基于二维码技术和无人机拍摄的停车场车位监控系统的制作方法

本发明涉及一种停车场车位监控系统，尤其是一种基于无人机拍摄和二维码识别技术的停车场车位监控系统。

背景技术：

目前对用户最方便的找车位技术是通过超声波传感器或地磁传感器感应车位是否被车占用，通过其上的灯光显示车位占用情况。该类技术需要对每个车位增加相应的传感器、布线；其施工难度大，成本高，后期维护成本高，学习成本高，且多用于地下停车场的车位。对于露天停车场则没有一个较为精确实时的解决方案。

现有的二维码监控系统也需要大量的监控设备，成本高，且可能存在监控盲区，导致空车位无法识别。

中国大疆(dji)公司的经纬系列已经实现了全天候巡航，可以在恶劣条件下工作，且无人机可以加装大容量电池和太阳能发电板增强续航能力，以实现24小时不间断巡航。同时无人机可配备高清摄像头，可以在空中完成对地面二维码的高清拍摄。

技术实现要素：

本发明是一种停车场车位监控系统，包括印刷在车位上的二维码、无人机拍摄系统、数据处理系统和信息反馈系统，其中，

印刷在车位上的二维码：

将停车场的车位编号后以二维码的形式印刷在车位的中心，二维码边长为车位宽度的0.8倍，同时在车位右上角印刷一个与该车位对应的小二维码，以便用户扫码使用；

无人机拍摄系统：

通过无人机平台搭载高清摄像机，拍摄地面停车场车位上的二维码，当车位上有车时，地面上的二维码被车遮挡，无法被拍摄，当车位上无车时，地面上的二维码无遮挡，可以被无人机拍摄，无人机以s型路线在停车场上空巡航，实时进行视频传输，电量低时，无人机自动降落在指定地点，在快速更换电池后再次迅速投入使用；

数据处理系统：

数据处理系统接收无人机传输的实时视频，自动识别视频中的二维码，并在其对应的云存储器上更新该二维码所代表车位的状态为“空闲”，车位状态的刷新间隔为半分钟，若在半分钟内未识别到代表某一车位的二维码，数据处理系统将该车位的状态更新为“被占用”，若系统识别到用户通过信息反馈系统扫描了车位上的小二维码，则立即将该车位更新为“被占用”；

信息反馈系统：

信息反馈系统通过微信小程序实现，小程序根据数据处理系统的结果实时显示车位使用状态，并与停车场的车位图结合，以不同颜色将每个车位单独上色表示其状态，小程序利用手机定位功能，根据车主及附近其他停车用户的实时位置，向车主显示最近空闲车位，根据停车场各区域功能地图，向用户显示多个智能推荐车位，在用户选择车位后，信息反馈系统在地图上显示出到达所选择车位的最优路线。

进一步的，所述信息反馈系统中将空闲车位以绿色标记，被占用车位以灰色标记，最近空闲车位以蓝色标记，智能推荐车位以黄色标记。

进一步的，所述信息反馈系统中将距离其他停车用户最近的空闲车位以红色标记。

本发明的使用方法：

车主在进停车场时使用微信扫一扫扫描停车场入口粘贴的小程序码，进入小程序，或通过入口处摄像头识别车牌，收到公共平台推送进入小程序。小程序将计算出路线并指引车主到指定停车位置。车主在停好车后扫描车位右上角的小二维码以完成停车，小程序将为车主标记该车位并将自动将该车位更新为“被占用”，车主在返回取车时可通过小程序标记的车位轻易找到自己的车辆，并直接开走，无需再扫码。车辆开走后无人机扫到地面的车位二维码，更新车位状态。

本发明的有益效果：

车位二维码优势

车位二维码面积大、内容简单，易于无人机进行识别。且二维码识别技术及印刷技术非常成熟，价格低廉，适合普及。小二维码的设计方便了车主停完车后记住车位以及结束定位，使系统操作更加简便可靠。

无人机系统优势

无人机系统较普通二维码找车位技术成本低，普通二维码找车位技术需要安装大量高清摄像头以拍摄地面二维码，此技术成本高，需要铺设大量电缆，维护较难，同时存在监控死角。而无人机在天空中巡航拍摄很好地解决了这些问题，降低了成本和维护难易程度，减少了监控死角。无人机自动飞行技术也较为成熟，可以实现无人操作自动巡航，自动避障，降低人力成本。

数据处理系统优势

数据处理系统接收无人机传来的视频数据，只需识别二维码并更新系统中的车位状态。现有的无人机识别技术通过图像测距和识别计算来模糊确定停车位，其识别错误率较高，且计算复杂。本数据处理系统根据二维码识别，无需计算，识别正确率极高，且系统简单，易维护及更新。

信息反馈系统优势

信息反馈系统在将空余车位信息反映给用户的同时，根据其他用户的位置信息推荐最佳车位，有效避免了多辆车争同一个车位的事件，节省用户时间，且空车位信息及其他车辆的位置信息也有助于车主自行判断行车路线。出停车场的车主由于在停车后扫过车位右上角的小二维码，其位置停止上传，所以不会出现在小程序中与正在寻找车位的车辆混淆，不会对车主判断造成干扰。

本系统较同类技术识别的优势有算法简单，正确率高，监控范围广，维护成本低，自动化程度高。同时用户使用方便，停车场使用本技术的装修改造时间短，维护难度低。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图2为无人机车位识别系统的车位识别流程。

图3为用户使用无人机车位识别系统的流程。

图4为信息反馈系统的小程序显示界面简单示例。

图5为无人机循环工作方式。

具体实施方式

下面根据图1至图5对本发明的具体实施方式进行进一步说明：

参见图1，本发明包括若干停车场车位二维码、无人机拍摄系统、数据处理系统和信息反馈系统组成。所述无人机与数据处理系统无线连接，实时传输视频。所述停车场车位二维码对应车位编号，所述车位编号可以为车位原有的编号，也可以为后期新编的车位编号。

露天停车场车位监控技术具体包括以下步骤，参见图2：

步骤一：无人机空中巡航拍摄。无人机挂载高清摄像机，方向向无人机正下方，根据自动巡航程序以“s”型路线在停车场上空循环飞行，摄像机将拍摄视频实时传输给数据处理系统。

步骤二：数据处理系统识别拍摄内容中的二维码。数据处理系统接收无人机传输的视频，使用通过视频识别二维码的程序识别无人机传来的视频中的二维码信息，将识别出的二维码信息代表的车位在云存储器上的状态更新为“空闲”，对未扫描到车位编号代表的二维码的车位开始倒计时30秒，将30秒倒计时后仍未扫描到的车位状态更新为“被占用”。

步骤三：信息反馈系统更新车位状态。信息反馈系统的微信小程序与数据处理系统的云存储器相连接，根据云存储器上的车位状态实时更新数据，将空余车位以绿色标记，被占用车位以灰色标记。

停车用户使用本发明具体包括以下步骤，参见图3：

步骤一：若用户1是新用户，用户1扫描停车场入口处粘贴的小程序码进入信息反馈系统的小程序，通过微信账号登陆，停车场入口处摄像头扫描用户1车牌并上传到云存储器上，小程序向用户1确认车牌号，无误后将车牌号与用户1的微信绑定。小程序启动后将开启手机的定位功能，将用户1的位置实时上传到云存储器上。

若用户1使用过本系统，用户1无需扫描小程序码，停车场入口处摄像头扫描用户1车牌并提取云存储器上用户1的数据，以推送的形式将小程序打开方式发送到用户微信上。用户1启动小程序后小程序将开启手机的定位功能，将用户1的位置实时上传到云存储器上。

步骤二：信息反馈系统的小程序通过数据处理系统中各个车位的实时状态用不同颜色显示在小程序的车位图上，如图4中①、②、⑧所示。

步骤三：信息反馈系统会向云存储器上传用户的位置数据并接收其他用户的位置信息，将其余用户位置(如图4中用户a、b、c)和用户1的位置显示在小程序上以帮助用户1判断，如图4中⑤、⑥所示；用红色标记并舍去距离其他用户最近的车位，如图4中③所示；再通过行车距离测算得到离用户1最近且附近无其余停车用户的车位，用蓝色标记该车位，如图4中④所示；同时结合地图，用黄色标记离车主期望去的附近功能区最近的空车位，如图4中⑨、⑩所示，请用户1选择。用户1选择车位后用导航算法将最佳路线推荐给用户1。线路显示如图4中⑦所示。

步骤四：用户根据信息反馈系统停车完毕后扫描印刷在车位边角上的小二维码，信息反馈系统将小二维码信息传输给数据识别系统并结束对用户1的定位，保持用户1的车位显示为蓝色，将云存储器上该车位的状态更新该车位为“被占用”。

步骤五：若用户1为新用户，第一次停车结束后小程序将请用户进行实名注册，并建议用户完善个人车辆型号等相关信息。这些信息将与车牌号一起与用户1的微信绑定。

无人机循环工作包括以下步骤，参见图5：

步骤一：无人机1在空中巡航拍摄直至电量小于等于百分之五。

步骤二：无人机1通过导航算法和自动降落程序飞向充电地点2并降落。

步骤三：工作人员为无人机1快速更换新电池，并将耗尽电量的旧电池重新充电。

步骤四：无人机1重新起飞返回巡航线路，重新开始步骤一。步骤二至步骤四进行时间不超过半分钟，此过程中信息处理系统中的车位数据不进行更新，对未识别到二维码的车位的半分钟倒计时暂停，无人机1重新开始步骤一时恢复更新，倒计时从暂停前的时刻开始。