本实用新型涉及一种基于长短焦距相机实现半封闭车场管理的系统。
背景技术：
目前市场上，大多数项目、产品、技术均是针对封闭式停车场展开的，如小区、路面停车场、商场、写字楼路面及地下停车场，其都通过设置单一的出入卡口栏杆、相机方式实现停车计费管理。
而针对一些较为特殊的应用场景-如半封闭车场，其位置多在大桥底下，具有出入口较宽，不适合安置卡口栏杆，人员管理效率也较低，全天候管理困难问题等诸多问题还没有很高效的解决方式。
目前市场也有针对此类应用场景设计的解决方案，如在合适位置立一到两根高杆，摄像机以一定合适的角度安装在高杆上，可以在指定区域内识别车牌信息，从而获取车牌，并确定车辆驶入、驶出状态，但是此类解决方案，只是针对某一区域采集，当车辆以不同角度驶入时，采集到的图像差别较大，且摄像机视角固定、单一，造成车牌识别率准确度较低。
目前市场中存在的半封闭停车方案大致有两种。
(1)全视频方式
此类技术实现方式是在车场内部放置一到两个摄像机，从不同的方向、角度拍摄出入口，以便车身方向差异较大时，也能拍到车牌图像。当有车辆经过相机覆盖区域时，相机检测到车辆图像，从而触发相机抓拍功能，获取即时车辆图像信息，并做车牌提取、车辆状态判断等操作，此类方案的缺点是，相机既要实现车牌识别、又要实现车辆行驶轨迹跟踪等操作，这样造成单个相机较难兼顾两种需求，从而会导致一方面对车牌识别准确度影响较大，另一方面对车辆状态判读准确度较低，最终使整体方案效果较差。
(2)视频+传感器方案
该方案采用在半封闭车场出入口安装地磁或红外传感器方式，实现出入车辆检测，当有车辆经过出入口时，传感器被触发，同时传感器信号由主控器检测，并发送命令给相机，开启布置在出入口附近区域的相机抓拍车辆图像，之后提取车牌、车型等信息，此种方案对同一时间只有一辆车经过出入口时，检测效果较好，但是当同时有两辆车同时并行经过出入口时，对车辆识别、判断难度增加很多，极易造成误判，另外安装至少两个以上传感器，也增加了施工、维护成本。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种基于长短焦距相机实现半封闭车场管理的系统，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现要素：
针对目前半封闭车场中所采用的视频管理停车方案中，其采用摄像机拍摄车辆图像的同时还需进行车牌以及车辆状态识别，这样造成的识别准确度较低且车辆状态判断准确度低的问题，本实用新型提供一种基于长短焦距相机实现半封闭车场管理的系统，其使用长焦距相机仅用来拍摄车场出入口车辆的进出场车牌图像，短焦距相机仅拍摄较广范围内含有车型特征的全局性场景图像，这样采用相机独立拍摄图像，并通过控制单元分析处理，不仅节省了成本而且便于半封闭车场的智能管理。
本实用新型公开一种基于长短焦距相机实现半封闭车场管理的系统，包括长焦距相机、短焦距相机、控制单元、网络模块和后台服务器；
所述长焦距相机和短焦距相机安装在监控杆的横臂上，所述长焦距相机用于拍摄含有出入场车辆车牌的图像，所述短焦距相机用于拍摄含有出入场车辆车型特征的图像，所述存储设备用于存储长焦距相机拍摄的图像；
所述控制单元安装在监控杆的横臂或者立杆上，用于对所述长焦距相机和短焦距相机拍摄的图像进行处理得到车辆的出入场事件，并通过网络模块将所述出入场事件传送至后台服务器，用于后台停车管理。
进一步的，所述控制单元包括车牌识别模块、车型识别模块和主控模块；
所述车牌识别模块用于对长焦距相机拍摄的车牌图像进行识别，得到车牌识别结果；所述车型识别模块用于对长焦距相机拍摄的车型特征图像进行识别，得到车型识别结果；所述主控模块用于对长焦距相机和短焦距相机发送控制指令，完成车型识别和车牌识别。
进一步的，所述长焦距相机包括长焦镜头和相机，所述长焦距相机的视野覆盖其管理的停车场出入口的第一监控区域。
进一步的，所述短焦距相机包括短焦镜头和相机，所述短焦距相机的视野覆盖其管理的停车场出入口的第二监控区域。
进一步的，所述长焦距相机包括两台，其分别安装在停车场出入口两侧的监控杆上。
进一步的，所述长焦距相机和所述短焦距相机安装在一个设备壳体内。
借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：本实用新型基于长短焦距相机实现半封闭车场管理的系统，其中长焦距相机和短焦距相机只负责拍摄视频信息，不进行算法处理，也就是不需要安装各种算法处理模块，降低了单个相机的成本，同时多个相机灵活放置，便于多方位采集图像信息；；而且长焦距相机负责拍摄出入口车辆的车牌图像，这样可以清晰识别到出入口车牌图像，经过图像识别后得到车牌识别结果；短焦距相机拍摄出入口一定区域内的车辆图像、车牌图像，进而获取车辆运动轨迹、车辆行驶状态，两个相机结合使用，对车辆的出入场进行了精确的判定。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型基于长短焦距相机实现半封闭车场管理的系统的结构示意图；
图2是本实用新型基于长短焦距相机实现半封闭车场管理的系统的场景示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示的是基于长短焦距相机实现半封闭车场管理的系统的结构示意图，该系统包括长焦距相机1、短焦距相机2、存储设备3、控制单元4、后台服务器5，上述设备均安装在监控杆上，监控杆的高度以及位置根据车场的实际情况来确定。
其中：长焦距相机1包括相机以及安装在相机上的长焦距镜头，由于长焦距镜头焦距较长，水平视场角较小，拍摄距离较远，安装时长焦距相机的视野覆盖其管理的停车场出入口的第一监控区域101，主要用于拍摄车辆车场出入口处的清晰的车牌图像并获取车辆出入场的视频流，此视频流经存储单元存储，便于控制单元调取其特定时间段的图像信息，进行图像分析处理得到车牌识别结果；短焦距相机2包括相机以及安装在相机上的短焦距镜头，由于短焦距相机水平视场角较大，拍摄距离较近，安装时短焦距相机的视野覆盖其管理的停车场出入口的第二监控区域102，其主要用于拍摄含有车型特征的图像，
控制单元4包括车牌识别模块401、车型识别模块402以及主控模块403，其中：车牌识别模块401用于对长焦距相机拍摄的清晰的车牌图像进行识别，得到车牌识别结果；车型识别模块402对短焦距相机拍摄的含有车辆车型的图像进行识别，得到车型识别结果；主控模块403用于对长焦距相机和短焦距相机发送控制指令，完成车型识别和车牌识别。
上述系统主要用在半封闭车场内，所谓的半封闭车场往往建于商业区、景区附近，一般属公益性停车场和消费停车场，特点是不在室内，没有围墙，但有围栏，其车场出入口较宽，没有人员以及设备监管，因此，在半封闭车场的出入口处安装本系统，可以用于车场的监管。
工作过程如下：当有车辆驶入车场时，车辆经过出入口，长焦距相机实时获取含有车牌图像的视频流，并将此视频流实时经存储设备储存，当进入到短焦距相机拍摄的区域，短焦距相机以一定的频率抓拍含有车型特征的图像，并经网络模块传送至控制单元，所述控制单元用于对车型特征的图像进行处理分析，得到图像中车辆的坐标，根据坐标的移动轨迹确定车辆的行驶轨迹，控制单元还根据对连续的含有车型特征的图像进行识别处理，当识别到车辆进入预置的视频监控区时，则根据车头进入的时间来确认车辆的入场时间；当入场时间确认，根据入场时间由控制单元从存储设备中调取此指定时间的视频帧图像，经过车牌识别算法进行车牌识别，得到入场车辆的车牌识别结果，
将上述获取的车辆入场时间、车辆运动轨迹、车辆行驶状态以及车牌识别结果经网络模块发送至后台服务器，由后台服务器进行车辆计费管理操作。
同样的，当车辆驶出停车场时，车辆经过出口，长焦距相机实时获取含有车牌图像的视频流，并将此视频流实时经存储设备储存，当进入到短焦距相机拍摄的区域，短焦距相机以一定的频率抓拍含有车型特征的图像，并经网络模块传送至控制单元，所述控制单元用于对含有车型特征的图像进行处理分析，得到图像中车辆的坐标，根据坐标的移动轨迹确定车辆的行驶轨迹，控制单元还根据对连续的含有车型特征的图像进行识别处理，当识别到车辆进入预置的视频监控区时，则根据车头进入的时间来确认车辆的入场时间；当出场时间确认，根据出场时间由控制单元从存储设备中调取此出场时间的视频帧图像，经过车牌识别算法进行车牌识别，得到出场车辆的车牌识别结果；
将上述获取的车辆出场时间、车辆运动轨迹、车辆行驶状态以及车牌识别结果经网络模块发送至后台服务器，由后台服务器根据车辆的入场时间和出场时间进行车辆计费管理操作。
当有车辆驶入停车场出入口时，车身可能向不同方向倾斜，这种情况下，如图2所示，在停车场出入口处的两侧对面均设置监控杆，监控杆的高度为4 米，将长焦距相机1和短焦距相机2安装在同一监控杆的横臂上，其中长焦距相机1和短焦距相机2在安装时将其拍摄角度均调节好，在另外一个监控杆上设置一台长焦距相机。
这种情况下，为了获取更准确的车辆出入场信息，通过调取短焦距相机拍摄的车型特征图像，确定驶入/出车场车辆的车身方向；控制单元根据确认的车身方向来调取相对应一侧的长焦距相机拍摄的图像，进一步完成车牌识别，这样可以确保车辆经过出入口时，无论从哪个方向进入停车场，均可获取有效的停车事件信息。
作为可选择的实施方式，安装时将长焦距相机1和短焦距相机2安装在一个矩阵壳体里，将此矩阵壳体安装在监控杆的横臂上。
本系统的优点在于：长焦距相机和短焦距相机只负责拍摄视频信息，不进行算法处理，也就是不需要安装各种算法处理模块，降低了单个相机的成本，同时多个相机灵活放置，便于多方位采集图像信息；而且长焦距相机负责拍摄出入口车辆的车牌图像，这样可以清晰识别到出入口车牌图像，经过图像识别后得到车牌识别结果；短焦距相机拍摄入口一定区域内的车辆图像、车牌图像，进而获取车辆运动轨迹、车辆行驶状态，两类相机交互配合使用，可以高效、精准实现半封闭车场的车辆管理。
本实用新型中，可以将一台长焦距相机和一台短焦距相机安装在同一监控杆上使用，也可以将两台长焦距相机安装在不同的监控杆上。
本实用新型中，控制单元内置车牌识别算法模块、车型识别算法模块等，用于完成车牌以及车型的识别。
本实用新型中，网络模块通过将长焦距相机与短焦距相机与控制单元连接，两相机拍摄的视频图像通过网络模块发送到控制单元，同时控制单元可以发送控制指令给长焦距和短焦距相机。
后台服务器也可以通过网络模块实现对相机的监控、升级等管理操作。
存储设备负责存储长焦距相机实时拍摄的视频信息，并以一定的格式存储，并根据出入场时间提取存储设备调取相应时间点的图像经所述控制单元进行图像处理和分析，获取车牌信息。
控制单元负责对长短焦距相机拍摄的图像进行处理以及分析，其内部集成车牌识别、车型识别以及车辆状态检测算法，用于对获取的视频图像进行预处理、灰度变化、图像增加、边缘检测、车牌定位等操作，最终获取车牌号码及车辆状态、车辆出入场时间等信息，由网络反馈到后台服务器，进行车辆计时、收费管理。同时控制单元也负责管理及调度多个摄像机联动工作及存储设备图像提取的操作。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。