本發(fā)明涉及一種小區(qū)車庫欄桿省時控制系統(tǒng)，其適用于小區(qū)車庫出入口車道的管理，屬于車庫車輛管理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著國內(nèi)汽車的日益普及，停車場的需求也越來越大，目前國內(nèi)的停車場為方便管理，一般在出入口處設(shè)置一個欄桿，用于管理汽車的出入。欄桿的操作有人工的，也有自動的，但不管哪一種欄桿，都會讓司機(jī)在進(jìn)入或出去時，停車進(jìn)行信息確認(rèn)。這樣的欄桿雖然方便停車場工作人員管理，但不方便司機(jī)出入，特別是在高峰期，還會出現(xiàn)堵車現(xiàn)象。

200910196069.5公開了一種自動停車場欄桿機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括前端設(shè)備、地面設(shè)備，所述的前端設(shè)備包括云臺、防護(hù)罩、圖像傳感裝置、1394專線、補(bǔ)光燈，所述的圖像傳感裝置架設(shè)于云臺上，所述的圖像傳感器位于防護(hù)罩的內(nèi)部，所述的地面設(shè)備包括控制計算機(jī)、欄桿機(jī)、RS232專線，所述的圖像傳感裝置與控制計算機(jī)通過1394專線連接，所述的控制計算機(jī)與欄桿機(jī)通過RS232專線連接，該系統(tǒng)具體操作流程包括控制計算機(jī)給出信號，圖像傳感裝置收到信號后啟動，圖像傳感裝置將獲取的信息通過1394專線傳輸給控制計算機(jī)等。該系統(tǒng)跟其他技術(shù)相比，雖然具有自動化程度高、安全、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、識別精度高等優(yōu)點(diǎn)，但并沒有起到節(jié)省汽車進(jìn)出停車場時間的效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為節(jié)省司機(jī)進(jìn)出停車場的時間，本發(fā)明提供一種小區(qū)車庫欄桿省時控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過以下方案來實現(xiàn)：

一種小區(qū)車庫欄桿省時控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、欄桿機(jī)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、欄桿機(jī)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括第一感應(yīng)圈、第二感應(yīng)圈、高清攝像機(jī)、閃光燈，所述的第一感應(yīng)圈填埋在欄桿前方路面下，所述的高清攝像機(jī)和閃光燈安裝在L型支架上，所述的欄桿機(jī)系統(tǒng)包括欄桿、電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動模塊，所述的電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動模塊封裝在欄桿機(jī)殼體內(nèi)，所述的電源系統(tǒng)包括太陽能電池、充電模塊和蓄電池，通過導(dǎo)線為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、欄桿機(jī)系統(tǒng)供電，所述的太陽能電池安裝在保安崗頂面上方，所述蓄電池安裝保安崗頂面下方，所述的充電模塊連接太陽能電池和蓄電池。所述的第一感應(yīng)圈和L型支架安裝在欄桿前方，第二感應(yīng)圈安裝在欄桿后方。

該系統(tǒng)包括以下工作步驟：

1）小車駛進(jìn)欄桿機(jī)前方的第一感應(yīng)圈上，觸發(fā)高清攝像機(jī)和閃光燈拍照，采集圖片信息，圖片信息通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)；

2）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用的是算法是車牌圖像自動識別預(yù)處理算法，該算法判斷車輛是否符合進(jìn)入條件，如果判斷為是，則打開欄桿，如果判斷為否，則不打開欄桿，由保安崗的人員來打開欄桿（11）；

3）車輛經(jīng)過第二感應(yīng)圈，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收到感應(yīng)數(shù)據(jù)，則發(fā)送指令到欄桿機(jī)系統(tǒng)，關(guān)閉欄桿，車輛進(jìn)入車庫。

所述的第一感應(yīng)圈安裝在欄桿機(jī)前方至少10米處路面下。

所述的車牌圖像自動識別系統(tǒng)預(yù)處理算法為基于區(qū)域濾波的預(yù)處理算法，該算法的具體算法如下：

1）利用Sobel 算子求得車牌的邊緣圖；

2）利用Otsu法將車牌邊緣圖進(jìn)行二值化；

3）對于水平傾斜,將車牌邊緣圖繞x 軸旋轉(zhuǎn)a度, a 值設(shè)一個上限和下限, 此值設(shè)為( - 10°,10°)，然后統(tǒng)計邊緣圖像在y軸上的投影，設(shè)S為最大的4個投影值之和，則當(dāng)a等于車牌的水平傾斜角度時,S取最大值；

4）用p-tile 法將車牌二值化；

5）二值化后的車牌可以看作由n個連通區(qū)域組成，設(shè)連通區(qū)域A 的寬度為dx,高度為dy,中心點(diǎn)的y坐標(biāo)為dh,車牌高度為H,寬度為w,對于單個車牌字符組成的連通域, 則dx/W,dy/H,dh/H都在一定范圍內(nèi)，所以可用上述區(qū)域濾波算法過濾掉非車牌字符連通域；

6) 滿足上述判定法則的字符連通區(qū)域A可能有N個,設(shè)連通域A i的底為bi,頂為ti,則車牌字符區(qū)域位于由min(bi)和max(ti)確定的2條水平直線之間,也就是去除了上下邊框以及上下邊框和字符間的空白；

7）對剩下的灰度區(qū)域再次用p-tile 法二值化；

8）將漢字字符的灰度區(qū)域從原圖像取出來,單獨(dú)再次用Otsu算法進(jìn)行二值化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）節(jié)省了車輛進(jìn)出停車場的時間。本發(fā)明在欄桿機(jī)前方設(shè)置了車輛信息確認(rèn)裝置，如果車輛符合進(jìn)出條件，則欄桿機(jī)直接放行，司機(jī)不用進(jìn)行停車再啟動操作，從而節(jié)省了車輛進(jìn)出停車場的時間。

（2）節(jié)能。本發(fā)明的電能來自保安崗上方的太陽能電池，沒有利用到其他能源，太陽能是一種可循環(huán)能源，所以本發(fā)明具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

（3）識別率高，識別穩(wěn)定。本發(fā)明提供一種基于區(qū)域濾波的預(yù)處理算法和一種基于Sobel 邊緣的車牌傾斜校正算法,該算法具有魯棒、簡單、快速等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

1.第一感應(yīng)圈 2.高清攝像機(jī) 3.閃光燈 4.L型支架 5.計算機(jī) 6.蓄電池 7.太陽能電池 8.電機(jī)驅(qū)動模塊 9.第二感應(yīng)圈 10.欄桿機(jī)外殼 11.欄桿機(jī)電機(jī) 12.欄桿 13.保安崗

圖2是本發(fā)明的欄桿機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中所有附圖中相同的標(biāo)號代表相同或類似的部件，說明書中的附圖為簡化形式，僅供理解本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，一種小區(qū)車庫欄桿省時控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、欄桿機(jī)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、欄桿機(jī)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括第一感應(yīng)圈1、第二感應(yīng)圈9、高清攝像機(jī)2、閃光燈3，第一感應(yīng)圈1填埋在欄桿11前方10米處路面下，高清攝像機(jī)2和閃光燈3安裝在L型支架4上；欄桿機(jī)系統(tǒng)包括欄桿11、電機(jī)10、電機(jī)驅(qū)動模塊8，電機(jī)10和電機(jī)驅(qū)動模塊8封裝在欄桿機(jī)殼體10內(nèi)；電源系統(tǒng)包括太陽能電池7、充電模塊和蓄電池6，通過導(dǎo)線為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、欄桿機(jī)系統(tǒng)供電；太陽能電池7安裝在保安崗12頂面上方，蓄電池安裝保安崗12頂面下方，充電模塊連接太陽能電池和蓄電池。第一感應(yīng)圈1和L型支架4安裝在欄桿11前方，第二感應(yīng)圈9安裝在欄桿11后方。

如圖2所示，該系統(tǒng)包括以下工作步驟：

1）小車駛進(jìn)欄桿機(jī)前方的第一感應(yīng)圈1上，觸發(fā)高清攝像機(jī)2和閃光燈3拍照，采集圖片信息，圖片信息通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)；

2）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用的是算法是車牌圖像自動識別預(yù)處理算法，該算法判斷車輛是否符合進(jìn)入條件，如果判斷為是，則打開欄桿11，如果判斷為否，則不打開欄桿11，由保安崗12的人員來打開欄桿11；

3）車輛經(jīng)過第二感應(yīng)圈9，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收到感應(yīng)數(shù)據(jù)，則發(fā)送指令到欄桿機(jī)系統(tǒng)，關(guān)閉欄桿11，車輛進(jìn)入車庫。

車牌圖像自動識別系統(tǒng)預(yù)處理算法為基于區(qū)域濾波的預(yù)處理算法，該算法的思想是：首先用p-tile法對車牌進(jìn)行二值化,接著使用連通域過濾算法得到一個或多個由字符組成的連通域,據(jù)此去掉邊框、鉚釘和車牌字符上下空白； 然后再次使用p-tile 法對車牌進(jìn)行二值化,使用區(qū)域濾波過濾掉干擾,并結(jié)合經(jīng)驗值用投影法對車牌字符區(qū)域進(jìn)行分割；最后單獨(dú)對漢字字符灰度區(qū)域使用Otsu法進(jìn)行二值化。經(jīng)過上面的處理,車牌已被較好地分割成單個的二值化區(qū)域,可以送入識別模塊進(jìn)行識別。

該算法的分兩部分：

1.車牌圖像二值化：

1）利用Sobel 算子求得車牌的邊緣圖；

2）利用Otsu法將車牌邊緣圖進(jìn)行二值化；

3）對于水平傾斜,將車牌邊緣圖繞x 軸旋轉(zhuǎn)a度, a 值設(shè)一個上限和下限, 此值設(shè)為( - 10°,10°)，然后統(tǒng)計邊緣圖像在y 軸上的投影，設(shè)S為最大的4個投影值之和，則當(dāng)a等于車牌的水平傾斜角度時, S 取最大值，對于垂直傾斜,則繞y 軸旋轉(zhuǎn), 但當(dāng)水平傾斜角度較小時,垂直方向的形變對識別影響不大, 可不作考慮。

2. 基于區(qū)域濾波的預(yù)處理：

1）用p-tile 法將車牌二值化；

2）二值化后的車牌可以看作由n個連通區(qū)域組成，設(shè)連通區(qū)域A 的寬度為dx,高度為dy,中心點(diǎn)的y坐標(biāo)為dh,車牌高度為H,寬度為w,對于單個車牌字符組成的連通域, 則dx/W,dy/H,dh/H都在一定范圍內(nèi)，所以可用上述區(qū)域濾波算法過濾掉非車牌字符連通域；

3) 滿足上述判定法則的字符連通區(qū)域A可能有N個,設(shè)連通域A i的底為bi,頂為ti,則車牌字符區(qū)域位于由min(bi)和max(ti)確定的2條水平直線之間,也就是去除了上下邊框以及上下邊框和字符間的空白；

4）對剩下的灰度區(qū)域再次用p-tile 法二值化；

5）將漢字字符的灰度區(qū)域從原圖像取出來,單獨(dú)再次用Otsu算法進(jìn)行二值化。

該算法魯棒性好,對傾斜、污跡、光照不均、對比度較小、字符粘連和斷裂等退化的車牌圖像具有很好的字符分割性能,使用本算法后整個車牌識別系統(tǒng)的識別率有了顯著的提高。

以上所述及圖中所示僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應(yīng)該指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離發(fā)明原理的前提下，還可作出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。