本發(fā)明涉及高速公路收費站的計算機視覺分析和圖像識別技術(shù)，尤其涉及一種高速公路自動識別收費系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的日益提高，機動車輛數(shù)量也隨著劇增。城市交通的通暢問題影響著方方面面，比如影響整個城市整體的發(fā)展；擁塞的交通會對環(huán)境產(chǎn)生影響，原因是不能及時同行的車輛，運行發(fā)動機的噪音和向空氣中排放的各種有害氣體對周圍環(huán)境造成的影響；交通擁擠導致時間延誤，交通事故增多，燃油耗上升，交通擁堵問題迫在眉睫。城市交通擁堵問題已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的瓶頸。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如火如荼的推廣和普及，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得以迅速發(fā)展。車聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的實施和發(fā)展一方面給人們的出行帶來更多的便利和精彩體驗，另一方面在很大程度上改變了道路通行設(shè)施建設(shè)及車輛相關(guān)收費方式。
ETC電子收費系統(tǒng)是一個集中了微波無線通信、計算機網(wǎng)絡(luò)及信息處理、圖象識別、傳感技術(shù)、自動控制等多項高新技術(shù)在高速公路收費系統(tǒng)中的應(yīng)用，實現(xiàn)車輛不停車自動收費的智能交通電子系統(tǒng)。
然而，ETC系統(tǒng)也存在一些不足。首先，ETC專用車道建設(shè)費用高昂，只有辦理并安裝了車載電子標簽OBU的車輛才能使用，且一個OBU只針對一輛車，辦理或更換OBU均需用戶承擔相應(yīng)費用，在一定程度上減少了用戶數(shù)量。
目前大多數(shù)汽車用戶選擇普通人工收費通道(MTC)通道進行繳費，但是人工收費耗時久，原有的收費車道側(cè)裝相機無法全面的、準確的采集汽車的整體數(shù)據(jù)，從而需要人工進一步的進行判斷汽車的收費標準，增加了人工勞動力的同時，也增加了道路負擔。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明采用收費站上方安裝攝像頭的設(shè)置，利用俯視角度正臉抓拍汽車的方式，解決了側(cè)裝相機無法完全的采集車輛信息的問題；采用圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏、打印機和中央處理器的結(jié)合設(shè)置，解決了人工判斷汽車收費標準耗時長的問題。
本發(fā)明提供了一種高速公路自動識別收費系統(tǒng)，包括設(shè)置于收費站上方的攝像頭、檔桿下方的位移傳感器、檔桿上的液晶顯示屏、中央處理器和打印機；
所述攝像頭內(nèi)安裝有圖像采集模塊，所述圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏和打印機分別與所述中央處理器電連接。
進一步地，所述中央處理器包括信號處理模塊和驅(qū)動控制模塊，所述信號處理模塊電連接所述驅(qū)動控制模塊，所述圖像采集模塊和位移傳感器分別與所述信號處理模塊電連接；所述液晶顯示屏和打印機分別與所述驅(qū)動控制模塊電連接。
進一步地，還包括LED燈，所述LED燈安裝于所述檔桿頂部，且電連接所述驅(qū)動控制模塊。
進一步地，還包括亮度感應(yīng)器，所述亮度感應(yīng)器安裝于所述檔桿上，且電連接所述信號處理模塊。
進一步地，還包括通信模塊，所述通信模塊電連接所述信號處理模塊。
進一步地，還包括數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊電連接所述信號處理模塊和驅(qū)動控制模塊。
進一步地，所述檔桿上還安裝有揚聲器，所述揚聲器電連接所述驅(qū)動控制模塊。
本發(fā)明的有益效果為：
1.本發(fā)明采用收費站上方安裝攝像頭的設(shè)置，利用俯視角度正臉抓拍汽車的方式，解決了側(cè)裝相機無法完全的采集車輛信息的問題；采用圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏、打印機和中央處理器的結(jié)合設(shè)置，利用位移傳感器感應(yīng)到檔桿有汽車靠近時的位移值，利用圖像采集模塊采集汽車數(shù)據(jù)信息，并將上述數(shù)據(jù)信息發(fā)送至中央處理器，通過中央處理器控制液晶顯示屏和打印機的工作狀態(tài)，解決了人工判斷汽車收費標準耗時長的問題。
2.本發(fā)明采用LED燈和亮度感應(yīng)器的結(jié)合設(shè)置，有益于通過亮度感應(yīng)器實時感應(yīng)周圍環(huán)境的亮度值，通過中央處理器來控制LED燈的開關(guān)，通過LED燈的照射，幫助圖像采集模塊在原本光線較暗的環(huán)境下，依然可以清楚準確的采集車輛信息。
3.本發(fā)明采用通信模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊的結(jié)合設(shè)置，有益于實現(xiàn)本發(fā)明的遠程操控，工作人員可以通過通信模塊實時將最新的車輛信息收費標準發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲模塊進行存儲。
4.本發(fā)明采用揚聲器的設(shè)置，有益于輔助工作人員和用戶了解或記錄汽車的收費信息。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的電器連接框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種高速公路自動識別收費系統(tǒng)，包括設(shè)置于收費站上方的攝像頭、檔桿下方的位移傳感器、檔桿上的液晶顯示屏、中央處理器和打印機；
所述攝像頭內(nèi)安裝有圖像采集模塊，用于采集汽車的數(shù)據(jù)信息；
所述位移傳感器用于感應(yīng)所述汽車與所述檔桿之間的位移值；
所述液晶顯示屏用于顯示所述汽車的收費信息；
所述打印機用于打印收費票據(jù)；
所述圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏和打印機分別與所述中央處理器電連接。本發(fā)明采用收費站上方安裝攝像頭的設(shè)置，利用俯視角度正臉抓拍汽車的方式，解決了側(cè)裝相機無法完全的采集車輛信息的問題；采用圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏、打印機和中央處理器的結(jié)合設(shè)置，利用位移傳感器感應(yīng)到檔桿有汽車靠近時的位移值，利用圖像采集模塊采集汽車數(shù)據(jù)信息，并將上述數(shù)據(jù)信息發(fā)送至中央處理器，通過中央處理器控制液晶顯示屏和打印機的工作狀態(tài)，解決了人工判斷汽車收費標準耗時長的問題。
如圖1所示，所述中央處理器包括信號處理模塊和驅(qū)動控制模塊，所述信號處理模塊電連接所述驅(qū)動控制模塊，所述圖像采集模塊和位移傳感器分別與所述信號處理模塊電連接；所述液晶顯示屏和打印機分別與所述驅(qū)動控制模塊電連接。
如圖1所示，本實施例的收費系統(tǒng)還包括LED燈，所述LED燈安裝于所述檔桿頂部，且電連接所述驅(qū)動控制模塊。
如圖1所示，本實施例的收費系統(tǒng)還包括亮度感應(yīng)器，所述亮度感應(yīng)器安裝于所述檔桿上，且電連接所述信號處理模塊。本發(fā)明采用LED燈和亮度感應(yīng)器的結(jié)合設(shè)置，有益于通過亮度感應(yīng)器實時感應(yīng)周圍環(huán)境的亮度值，通過中央處理器來控制LED燈的開關(guān)，通過LED燈的照射，幫助圖像采集模塊在原本光線較暗的環(huán)境下，依然可以清楚準確的采集車輛信息。
如圖1所示，本實施例的收費系統(tǒng)還包括通信模塊，所述通信模塊電連接所述信號處理模塊，用于連接遠程終端與所述信號處理模塊。本實施例的通信模塊為藍牙、無線網(wǎng)絡(luò)、WIFI或GPRS網(wǎng)絡(luò)；遠程終端為手機或電腦。
如圖1所示，本實施例的收費系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊電連接所述信號處理模塊和驅(qū)動控制模塊，用于存儲汽車數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明采用通信模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊的結(jié)合設(shè)置，有益于實現(xiàn)本發(fā)明的遠程操控，工作人員可以通過通信模塊實時將最新的車輛信息收費標準發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲模塊進行存儲。
需要說明的是，本發(fā)明所涉及的最新的車輛信息收費標準為國家發(fā)布的公知標準，在此不做贅述。
如圖1所示，所述檔桿上還安裝有揚聲器，所述揚聲器電連接所述驅(qū)動控制模塊，用于播放所述汽車的收費信息。本發(fā)明采用揚聲器的設(shè)置，有益于輔助工作人員和用戶了解或記錄汽車的收費信息。
本發(fā)明還公開了一種高速公路自動識別收費系統(tǒng)實現(xiàn)的方法，
利用位移傳感器測量汽車與檔桿之間的位移值，并發(fā)送至信號處理模塊；
利用圖像采集模塊將所采集的汽車特征數(shù)據(jù)信息發(fā)送至信號處理模塊；
利用信號處理模塊將所述位移值與數(shù)據(jù)儲存模塊中的預(yù)設(shè)位移范圍值做對比，并將對比結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動控制模塊；
利用信號處理模塊將汽車特征數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)存儲模塊中的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)信息做對比，并將對比結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動控制模塊；
利用驅(qū)動控制模塊根據(jù)信號處理模塊發(fā)送的對比結(jié)果，驅(qū)動液晶顯示屏顯示收費信息，同時驅(qū)動揚聲器播放收費信息；
利用驅(qū)動控制模塊根據(jù)信號處理模塊發(fā)送的對比結(jié)果，驅(qū)動打印機打印收費票據(jù)。
進一步地，利用亮度感應(yīng)器感應(yīng)周圍環(huán)境的亮度值，并發(fā)送至信號處理模塊；
利用信號處理模塊將所述亮度值與數(shù)據(jù)存儲模塊中的預(yù)設(shè)亮度范圍值做對比，并將對比結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動控制模塊；
利用驅(qū)動控制模塊根據(jù)信號處理模塊發(fā)送的對比結(jié)果，驅(qū)動LED燈的發(fā)光。
最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。