客运站视频红外检测智能门禁管理系统的制作方法

本发明属于智能门禁安全管理系统技术领域，具体涉及一种客运站视频检测智能门禁管理系统。

背景技术：

随着社会经济的高速发展，城镇智能化建设成为了主要的发展趋势，各行各业都大力发展数字化、智能化的建设与改造。与此同时智能交通行业也在致力为改善城市交通拥堵问题，客运安全问题，客运车辆管理问题，客运场站管理问题，提出了一系列解决方案。

将物联网技术应用到客运站安全生产管理中，能更加有效的解决客运站车辆进出监管的相关问题，实现客运站数字化，智能化的改造，提高行业管理水平，增加工作效率，节省人工成本。

基于物联网相关技术建设的智能化客运场站门禁管理系统，主要由入出口控制子系统、网络通讯子系统和中心管理子系统三大部分组成，利用先进的dsrc(dedicatedshortrangecommunications)短程通信技术，解决客运车辆、客运场站、驾驶员数据交换和通信，全面解决客运行业的监管问题。

在现有技术中对客运站智能门禁系统建设，一般使用地感线圈技术。这种建设方式需要把路面挖开，埋入感应线圈，再回填路面，施工量比较大，人工成本比较高，后期维护也比较困难。

在现有技术中应用智能门禁系统时，当客运车辆(或内部授权车辆)行驶至进/出站口微波天线通讯区域。所述门禁系统的触发线圈检测到车辆，从而使车道控制器打开微波天线。此时，如果所述客运车辆(或内部授权车辆)属于授权车辆，所述微波天线唤醒车上电子标签，并与电子标签通信，进行信息交互(交换标签客户编码、车辆的车牌号、车牌颜色、cpu卡内司机等相关信息)；所述门禁系统对车辆和司机进行合法性校验，并把校验结果反馈给所述车道控制器。所述车道控制器对栏杆机进行控制，系统记录通行时间等信息之后，栏杆机开启(即栏杆机抬起放行)；如果不属于授权车辆，则须进行人工判断(进行人工授权/中心授权)，确认放行与否，人工登记，如果确认放行，系统记录通行时间等信息，栏杆机开启(即栏杆机抬起放行)。当所述车辆驶离栏杆机落杆线圈，控制道闸关闭(即栏杆机落杆)。

随着市场经济的高速发展，城镇人口不断增加，交通压力越来越大，国家大力倡导绿色出行，各地推行优先使用公共交通客运车辆出行的战略。随之而来的是，客运站车辆、人员出入比较复杂，成为了困扰客运监管人员的一大难题。

现有技术中存在一种利用触发式感应线圈检测车辆的技术方案，其技术实施过程中，需要对客运场站入出口的路面进行切割，埋入感应线圈，再进行路面恢复。其技术施工量大，安装复杂，人工成本高，后期维护比较麻烦。

现有技术中还存在一种利用视频拍摄车牌并做相应记录的技术方案，其利用高清摄像头进行车牌拍摄，只针对车牌信息进行记录，没有完全发挥高清摄像头的性能。

然而，现有技术中并不存在一种利用视频红外检测智能门禁管理系统，利用高清摄像头和红外检测采集车辆信息，通过网络通讯子系统回传至中心管理系统，由中心管理系统进行数据校验，并发送相关指令的技术方案。

技术实现要素：

鉴于上述技术问题，针对于现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种视频红外检测智能门禁管理系统，在客运站智能门禁系统建设的过程中，避免使用需要很大施工量的地感检测线圈技术，选用视频检测、识别和红外辅助检测的方法进行建设，其设计新颖合理，结构简单，具有安装方便，降低成本，减少施工量，后期维护方便等优势。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种视频红外检测智能门禁管理系统，其特征在于，包括入出口控制子系统、网络通讯子系统和中心管理子系统，所述入出口控制子系统用于客运站的进站口和出站口,主要对进站口和出站口的自助识别和检测系统(即下述的进站口自助识别系统和出站口自助识别系统)进行管理控制，所述网络通讯子系统用于入出口控制子系统和中心管理子系统之间的通讯和信息交互，所述中心管理子系统主要工作是校验入出口控制子系统通过网络通讯子系统回传至中心管理子系统的相关数据,进行数据的分析处理；对入出口控制子系统、车辆、人员进行相关参数设定。

根据本发明上述视频红外检测智能门禁管理系统，其特征在于，将入口时间或出口时间、进站口通道号或出口通道号等信息写入卡片，并通过所述网络通讯子系统，把数据上传至所述中心管理子系统。

根据本发明上述视频红外检测智能门禁管理系统，其特征在于，所述入出口控制子系统包括进站口自助识别系统和出站口自助识别系统，所述进站口自助识别系统和所述出站口自助识别系统均分别包括栏杆机、车道控制器、微波天线、视频检测摄像头、红外发射器、红外接收器，并且所述栏杆机与所述车道控制器连接，所述视频检测摄像头、红外发射器、红外接收器与车道控制器连接，所述入出口控制子系统用于检测通行车辆，通过所述微波天线读取车辆的电子标签和cpu卡中的司机信息，并通过所述中心管理子系统对车辆与司机信息进行校验，对于符合通过要求的车辆自动放行，对于不符合要求的车辆，系统自动报警不予放行。

根据本发明上述视频红外检测智能门禁管理系统，其特征在于，包括嵌入式控制模块、dsrc模块、计算机网络模块及自动控制模块，实现对于车辆动态和静态的综合自动化管理，其中，所述嵌入式控制模块包括i/o控制模块、逻辑判断与处理模块、数据存储模块等，所述dsrc模块包括无线数据链路通讯模块与信息交互模块等，所述计算机网络模块实现对通过的车辆进行车辆身份识别、信息交互、信息校验、网络通讯的功能，并将这些信息传送至自动控制模块，所述自动控制模块根据所述计算机网络模块传送信息对所述嵌入式控制模块、dsrc模块进行自动化控制，以实现智能门禁安全管理。

另一方面，本发明还提供一种视频红外检测智能门禁管理系统，其特征在于，由入出口控制子系统、网络通讯子系统和中心管理子系统三部分组成，其中，所述入出口控制子系统包括进站口自助识别系统和出站口自助识别系统，进站口自助识别系统和出站口自助识别系统均分别包括自动栏杆机、视频检测摄像头、车道控制器、红外发射器、红外接收器、微波天线，当车辆驶入视频检测监控范围，所述视频检测摄像头拍摄车牌相关信息，并将拍摄到的车牌相关信息发送到所述入出口管理子系统，所述车道控制器打开所述微波天线，所述微波天线唤醒车辆上的电子标签并进行信息交互采集车辆和驾驶员信息，所述入出口控制子系统通过视频和微波天线采集到的相关信息对车辆和驾驶员进行识别和校验，对符合要求的车辆抬杆放行，对不符合要求的车辆落杆拦住并自动报警，自动栏杆机抬杆后，入出口控制子系统开始处理红外线回传的信号，当车辆到达红外线检测范围并阻断红外光，入出口控制子系统不会给自动栏杆机发出落杆信号，直到车辆完全驶离两条红外光检测范围之后，入出口控制子系统给自动栏杆机发出落杆信号。

根据上述视频红外检测智能门禁管理系统，其特征在于，还包括入出口检测系统，所述入出口检测系统用于检测通过车辆，通过微波天线读取车辆上的电子标签或cpu卡中的司机信息，并通过所述网络通讯子系统回传至所述中心管理子系统进行车辆和司机信息的校验，对于符合通过要求的车辆予以放行，对于不符合通过要求的车辆，不予放行并自动报警。

根据上述视频红外检测智能门禁管理系统，其特征在于，所述cpu卡(也称智能卡)卡内的集成电路中带有微处理器cpu、存储单元及芯片操作系统cos。在该cpu卡中存储对应着该张cpu卡中的司机信息。

根据上述视频红外检测智能门禁管理系统，其特征在于，还包括入出口自动识别系统(即车辆牌照识别系统)，其是一个基于数字图像处理和字符识别的智能化交通管理系统，该系统通过视频采集接口采集摄像头摄入包含车牌的视频图像，再对动态采集到的图像进行处理以克服图像干扰，改善识别效果，接着在动态采集到的图像中自动找到车牌的位置也就是边缘检测，并分割出单个字符的矩形区域,然后对车牌进行二值化,最后把规整好的字符输入字符识别系统进行识别。如果车辆在通过设有视频采集摄像头的路口时出现超速、超载、闯红灯等违章现象，该自动识别系统就可以通过拍摄该车辆牌照相关信息，对该相关信息进行处理并向工作人员发出报警。

根据本发明，所述视频红外检测智能门禁管理系统适合于城市交通管理、高速路汽车超载、超速监控、公路计费、停车场管理、被盗车辆的侦破等应用场景。

根据上述视频红外检测智能门禁管理系统，其特征在于，所述入出口自动识别系统可以采用ocr光学字符图像识别技术，对静止或运动状态的车辆的车牌号码进行非接触性信息采集，并实时智能识别车牌号码、颜色和类型等信息。

其中，所述ocr(opticalcharacterrecognition)光学字符识别，是指电子设备(例如扫描仪或数码相机)检查纸上打印的字符，通过检测暗、亮的模式确定其形状，然后用字符识别方法将形状翻译成计算机文字的过程；即，针对印刷体字符，采用光学的方式将纸质文档中的文字转换成为黑白点阵的图像文件，并通过识别软件将图像中的文字转换成文本格式，供文字处理软件进一步编辑加工的技术。

根据本发明的上述视频红外检测智能门禁管理系统的网络通讯子系统，所述智能门禁管理系统相关设备均设有网络传输模式，系统预留网络接口，便于系统联网需求，利用主管部门监控管理与企业对各个公交场站进行智能调度。

根据本发明的上述视频红外检测智能门禁管理系统的中心管理子系统，主要实现如下功能：1、录入/编辑/注销车辆和司机相关数据；2、查询/统计客运场站入出口车辆通行的情况；3、下发入出口参数文件信息；4、针对不同的车辆和人员进行授权，限制车辆入客运场站时间。

根据本发明，解决了现有技术中触发式感应线圈方法中的缺点，完全发挥了高清摄像头的性能。实现了设计新颖合理，结构简单，具有安装方便，降低成本，减少施工量，后期维护方便等优势。利用高清摄像头对客运车辆进行检测和识别，精简后台系统对于多项数据处理的复杂运算，从而提升系统性能，减少车辆进出站通行所需时间，提高采集数据的准确性。

附图说明

图1为示出本发明具体实施方式涉及的视频红外检测智能门禁管理系统结构方块图。

图2为示出本发明具体实施方式涉及的视频红外检测智能门禁管理系统的入出口控制子系统组成的结构方块图。

图3为示出本发明具体实施方式涉及的视频红外检测智能门禁管理系统的入出口控制子系统的工作流程图。

图4示出本发明具体实施方式涉及的视频红外检测智能门禁管理系统的的平面方块图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明具体实施方式涉及的视频红外检测智能门禁管理系统做出详细的说明。然而，这些说明是示例性的，本发明并不限于这些具体实施方式之中。

图1为示出本发明具体实施方式涉及的视频红外检测智能门禁管理系统的结构图。

如图1所示，本发明的视频红外检测智能门禁管理系统包括入出口控制子系统1；网络通讯子系统2；中心管理子系统3；应用服务器4；pc客户端5。

图2为示出本发明具体实施方式涉及的视频红外检测智能门禁管理系统的入出口控制子系统1组成的结构图。

如图2所示，所述入出口控制子系统1包括进站口自助识别系统和出站口自助识别系统，所述进站口自助识别系统和所述出站口自助识别系统均分别包括自动栏杆机、车道控制器、微波天线、视频检测摄像头、红外发射器、红外接收器，并且所述栏杆机与所述车道控制器连接，所述视频检测摄像头、红外发射器、红外接收器与车道控制器连接，所述入出口控制子系统用于检测通行车辆，通过所述微波天线读取车辆的电子标签和cpu卡中的司机信息，并通过所述中心管理子系统对车辆与司机信息进行校验，对于符合通过要求的车辆自动放行，对于不符合要求的车辆，系统自动报警不予放行。

所述自动栏杆机是车道控制设备，接受车道控制机和车辆检测器的指令而做出一系列动作，包括抬杆和落杆等。

所述车道控制器是完成对车道设备的控制和状态采集，同时记录数据并通过通讯线路上报给上级管理设备。车道控制器的核心是一台工业级多媒体计算机，并配有机箱、电源、隔离驱动卡、车辆检测器及接线端子等部件。

所述微波天线是直接使用微波作为介质进行通信，利用dsrc技术与车辆的电子标签进行信息采集和交互。

所述视频检测摄像头是一款数字高清摄像头，主要进行影像捕捉并通过网络传输至上级控制设备。

所述红外发射器和红外接收器是发射和接收红外线的检测识别设备。在本发明中，该设备的主要功能体现在通过红外线来检测车辆通过的状态。

根据本发明上述视频红外检测智能门禁管理系统，进一步或者可替代的，还可以包括嵌入式控制模块、dsrc模块、计算机网络模块及自动控制模块(未图示)，实现对于车辆动态和静态的综合自动化管理，其中，所述嵌入式控制模块包括i/o控制模块、逻辑判断与处理模块、数据存储模块等，所述dsrc模块包括无线数据链路通讯模块与信息交互模块等，所述计算机网络模块实现对通过的车辆进行车辆身份识别、信息交互、信息校验、网络通讯的功能，并将这些信息传送至自动控制模块，所述自动控制模块根据所述计算机网络模块传送信息对所述嵌入式控制模块、dsrc模块进行自动化控制，以实现智能门禁安全管理。

所述嵌入式控制模块是主要是指车道控制设备模块，对自动栏杆机、车道控制器、视频检测摄像头、红外发射器、红外接收器进行进一步控制。

所述dsrc模块主要是指微波天线模块，通过微波信号进行信息交互。

所述计算机网络模块主要是指该发明中的网络通讯子系统，主要进行数据传输工作。

针对客运站入出口控制子系统中的车辆检测而言，除了本申请中采用红外检测和视频检测之外，还可以采用埋地线圈检测、红外检测、雷达检测技术、视频检测等多种方式感知车辆的经过，并触发图像采集抓拍。

图3为示出本发明具体实施方式涉及的视频红外检测智能门禁管理系统的入出口控制子系统1的工作流程图。

如图3所示，本发明所述的视频红外检测智能门禁管理系统的入出口控制子系统的工作流程大致如下：

当授权的车辆行驶至视频检测范围区域；视频检测感知车辆的经过，并触发图像采集抓拍。

视频检测摄像头进行图像检测和识别。

视频检测摄像头将采集到的车牌、车辆信息通过网络通讯子系统回传至中心管理子系统。

视频检测感知车辆驶入入出口车道，触发车道控制器发出信号打开微波天线。

微波天线唤醒车辆内的电子标签，与电子标签进行信息交互(标签客户编码、车辆的车牌号、车牌颜色、cpu卡内司机相关信息等)，并通过网络通讯子系统回传至中心管理子系统。

中心管理子系统对车辆和司机的信息进行校验，并把校验结果反馈给车道控制器。车道控制器对自动栏杆机进行控制，中心管理系统反馈允许放行的信号，自动栏杆机抬杆放行，并记录通行时间等相关信息；中心管理系统反馈不允许放行的信号，自动栏杆机不抬杆，车道控制器报警。如果由于车牌污损，导致视频检测无法正常通过，则须人工判断，管理人员通过中心管理系统输入、检索车牌号，判断是否放行，若确定允许放行，则在中心管理系统中输入允许放行的信息，并生成操作日志，中心管理系统给予车道控制器发放信号，自动栏杆机抬杆放行，并记录通行时间等相关信息。

当自动栏杆机抬杆之后，车道控制器开始处理红外检测控制器发送的检测信号。车辆驶离栏杆，进入红外检测区域，当车辆阻断任何一条红外线时，车道控制器都不做任何操作，直至车辆完全驶出红外检测区域(两条红外线检测)之后，车道控制器给予自动栏杆机落杆信号，自动栏杆机落杆，完成整个工作流程。

其中，视频检测摄像头进行图像检测和识别过程涉及车辆检测-图像采集-预处理-车牌定位-字符分割-字符识别-结果输出。具体而言：

车辆检测：采用视频检测方式感知车辆的经过，并触发图像采集抓拍。

图像采集：通过高清摄像抓拍主机对通行车辆进行实时、不间断记录、采集。

车牌定位：在经过图像预处理之后的灰度图像进行行列扫描，确定车牌区域。

字符分割：在图像中定位出车牌区域后，通过灰度化、二值化等处理，精确定位字符区域，然后根据字符尺寸进行分割。

字符识别：对分割后的字符进行缩放、特征提取，与字符数据库模板中的标准字符表达形式进行匹配判别。

结果输出：将车牌识别的结果以文本格式输出。

根据本发明，基于ocr(opticalcharacterrecognition)光学字符识别技术，把该技术应用到智能交通行业，具体涉及到客运站视频红外检测识别智能门禁管理系统中，对静止或运动状态的车辆的车牌号码进行非接触性信息采集，并实时智能识别车牌号码、颜色和类型等信息。

根据本发明，车辆进站/出站后，进入红外检测区域，触发红外线进行检测，当阻挡任意一条红外检测光，不做落杆操作，直至车辆完全驶出两条红外检测光区域，车道控制器发送落杆指令，自动栏杆机完成落杆工作。

根据本发明，还可以使用地感线圈检测车辆，在地感触发的瞬间很有可能车牌正好被挡住，此时这个车牌就漏了。跟车问题，当后面一辆车正好进入地感，而前车此时也正好挡着该车的车牌，那么这个车牌又漏了！而视频触发则很好地解决了这个问题。只要车牌在视频中识别到，即使车牌进入视频检测区域的虚拟地感时被挡住，同样可以从视频流里面给出正确的车牌，从而解决漏车与跟车的问题！

根据本发明所述的客运站视频和红外检测智能门禁管理系统，去除了现有技术中利用触发式线圈进行车辆检测的模式。本发明选用视频检测和红外检测的方法进行建设，其设计新颖合理，结构简单，具有安装方便，降低成本，减少施工量，后期维护方便等优势，其检测准确度比现有技术更高。

图4示出本发明具体实施方式涉及的视频红外检测智能门禁管理系统的平面图。

如图4所示，本发明所述的视频红外检测智能门禁管理系统分布在岗亭、入口车道以及出口车道处，该图中示例性的示出了所述入出口控制子系统1的前端控制和检测设备的自动栏杆机41、车道控制器42、视频检测摄像头43、微波天线44、红外发射器45、红外接收器46的位置关系。

当授权的车辆行驶至视频检测识别区域，视频检测感知车辆的经过，并触发图像采集抓拍，视频检测摄像头43进行图像检测和识别，视频检测摄像头43将采集到的车牌、车辆信息通过网络通讯子系统2回传至中心管理子系统3，视频检测感知车辆驶入入出口车道，触发车道控制器42发出信号打开微波天线44，微波天线44唤醒车辆内的电子标签，与电子标签进行信息交互(标签客户编码、车辆的车牌号、车牌颜色、cpu卡内司机相关信息等)，并通过网络通讯子系统2回传至中心管理子系统3，中心管理子系统3对车辆和司机的信息进行校验，并把校验结果反馈给车道控制器42。车道控制器42对自动栏杆机41进行控制，中心管理子系统3反馈允许放行的信号，自动栏杆机41抬杆放行，并记录通行时间等相关信息；中心管理子系统3反馈不允许放行的信号，自动栏杆机41不抬杆，车道控制器42报警。如果由于车牌污损，导致视频检测无法正常通过，则须人工判断，管理人员通过中心管理子系统输入、检索车牌号，判断是否放行，若确定允许放行，则在中心管理子系统中输入允许放行的信息，并生成操作日志，中心管理子系统给予车道控制器42发放信号，自动栏杆机41抬杆放行，并记录通行时间等相关信息。当自动栏杆机41抬杆之后，车道控制器42开始处理红外检测控制器45发送的检测信号。车辆驶离栏杆，进入红外检测区域，当车辆阻断任何一条红外线时，车道控制器42都不做任何操作，直至车辆完全驶出红外检测区域(两条红外线检测)之后，车道控制器42给予自动栏杆机41落杆信号，自动栏杆机41落杆。

根据本发明所述的客运站视频和红外检测智能门禁管理系统，在智能、效率和管理上具有明显的优势。举例来说：

智能——安保反恐

自动识别：通过dsrc技术，在入出口控制车辆身份，实现车辆不停车通行。

智能门禁：系统在进出口进行人车比对，对内部车辆和人员进行监管，杜绝无关车辆进出站场和规避非指定驾驶员将客运车辆开出场站。

密钥管理：系统采用主流的加解密算法、防拆卸技术等，保证电子标签obu、用户卡等设备不被仿制或非法利用。

效率——增效减排

节能增效：内部车辆可通过电子标签和卡片的使用，在公交站场进出口实现全自动电子不停车验证，系统识别率高达99.9％以上，确保畅通无阻，进出场站效率提升为原来的5—8倍；

节能减排：与传统门禁相比，本系统可减少公交车辆因进出重复启动或加减速造成的一氧化碳、二氧化碳的排放，从而达到绿色环保，节能减排的效果。

管理——强化管理

客运站运用信息化管理方法，提高管理效能和服务水准，塑造新形象，更好的为客运和乘客服务。

无人值守：系统全方位支持公交场站进出口无人值守管理，实现车辆自动识别与通行，让通行过程安全快捷。

用户管理：可针对不同用户进行授权，限定车辆的进出时间及进出区域；

中心管理：主要实现管理中心对客运站的实时监控、远程控制，并辅助强大的数据报表功能和人性化的系统配置功能，为公交站场管理人员提供集中式、智能化的管理。