一种车库栏杆省时控制系统的制作方法

本发明涉及一种小区车库栏杆省时控制系统，其适用于小区车库出入口车道的管理，属于车库车辆管理技术领域。

背景技术：

随着国内汽车的日益普及，停车场的需求也越来越大，目前国内的停车场为方便管理，一般在出入口处设置一个栏杆，用于管理汽车的出入。栏杆的操作有人工的，也有自动的，但不管哪一种栏杆，都会让司机在进入或出去时，停车进行信息确认。这样的栏杆虽然方便停车场工作人员管理，但不方便司机出入，特别是在高峰期，还会出现堵车现象。

200910196069.5公开了一种自动停车场栏杆机控制系统，该系统包括前端设备、地面设备，所述的前端设备包括云台、防护罩、图像传感装置、1394专线、补光灯，所述的图像传感装置架设于云台上，所述的图像传感器位于防护罩的内部，所述的地面设备包括控制计算机、栏杆机、RS232专线，所述的图像传感装置与控制计算机通过1394专线连接，所述的控制计算机与栏杆机通过RS232专线连接，该系统具体操作流程包括控制计算机给出信号，图像传感装置收到信号后启动，图像传感装置将获取的信息通过1394专线传输给控制计算机等。该系统跟其他技术相比，虽然具有自动化程度高、安全、系统结构简单、成本低、识别精度高等优点，但并没有起到节省汽车进出停车场时间的效果。

技术实现要素：

为节省司机进出停车场的时间，本发明提供一种小区车库栏杆省时控制系统，该系统通过以下方案来实现：

一种小区车库栏杆省时控制系统，包括数据采集系统、数据处理系统、栏杆机系统和电源系统，所述的数据采集系统、栏杆机系统通过数据线与数据处理系统连接，所述数据采集系统包括第一感应圈、第二感应圈、高清摄像机、闪光灯，所述的第一感应圈填埋在栏杆前方路面下，所述的高清摄像机和闪光灯安装在L型支架上，所述的栏杆机系统包括栏杆、电机、电机驱动模块，所述的电机和电机驱动模块封装在栏杆机壳体内，所述的电源系统包括太阳能电池、充电模块和蓄电池，通过导线为数据采集系统、数据处理系统、栏杆机系统供电，所述的太阳能电池安装在保安岗顶面上方，所述蓄电池安装保安岗顶面下方，所述的充电模块连接太阳能电池和蓄电池。所述的第一感应圈和L型支架安装在栏杆前方，第二感应圈安装在栏杆后方。

该系统包括以下工作步骤：

1）小车驶进栏杆机前方的第一感应圈上，触发高清摄像机和闪光灯拍照，采集图片信息，图片信息通过数据线传输到数据处理系统；

2）数据处理系统采用的是算法是车牌图像自动识别预处理算法，该算法判断车辆是否符合进入条件，如果判断为是，则打开栏杆，如果判断为否，则不打开栏杆，由保安岗的人员来打开栏杆（11）；

3）车辆经过第二感应圈，数据处理系统接收到感应数据，则发送指令到栏杆机系统，关闭栏杆，车辆进入车库。

所述的第一感应圈安装在栏杆机前方至少10米处路面下。

所述的车牌图像自动识别系统预处理算法为基于区域滤波的预处理算法，该算法的具体算法如下：

1）利用Sobel 算子求得车牌的边缘图；

2）利用Otsu法将车牌边缘图进行二值化；

3）对于水平倾斜,将车牌边缘图绕x 轴旋转a度, a 值设一个上限和下限, 此值设为( - 10°,10°)，然后统计边缘图像在y轴上的投影，设S为最大的4个投影值之和，则当a等于车牌的水平倾斜角度时,S取最大值；

4）用p-tile 法将车牌二值化；

5）二值化后的车牌可以看作由n个连通区域组成，设连通区域A 的宽度为dx,高度为dy,中心点的y坐标为dh,车牌高度为H,宽度为w,对于单个车牌字符组成的连通域, 则dx/W,dy/H,dh/H都在一定范围内，所以可用上述区域滤波算法过滤掉非车牌字符连通域；

6) 满足上述判定法则的字符连通区域A可能有N个,设连通域A i的底为bi,顶为ti,则车牌字符区域位于由min(bi)和max(ti)确定的2条水平直线之间,也就是去除了上下边框以及上下边框和字符间的空白；

7）对剩下的灰度区域再次用p-tile 法二值化；

8）将汉字字符的灰度区域从原图像取出来,单独再次用Otsu算法进行二值化。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）节省了车辆进出停车场的时间。本发明在栏杆机前方设置了车辆信息确认装置，如果车辆符合进出条件，则栏杆机直接放行，司机不用进行停车再启动操作，从而节省了车辆进出停车场的时间。

（2）节能。本发明的电能来自保安岗上方的太阳能电池，没有利用到其他能源，太阳能是一种可循环能源，所以本发明具有节能的优点。

（3）识别率高，识别稳定。本发明提供一种基于区域滤波的预处理算法和一种基于Sobel 边缘的车牌倾斜校正算法,该算法具有鲁棒、简单、快速等特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

1.第一感应圈 2.高清摄像机 3.闪光灯 4.L型支架 5.计算机 6.蓄电池 7.太阳能电池 8.电机驱动模块 9.第二感应圈 10.栏杆机外壳 11.栏杆机电机 12.栏杆 13.保安岗

图2是本发明的栏杆机控制系统运行流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中所有附图中相同的标号代表相同或类似的部件，说明书中的附图为简化形式，仅供理解本发明的具体结构。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种小区车库栏杆省时控制系统，包括数据采集系统、数据处理系统、栏杆机系统和电源系统，数据采集系统、栏杆机系统通过数据线与数据处理系统连接。数据采集系统包括第一感应圈1、第二感应圈9、高清摄像机2、闪光灯3，第一感应圈1填埋在栏杆11前方10米处路面下，高清摄像机2和闪光灯3安装在L型支架4上；栏杆机系统包括栏杆11、电机10、电机驱动模块8，电机10和电机驱动模块8封装在栏杆机壳体10内；电源系统包括太阳能电池7、充电模块和蓄电池6，通过导线为数据采集系统、数据处理系统、栏杆机系统供电；太阳能电池7安装在保安岗12顶面上方，蓄电池安装保安岗12顶面下方，充电模块连接太阳能电池和蓄电池。第一感应圈1和L型支架4安装在栏杆11前方，第二感应圈9安装在栏杆11后方。

如图2所示，该系统包括以下工作步骤：

1）小车驶进栏杆机前方的第一感应圈1上，触发高清摄像机2和闪光灯3拍照，采集图片信息，图片信息通过数据线传输到数据处理系统；

2）数据处理系统采用的是算法是车牌图像自动识别预处理算法，该算法判断车辆是否符合进入条件，如果判断为是，则打开栏杆11，如果判断为否，则不打开栏杆11，由保安岗12的人员来打开栏杆11；

3）车辆经过第二感应圈9，数据处理系统接收到感应数据，则发送指令到栏杆机系统，关闭栏杆11，车辆进入车库。

车牌图像自动识别系统预处理算法为基于区域滤波的预处理算法，该算法的思想是：首先用p-tile法对车牌进行二值化,接着使用连通域过滤算法得到一个或多个由字符组成的连通域,据此去掉边框、铆钉和车牌字符上下空白； 然后再次使用p-tile 法对车牌进行二值化,使用区域滤波过滤掉干扰,并结合经验值用投影法对车牌字符区域进行分割；最后单独对汉字字符灰度区域使用Otsu法进行二值化。经过上面的处理,车牌已被较好地分割成单个的二值化区域,可以送入识别模块进行识别。

该算法的分两部分：

1.车牌图像二值化：

1）利用Sobel 算子求得车牌的边缘图；

2）利用Otsu法将车牌边缘图进行二值化；

3）对于水平倾斜,将车牌边缘图绕x 轴旋转a度, a 值设一个上限和下限, 此值设为( - 10°,10°)，然后统计边缘图像在y 轴上的投影，设S为最大的4个投影值之和，则当a等于车牌的水平倾斜角度时, S 取最大值，对于垂直倾斜,则绕y 轴旋转, 但当水平倾斜角度较小时,垂直方向的形变对识别影响不大, 可不作考虑。

2. 基于区域滤波的预处理：

1）用p-tile 法将车牌二值化；

2）二值化后的车牌可以看作由n个连通区域组成，设连通区域A 的宽度为dx,高度为dy,中心点的y坐标为dh,车牌高度为H,宽度为w,对于单个车牌字符组成的连通域, 则dx/W,dy/H,dh/H都在一定范围内，所以可用上述区域滤波算法过滤掉非车牌字符连通域；

3) 满足上述判定法则的字符连通区域A可能有N个,设连通域A i的底为bi,顶为ti,则车牌字符区域位于由min(bi)和max(ti)确定的2条水平直线之间,也就是去除了上下边框以及上下边框和字符间的空白；

4）对剩下的灰度区域再次用p-tile 法二值化；

5）将汉字字符的灰度区域从原图像取出来,单独再次用Otsu算法进行二值化。

该算法鲁棒性好,对倾斜、污迹、光照不均、对比度较小、字符粘连和断裂等退化的车牌图像具有很好的字符分割性能,使用本算法后整个车牌识别系统的识别率有了显著的提高。

以上所述及图中所示仅是本发明的优选实施方式。应该指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，还可作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。