本发明涉及高速公路收费站的计算机视觉分析和图像识别技术，尤其涉及一种高速公路自动识别收费系统。
背景技术：
近年来随着经济的发展，人们生活水平的日益提高，机动车辆数量也随着剧增。城市交通的通畅问题影响着方方面面，比如影响整个城市整体的发展；拥塞的交通会对环境产生影响，原因是不能及时同行的车辆，运行发动机的噪音和向空气中排放的各种有害气体对周围环境造成的影响；交通拥挤导致时间延误，交通事故增多，燃油耗上升，交通拥堵问题迫在眉睫。城市交通拥堵问题已经成为制约城市发展的瓶颈。
随着物联网技术如火如荼的推广和普及，车联网技术也得以迅速发展。车联网建设的实施和发展一方面给人们的出行带来更多的便利和精彩体验，另一方面在很大程度上改变了道路通行设施建设及车辆相关收费方式。
ETC电子收费系统是一个集中了微波无线通信、计算机网络及信息处理、图象识别、传感技术、自动控制等多项高新技术在高速公路收费系统中的应用，实现车辆不停车自动收费的智能交通电子系统。
然而，ETC系统也存在一些不足。首先，ETC专用车道建设费用高昂，只有办理并安装了车载电子标签OBU的车辆才能使用，且一个OBU只针对一辆车，办理或更换OBU均需用户承担相应费用，在一定程度上减少了用户数量。
目前大多数汽车用户选择普通人工收费通道(MTC)通道进行缴费，但是人工收费耗时久，原有的收费车道侧装相机无法全面的、准确的采集汽车的整体数据，从而需要人工进一步的进行判断汽车的收费标准，增加了人工劳动力的同时，也增加了道路负担。
技术实现要素：
本发明采用收费站上方安装摄像头的设置，利用俯视角度正脸抓拍汽车的方式，解决了侧装相机无法完全的采集车辆信息的问题；采用图像采集模块、位移传感器、液晶显示屏、打印机和中央处理器的结合设置，解决了人工判断汽车收费标准耗时长的问题。
本发明提供了一种高速公路自动识别收费系统，包括设置于收费站上方的摄像头、档杆下方的位移传感器、档杆上的液晶显示屏、中央处理器和打印机；
所述摄像头内安装有图像采集模块，所述图像采集模块、位移传感器、液晶显示屏和打印机分别与所述中央处理器电连接。
进一步地，所述中央处理器包括信号处理模块和驱动控制模块，所述信号处理模块电连接所述驱动控制模块，所述图像采集模块和位移传感器分别与所述信号处理模块电连接；所述液晶显示屏和打印机分别与所述驱动控制模块电连接。
进一步地，还包括LED灯，所述LED灯安装于所述档杆顶部，且电连接所述驱动控制模块。
进一步地，还包括亮度感应器，所述亮度感应器安装于所述档杆上，且电连接所述信号处理模块。
进一步地，还包括通信模块，所述通信模块电连接所述信号处理模块。
进一步地，还包括数据存储模块，所述数据存储模块电连接所述信号处理模块和驱动控制模块。
进一步地，所述档杆上还安装有扬声器，所述扬声器电连接所述驱动控制模块。
本发明的有益效果为：
1.本发明采用收费站上方安装摄像头的设置，利用俯视角度正脸抓拍汽车的方式，解决了侧装相机无法完全的采集车辆信息的问题；采用图像采集模块、位移传感器、液晶显示屏、打印机和中央处理器的结合设置，利用位移传感器感应到档杆有汽车靠近时的位移值，利用图像采集模块采集汽车数据信息，并将上述数据信息发送至中央处理器，通过中央处理器控制液晶显示屏和打印机的工作状态，解决了人工判断汽车收费标准耗时长的问题。
2.本发明采用LED灯和亮度感应器的结合设置，有益于通过亮度感应器实时感应周围环境的亮度值，通过中央处理器来控制LED灯的开关，通过LED灯的照射，帮助图像采集模块在原本光线较暗的环境下，依然可以清楚准确的采集车辆信息。
3.本发明采用通信模块和数据存储模块的结合设置，有益于实现本发明的远程操控，工作人员可以通过通信模块实时将最新的车辆信息收费标准发送至数据存储模块进行存储。
4.本发明采用扬声器的设置，有益于辅助工作人员和用户了解或记录汽车的收费信息。
附图说明
图1为本发明的电器连接框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明提供了一种高速公路自动识别收费系统，包括设置于收费站上方的摄像头、档杆下方的位移传感器、档杆上的液晶显示屏、中央处理器和打印机；
所述摄像头内安装有图像采集模块，用于采集汽车的数据信息；
所述位移传感器用于感应所述汽车与所述档杆之间的位移值；
所述液晶显示屏用于显示所述汽车的收费信息；
所述打印机用于打印收费票据；
所述图像采集模块、位移传感器、液晶显示屏和打印机分别与所述中央处理器电连接。本发明采用收费站上方安装摄像头的设置，利用俯视角度正脸抓拍汽车的方式，解决了侧装相机无法完全的采集车辆信息的问题；采用图像采集模块、位移传感器、液晶显示屏、打印机和中央处理器的结合设置，利用位移传感器感应到档杆有汽车靠近时的位移值，利用图像采集模块采集汽车数据信息，并将上述数据信息发送至中央处理器，通过中央处理器控制液晶显示屏和打印机的工作状态，解决了人工判断汽车收费标准耗时长的问题。
如图1所示，所述中央处理器包括信号处理模块和驱动控制模块，所述信号处理模块电连接所述驱动控制模块，所述图像采集模块和位移传感器分别与所述信号处理模块电连接；所述液晶显示屏和打印机分别与所述驱动控制模块电连接。
如图1所示，本实施例的收费系统还包括LED灯，所述LED灯安装于所述档杆顶部，且电连接所述驱动控制模块。
如图1所示，本实施例的收费系统还包括亮度感应器，所述亮度感应器安装于所述档杆上，且电连接所述信号处理模块。本发明采用LED灯和亮度感应器的结合设置，有益于通过亮度感应器实时感应周围环境的亮度值，通过中央处理器来控制LED灯的开关，通过LED灯的照射，帮助图像采集模块在原本光线较暗的环境下，依然可以清楚准确的采集车辆信息。
如图1所示，本实施例的收费系统还包括通信模块，所述通信模块电连接所述信号处理模块，用于连接远程终端与所述信号处理模块。本实施例的通信模块为蓝牙、无线网络、WIFI或GPRS网络；远程终端为手机或电脑。
如图1所示，本实施例的收费系统还包括数据存储模块，所述数据存储模块电连接所述信号处理模块和驱动控制模块，用于存储汽车数据信息。本发明采用通信模块和数据存储模块的结合设置，有益于实现本发明的远程操控，工作人员可以通过通信模块实时将最新的车辆信息收费标准发送至数据存储模块进行存储。
需要说明的是，本发明所涉及的最新的车辆信息收费标准为国家发布的公知标准，在此不做赘述。
如图1所示，所述档杆上还安装有扬声器，所述扬声器电连接所述驱动控制模块，用于播放所述汽车的收费信息。本发明采用扬声器的设置，有益于辅助工作人员和用户了解或记录汽车的收费信息。
本发明还公开了一种高速公路自动识别收费系统实现的方法，
利用位移传感器测量汽车与档杆之间的位移值，并发送至信号处理模块；
利用图像采集模块将所采集的汽车特征数据信息发送至信号处理模块；
利用信号处理模块将所述位移值与数据储存模块中的预设位移范围值做对比，并将对比结果发送至驱动控制模块；
利用信号处理模块将汽车特征数据信息与数据存储模块中的预设数据信息做对比，并将对比结果发送至驱动控制模块；
利用驱动控制模块根据信号处理模块发送的对比结果，驱动液晶显示屏显示收费信息，同时驱动扬声器播放收费信息；
利用驱动控制模块根据信号处理模块发送的对比结果，驱动打印机打印收费票据。
进一步地，利用亮度感应器感应周围环境的亮度值，并发送至信号处理模块；
利用信号处理模块将所述亮度值与数据存储模块中的预设亮度范围值做对比，并将对比结果发送至驱动控制模块；
利用驱动控制模块根据信号处理模块发送的对比结果，驱动LED灯的发光。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。