視域內(nèi)，根據(jù)最小誤差方 法求出車輛的狀態(tài)信息；車輛脫離任一攝像頭視域，根據(jù)卡爾曼濾波預(yù)測的方法估計出車 輛的狀態(tài)信息。本實施例中，系統(tǒng)通過安裝在停車場不同區(qū)域的攝像頭，從入口處開始到車輛進 入停車場內(nèi)直到車輛離開，整個過程對車輛進行連續(xù)無縫的跟蹤。具體功能模塊如下
(1)車輛的出入控制。實現(xiàn)入口的車輛信息采集和控制，為符合停車條件的車輛分配車位。(2)車位的自動引導(dǎo)。通過檢測車位狀態(tài)變化并由計算機管理中心將數(shù)據(jù)送至入 口車位顯示屏、車位引導(dǎo)顯示屏顯示，并引導(dǎo)車主快速找到系統(tǒng)分配的空車位。(3)電子地圖功能。在監(jiān)控室通過綜合信息顯示屏，可以直觀看到整個停車場的 平面圖，動態(tài)、實時地顯示出每個車位的使用情況，停車場內(nèi)剩余的空車位信息和各車位的 停車時間。(4)車牌識別。通過對車牌區(qū)域的檢測，實現(xiàn)車牌定位與提取，字符切分與識別， 最終達到對車牌字符的再現(xiàn)，并給出識別結(jié)果。(5)計費、收費。固定用戶、VIP用戶只需定期充值，臨時用戶在驗卡計費后付款找零。
(6)報表功能。系統(tǒng)可以根據(jù)要求，進行錄入、修改、查詢、統(tǒng)計、自動生成和打印 相關(guān)報表，方便管理人員的工作。本實施例中，從車輛進入停車場到駛出停車場地的全部過程按照車輛停靠的時間 順序可以分解為5個步驟，如圖2所示。(1)入口處提取車牌號，通過分析視頻，同時得到車型和顏色信息，附上停車起始 時間信息后，作為一條記錄加入到停車場內(nèi)當(dāng)前車輛清單中，并更新車位提示屏信息。(2)車輛進入停車場，即成為監(jiān)控目標，視頻處理模塊實時處理各路攝像頭輸入 的視頻，計算出當(dāng)前監(jiān)控區(qū)域所有的車輛位置等信息，反饋到實時信息顯示模塊。
權(quán)利要求
1.一種大場景停車場智能管理系統(tǒng)，其特征在于包括計算機管理中心收集停車場的信息，并將信息相關(guān)處理數(shù)據(jù)傳送給各個顯示屏，并及 時更新；監(jiān)控攝像頭停車場出入口、停車場內(nèi)不同區(qū)域均裝有攝像頭，有效監(jiān)控停車場各個區(qū) 域并獲取有效信息，從入口處開始到車輛進入停車場內(nèi)直到車輛離開，整個過程對車輛進 行連續(xù)無縫的跟蹤，其中入口處為高清攝像機，其他為普通攝像頭；顯示屏24小時全天候使用，顯示屏包括監(jiān)控室綜合信息顯示屏、入口車位信息顯示 屏、車位引導(dǎo)顯示屏；自動?xùn)艡跈C控制車輛出入，具有自動反彈防砸車保護功能；上述系統(tǒng)采用基于攝像頭和車輛對應(yīng)關(guān)系下的多攝像頭協(xié)同跟蹤策略，即車輛在單 個攝像頭視域內(nèi)，記錄下車輛的狀態(tài)信息；車輛在多攝像頭的重疊視域內(nèi)，根據(jù)最小誤差方 法求出車輛的狀態(tài)信息；車輛脫離任一攝像頭視域，根據(jù)卡爾曼濾波預(yù)測的方法估計出車 輛的狀態(tài)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大場景停車場智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控攝像頭， 實現(xiàn)以下任務(wù)1)實現(xiàn)入口的車輛信息采集和控制，為符合停車條件的車輛分配車位；2) 通過檢測車位狀態(tài)變化并由計算機管理中心將數(shù)據(jù)送至入口車位顯示屏、車位引導(dǎo)顯示屏 顯示，并引導(dǎo)車主快速找到系統(tǒng)分配的空車位；3)通過對車牌區(qū)域的檢測，實現(xiàn)車牌定位 與提取，字符切分與識別，最終達到對車牌字符的再現(xiàn)，并給出識別結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大場景停車場智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述計算機管理 中心通過綜合信息顯示屏，可以直觀看到整個停車場的平面圖，動態(tài)、實時地顯示出每個車 位的使用情況，停車場內(nèi)剩余的空車位信息和各車位的停車時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大場景停車場智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述計算機管理 中心實現(xiàn)計費、收費；固定用戶、VIP用戶只需定期充值，臨時用戶在驗卡計費后付款找零。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大場景停車場智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述計算機管理 中心可以根據(jù)要求，進行錄入、修改、查詢、統(tǒng)計、自動生成和打印相關(guān)報表，方便管理人員 的工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大場景停車場智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述計算機管理 中心將停車場的全局監(jiān)控劃分成若干子區(qū)域，每個子區(qū)域?qū)?yīng)于一個攝像頭，全局區(qū)域和 子區(qū)域間通過預(yù)先計算出的透視矩陣建立映射關(guān)系，根據(jù)攝像頭對不同子區(qū)域監(jiān)控特點的 不同，定義攝像頭和監(jiān)控車輛之間的3種不同對應(yīng)關(guān)系，即車輛在單個攝像頭的視域內(nèi)、車 輛在多攝像頭的重疊視域內(nèi)、車輛脫離任一攝像頭的視域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的大場景停車場智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述車輛在 單個攝像頭的視域內(nèi)，即相鄰攝像頭之間不存在重疊視域，此時只要記下車輛的位置狀態(tài) 信息，并反饋給計算機中心服務(wù)器，用車輛跟蹤窗口的左上頂點的位置作為車輛的位置狀 態(tài)，車輛跟蹤窗口的大小、車輛的速度和加速度作為狀態(tài)變量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的大場景停車場智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述車輛在 多攝像頭的重疊視域內(nèi)，即在兩個相鄰攝像頭的重疊區(qū)域內(nèi)時，根據(jù)目標的位置映射關(guān)系， 在相應(yīng)的攝像頭視域內(nèi)檢測運動車輛，通過比較其物理位置的最小誤差確定是否是同一目 標。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的大場景停車場智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述車輛脫 離任一攝像頭的視域，即車輛目標脫離了任何一個攝像頭的監(jiān)控視域范圍而出現(xiàn)目標丟 失，則根據(jù)車輛自身的特點采用了基于卡爾曼濾波的跟蹤方法對脫離攝像頭視域的車輛進 行了預(yù)測跟蹤。
全文摘要
本發(fā)明公開一種大場景停車場智能管理系統(tǒng)，包括計算機管理中心收集停車場的信息，傳送給各個顯示屏，并及時更新；監(jiān)控攝像頭有效監(jiān)控停車場各個區(qū)域并獲取有效信息；顯示屏顯示各種信息；自動?xùn)艡跈C控制車輛出入，具有自動反彈防砸車保護功能；上述系統(tǒng)采用基于攝像頭和車輛對應(yīng)關(guān)系下的多攝像頭協(xié)同跟蹤策略，即車輛在單個攝像頭視域內(nèi)，記錄下車輛的狀態(tài)信息；車輛在多攝像頭的重疊視域內(nèi)，根據(jù)最小誤差方法求出車輛的狀態(tài)信息；車輛脫離任一攝像頭視域，根據(jù)卡爾曼濾波預(yù)測的方法估計出車輛的狀態(tài)信息。本發(fā)明不僅對停車場出入口進行管理，還對停車場內(nèi)區(qū)域進行監(jiān)控，能夠有效地完成對寬場地停車場的監(jiān)控任務(wù)。
文檔編號H04N7/18GK102129785SQ201110066358
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者沈詩文 申請人:沈詩文