一种基于人脸识别的高速公路不停车收费方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于人脸识别的高速公路不停车收费方法，包含以下步骤：若干个信息采集模块分别采集每条高速公路进出口车道的驾驶员人脸信息和车辆信息，并形成每条高速公路进出口车道交通量的原始数据；预处理模块对信息采集模块获取交通量的原始数据进行预处理，以获得预处理交通量信息；处理模块根据预处理模块获得的交通量信息，计算出车辆行驶路径；数据推算步骤：推算模块根据处理模块获得的通行费数值并进行收费业务。本发明能够通过人脸自动完成支付行为和高速公路收费业务，大大提高高速公路公众通行费支付效率和高速公路运营单位收费效率，改善高速公路出行的环境和品质。
【专利说明】
一种基于人脸识别的高速公路不停车收费方法
技术领域
[0001]本发明涉及高速公路不停车收费和支付领域，具体涉及一种基于人脸识别作为收费信息采集源，完成高速公路不停车收费业务。
【背景技术】
[0002]我国高速公路从上世纪80年代开始起步，三十年来，高速公路建设突飞猛进，截至2015年底全国高速公路总里程125373公里，2015年新增12212公里，位居世界第一，取得了举世瞩目的成就。
[0003]随着科学技术的飞速进步，我国高速公路收费系统从单纯的人工收费，到半自动收费、不停车收费等多种收费方式。目前，不停车收费是在车前装有作为通行券使用的电子标签，它与装在车道上空的收发通信器进行微波通信，验证通行权，判别车辆类型，自动核算记录通行费，车辆无需停车，可直接高速通过，凭借收费数据记录，实现无人自动收费。但是所安装的电子标签，往往容易损坏;各地的电子标签往往不统一，跨省需要多个电子标签;且每个电子标签都要及时充值，用户使用非常不方便。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于人脸识别的高速公路不停车收费方法，通过人脸作为支付依据，实现驾驶员无需在车内额外安装车载装置，即可实现不停车支付高速公路通行费的目的，从而完成高速公路无人不停车收费业务操作。
[0005]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:一种基于人脸识别的高速公路不停车收费方法，其特点是，高速公路分成进口车道、出口车道和路段车道，在高速公路上设置基于人脸识别的高速公路不停车收费系统，基于人脸识别的高速公路不停车收费系统包含依次连接的信息采集模块、预处理模块、处理模块及推算模块，该高速公路不停车收费方法包含以下步骤:
数据采集步骤:若干个信息采集模块分别采集每条高速公路进出口车道的驾驶员人脸信息和车辆信息，并形成每条高速公路进出口车道交通量的原始数据；
数据预处理步骤:预处理模块对信息采集模块获取交通量的原始数据进行预处理，以获得预处理交通量信息；
数据处理步骤:处理模块根据预处理模块获得的交通量信息，计算出车辆行驶轨迹和距离；
数据推算步骤:推算模块根据处理模块获得的通行费数值并进行收费业务。
[0006]所述数据采集步骤与数据预处理步骤之间进一步包含一数据加密步骤;所述的数据加密步骤为检测系统对人脸信息进行统一格式的安全处理及编码转换。
[0007]所述的高速公路包括高速公路进口车道、高速公路出口车道和高速公路路段车道。
[0008]所述的高速公路进口车道上放布设的信息采集模块，用于采集每辆进入高速公路的车辆及其驾驶员信息等。
[0009]所述的高速公路出口车道上放布设的信息采集模块，用于采集每辆驶离高速公路的车辆及其驾驶员信息等。
[0010]所述的高速公路路段车道上放布设的信息采集模块，用于采集每辆经过高速公路断面的车辆及其驾驶员信息等。
[0011]所述的数据预处理步骤具体为:预处理模块识别驾驶员是否为公众身份，剔除高速公路上管理人员、工作人员和其他非公众的驾驶员和车辆原始数据。
[0012]所述的数据处理步骤具体为:
处理模块对进口和出口的车辆及其驾驶员信息进行匹配，获取车辆在高速公路的出行路径。
[0013]处理模块根据路段的车辆及其驾驶员信息，对出行路径进行校验和数据支撑。
[0014]所述的信息采集包含驾驶员信息:人脸、肤色、发型、性别、衣领、体态特征、时间戳、位置信息的任意组合，以及车辆信息:类型、颜色、重量、牌照、时间戳、位置信息的任意组合。
[0015]本发明一种基于人脸识别的高速公路不停车收费系统与现有技术相比具有以下优点:通过获取车辆及其驾驶员人脸信息，并通过人脸作为支付依据，可以避免在车辆内安装电子标签等车载设备，同时可以不停车完成支付行为和收费业务。
【附图说明】
[0016]图1为基于人脸识别的高速公路不停车收费系统的整体结构示意图。
[0017]图2为本发明信息采集模块布设位置示意图。
[0018]图3为本发明一种基于人脸识别的高速公路不停车收费方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0020]如图1所示，基于人脸识别的高速公路不停车收费系统包含依次连接的信息采集模块1、预处理模块2、处理模块3及推算模块4。
[0021]如图2所示，结合高速公路的进口和出口车道，在车道的正上方布设信息采集仪，采集驾驶员人脸信息、车辆信息(类型、颜色、重量、牌照等)、进入高速公路时间戳、离开高速公路时间戳等特征数据。
[0022]如图3所示，本发明的一种基于人脸识别的高速公路不停车收费方法应用于上述检测系统，具体包含以下步骤:
数据采集步骤S1:若干个信息采集模块分别采集每条高速公路进口或出口车道的驾驶员人脸信息和车辆信息等；
数据预处理步骤S2:预处理模块2对信息采集模块获取的交通流数据进行预处理，以获得预处理交通量信息；
数据处理步骤S3:处理模块根据预处理模块获得的交通量信息，计算出车辆行驶路径； 数据推算步骤S4:推算模块4根据处理模块获得的通行费数值并进行收费业务。
[0023]优选的，为了保护驾驶员的个人隐私，在本发明的较佳实施例中，所述数据采集步骤SI与数据预处理步骤S2之间进一步包含一数据加密步骤S5;所述的数据加密步骤为检测系统对驾驶员信息和车辆信息进行统一格式的安全处理及编码转换，该步骤由检测系统的预处理模块2承担或者为检测系统增加额外的隐私安全模块来执行，该方式为本领域的技术人员所熟知的，在此不再赘述。
[0024]所述的数据预处理步骤S2具体为:预处理模块识别驾驶员是否为公众身份，剔除高速公路上管理人员、工作人员和其他非公众的驾驶员和车辆原始数据。
[0025]所述的数据处理步骤S3具体为:处理模块对高速公路各进出口车道的驾驶员信息和车辆原始信息进行匹配，获取驾驶员和车辆的实际行驶路径初始值，通过路段车道的信息对驾驶员和车辆的初始值进行校验和补充，计算出驾驶员和车辆的实际行驶路径真实值。
[0026]具体应用:结合高速公路收费管理特征，将高速公路收费采集分为进口、出口、路段三个部分。各部分的车道上进行信息采集模块的布设，主要布设在车道的正上方，用以获取驾驶员信息和车辆信息。在进口获取到驾驶员信息和车辆信息，即认为该车辆及其驾驶员进入高速公路;在出口获取到驾驶员信息和车辆信息，即认为该车辆及其驾驶员驶离高速公路;在路段获取到驾驶员信息和车辆信息，即认为该车辆及其驾驶员经过高速公路该路段。信息采集模块对驾驶员信息采集，主要包括人脸、肤色、发型、性别、衣领、体态特征、时间戳、位置信息等;信息采集模块对车辆信息采集，主要类型、颜色、重量、牌照、时间戳、位置信息等。隐私安全模块或预处理模块对所有涉及个人隐私安全的数据，进行统一格式的安全处理和编码转换;预处理模块对信息采集模块获取的交通流数据进行预处理，以获得预处理交通量信息;处理模块将进口和出口的驾驶员和车辆信息进行匹配。(I)若高速公路出口和进口车道，车辆及其驾驶员信息一致；1-1且根据时间戳和位置信息在合理范围内，并通过路段信息采集仪数据的校验，确认为一次完整的高速公路出行行为；1-2当根据时间戳和位置信息在非合理范围内，并通过路段信息采集仪数据的校验，确定是否存在有违法和违章行为。(2)若高速公路出口和进口车道，车辆信息一致，车辆的驾驶员信息不一致，通过路段信息采集仪，获取各段所出现的驾驶员信息，作为后期分段分驾驶员支付通行费用的依据；2-1根据时间戳和位置信息在合理范围内，并通过路段信息采集仪数据的校验，确认为一次完整的高速公路出行行为；2-2当根据时间戳和位置信息在非合理范围内，并通过路段信息采集仪数据的校验，确定是否存在有违法和违章行为，明确违法和违章行为的具体驾驶员及其违章和违章行为的具体位置。(3)若高速公路出口和进口车道，车辆信息出现匹配缺失的，确定是否存在逃费的情况。推算模块，通过信息采集仪所获取的车辆信息、位置信息和时间戳，来确定具体车辆的收费数值，再通过驾驶员信息分配到各段所行驶的驾驶员身上，最后通过人脸识别完成支付行为和收费业务。
[0027]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种基于人脸识别的高速公路不停车收费方法，其特征在于，高速公路分成进口车道、出口车道和路段车道，在高速公路上设置基于人脸识别的高速公路不停车收费系统，所述基于人脸识别的高速公路不停车收费系统包含依次连接的信息采集模块、预处理模块、处理模块及推算模块，所述高速公路不停车收费方法包含以下步骤: 数据采集步骤:若干个信息采集模块分别采集每条高速公路进出口车道的驾驶员人脸信息和车辆信息，并形成每条高速公路进出口车道交通量的原始数据； 数据预处理步骤:预处理模块对信息采集模块获取交通量的原始数据进行预处理，以获得预处理交通量信息； 数据处理步骤:处理模块根据预处理模块获得的交通量信息，计算出车辆行驶路径； 数据推算步骤:推算模块根据处理模块获得的通行费数值并进行收费业务。2.如权利要求1所述的高速公路不停车收费系统的处理方法，其特征在于，所述数据采集步骤与数据预处理步骤之间进一步包含一数据加密步骤;所述的数据加密步骤为检测系统对人脸信息进行统一格式的安全处理及编码转换。3.如权利要求3所述的高速公路不停车收费系统的处理方法，其特征在于，所述的高速公路进口、出口和路段车道布设有信息采集模块，用于获取车辆及其驾驶员信息，并初步确认车辆行驶路径。4.如权利要求3所述的高速公路不停车收费系统的处理方法，其特征在于，所述的数据预处理步骤具体为:预处理模块识别驾驶员是否为公众身份，剔除高速公路上管理人员、工作人员和其他非公众的驾驶员和车辆原始数据。5.如权利要求3所述的高速公路不停车收费方法，其特征在于，所述的数据处理步骤具体为: 处理模块对高速公路进口和出口的车辆及其驾驶员信息进行匹配，获取车辆高速公路出行的初始数据； 处理模块根据高速公路路段车辆及其驾驶员信息，对车辆出行的初始数据进行校验，计算出出行路径。6.如权利要求1所述的高速公路不停车收费方法，其特征在于，所述的驾驶员信息包括:人脸、肤色、发型、性别、衣领、体态特征、时间戳、位置信息;车辆信息包括:类型、颜色、重量、牌照、时间戳、位置信息。
【文档编号】G07B15/06GK106023326SQ201610582038
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月22日
【发明人】陈希, 张 杰
【申请人】上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司