本發(fā)明涉及高速公路的不停車收費和支付領域，具體說是一種基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)，基于人臉作為支付依據(jù)，實現(xiàn)駕駛員無需在車內額外安裝車載裝置，即可實現(xiàn)不停車支付高速公路通行費的目的，從而完成高速公路無人不停車收費業(yè)務操作。

背景技術：

我國高速公路從上世紀80年代開始起步，三十年來，高速公路建設突飛猛進，截至2015年底全國高速公路總里程125373公里，2015年新增12212公里，位居世界第一，取得了舉世矚目的成就。

隨著科學技術的飛速進步，我國高速公路收費系統(tǒng)從單純的人工收費，到半自動收費、不停車收費等多種收費方式。目前，不停車收費是在車前裝有作為通行券使用的電子標簽，它與裝在車道上空的收發(fā)通信器進行微波通信，驗證通行權，判別車輛類型，自動核算記錄通行費，車輛無需停車，可直接高速通過，憑借收費數(shù)據(jù)記錄，實現(xiàn)無人自動收費。但是所安裝的電子標簽，往往容易損壞；各地的電子標簽往往不統(tǒng)一，跨省需要多個電子標簽；且每個電子標簽都要及時充值，用戶使用非常不方便。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的電子標簽不停車收費易損壞、各地標準不一致、充值不便等情況，本發(fā)明提供了一種基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)，通過人臉作為支付依據(jù)，實現(xiàn)駕駛員無需在車內額外安裝車載裝置，即可實現(xiàn)不停車支付高速公路通行費的目的，從而完成高速公路無人不停車收費業(yè)務操作。

為了達到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括信息采集模塊，所述信息采集模塊包括設置在每條高速公路車道上的信息采集儀，用以獲取駕駛員人臉信息、車輛信息；中央處理器，所述中央處理器分別與設置在所述高速公路車道的信息采集儀通訊連接，通過中央處理器對每條車道內的駕駛員人臉信息進行匹配，匹配成功的駕駛員人臉作為高速公路通行的收費交通量。

優(yōu)選的，在上述的基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)中,每個所述高速公路進口車道和出口車道上方均布設信息采集儀。

優(yōu)選的，所述信息采集儀獲取駕駛員人臉、車輛類型、顏色、重量、牌照信息。

優(yōu)選的，中央處理器包括預處理模塊，預處理模塊對信息采集儀獲取的交通流數(shù)據(jù)進行預處理，以獲得預處理交通量信息；

處理模塊，處理模塊根據(jù)預處理模塊獲得的交通量信息，計算出車輛行駛路徑；

推算模塊，推算模塊根據(jù)處理模塊獲得的通行費數(shù)值并進行收費業(yè)務。

本發(fā)明提供的基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)，通過信息采集儀能夠采集高速公路各進口車道和各出口車道的駕駛員人臉信息提供原始數(shù)據(jù)支持，同時采集對應的車輛類型、顏色、重量、牌照等信息提供原始數(shù)據(jù)支持；通過后續(xù)電腦比對方式可以獲取基于駕駛員人臉信息和車輛信息的高速公路車輛行駛的起訖點，并通過車輛信息確認收費類型，最后自動從駕駛員的銀行卡上直接扣費，完成高速公路無人不停車收費業(yè)務操作。這樣大大方便了駕駛員的出行，同時大大提升了高速公路的收費效率。

附圖說明

本發(fā)明的基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)由以下的實施例及附圖給出。

圖1是本發(fā)明的基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)的信息采集模塊布置圖。

圖2為本發(fā)明的基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

圖中，1-高速公路車道、2-信息采集儀、3-信息采集模塊、4-預處理模塊、5-處理模塊、6-推算模塊。

具體實施方式

以下將對本發(fā)明的基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)作進一步的詳細描述。

下面將參照附圖對本使用新型進行更詳細的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發(fā)明而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。

為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須作出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關系統(tǒng)或有關商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規(guī)工作。

為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

本發(fā)明提供了一種基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括信息采集模塊，所述信息采集模塊包括設置在每條高速公路車道上的信息采集儀，用以獲取駕駛員人臉信息、車輛信息、進入高速公路時間戳、離開高速公路時間戳；中央處理器，所述中央處理器分別與設置在所述高速公路車道的信息采集儀通訊連接，通過中央處理器對每條車道內的駕駛員人臉信息進行匹配，匹配成功的駕駛員人臉作為高速公路通行的收費交通量。

請參閱圖1，本實施例提供了一種基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)，將所述高速公路分成若干條車道1，每個所述車道1的正上方布設信息采集儀2，所述信息采集儀組成了本發(fā)明的信息采集模塊3。各個信息采集儀2可以分別采集到對應的車道1內的駕駛員人臉信息和對應的車輛類型、顏色、重量、牌照等信息。例如，信息采集儀2可以通過采集駕駛員人臉，確定為支付對象，每個駕駛員的人臉代表一個支付帳號。

優(yōu)選的，在上述的基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)中,每個所述車道1的中心位置上方布設信息采集儀2，從而可以使得車道1的所接收到的采集信號的強度相當。

優(yōu)選的，在上述的基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)中,還包括一個中央處理器，所述中央處理器分別與各個所述信息采集儀2通訊連接。通過中央處理器對每條車道1內的駕駛員人臉信息進行比對或者稱為匹配，匹配成功的駕駛員人臉是高速公路通行的收費交通量。當然，也可以通過人工比對方式來獲取駕駛員人臉，知識相對繁瑣很多。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述中央處理器包括預處理模塊4，預處理模塊4對信息采集儀獲取的交通流數(shù)據(jù)進行預處理，以獲得預處理交通量信息；

處理模塊5，處理模塊5根據(jù)預處理模塊獲得的交通量信息，計算出車輛行駛路徑；

推算模塊6，推算模塊6根據(jù)處理模塊5獲得的通行費數(shù)值并進行收費業(yè)務。

為了保護駕駛員的個人隱私，在本發(fā)明的較佳實施例中，所述數(shù)據(jù)采集模塊與預處理模塊之間進一步包含一數(shù)據(jù)加密模塊；所述的數(shù)據(jù)加密模塊為檢測系統(tǒng)對駕駛員信息和車輛信息進行統(tǒng)一格式的安全處理及編碼轉換，該模塊可包含在預處理模塊內或者通過增加額外的隱私安全模塊來實現(xiàn)，該方式為本領域的技術人員所熟知的，在此不再贅述。

所述預處理模塊識別駕駛員是否為公眾身份，剔除高速公路上管理人員、工作人員和其他非公眾的駕駛員和車輛原始數(shù)據(jù)。

所述的處理模塊對高速公路各進出口車道的駕駛員信息和車輛原始信息進行匹配，獲取駕駛員和車輛的實際行駛路徑初始值，通過路段車道的信息對駕駛員和車輛的初始值進行校驗和補充，計算出駕駛員和車輛的實際行駛路徑真實值。

具體應用：結合高速公路收費管理特征，將高速公路收費采集分為進口、出口、路段三個部分。各部分的車道上進行信息采集模塊的布設，主要布設在車道的正上方，用以獲取駕駛員信息和車輛信息。在進口獲取到駕駛員信息和車輛信息，即認為該車輛及其駕駛員進入高速公路；在出口獲取到駕駛員信息和車輛信息，即認為該車輛及其駕駛員駛離高速公路；在路段獲取到駕駛員信息和車輛信息，即認為該車輛及其駕駛員經過高速公路該路段。信息采集模塊對駕駛員信息采集，主要包括人臉、膚色、發(fā)型、性別、衣領、體態(tài)特征、時間戳、位置信息等；信息采集模塊對車輛信息采集，主要類型、顏色、重量、牌照、時間戳、位置信息等。隱私安全模塊或預處理模塊對所有涉及個人隱私安全的數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)一格式的安全處理和編碼轉換；預處理模塊對信息采集模塊獲取的交通流數(shù)據(jù)進行預處理，以獲得預處理交通量信息；處理模塊將進口和出口的駕駛員和車輛信息進行匹配。（1）若高速公路出口和進口車道，車輛及其駕駛員信息一致；1-1且根據(jù)時間戳和位置信息在合理范圍內，并通過路段信息采集儀數(shù)據(jù)的校驗，確認為一次完整的高速公路出行行為；1-2當根據(jù)時間戳和位置信息在非合理范圍內，并通過路段信息采集儀數(shù)據(jù)的校驗，確定是否存在有違法和違章行為。（2）若高速公路出口和進口車道，車輛信息一致，車輛的駕駛員信息不一致，通過路段信息采集儀，獲取各段所出現(xiàn)的駕駛員信息，作為后期分段分駕駛員支付通行費用的依據(jù)；2-1根據(jù)時間戳和位置信息在合理范圍內，并通過路段信息采集儀數(shù)據(jù)的校驗，確認為一次完整的高速公路出行行為；2-2當根據(jù)時間戳和位置信息在非合理范圍內，并通過路段信息采集儀數(shù)據(jù)的校驗，確定是否存在有違法和違章行為，明確違法和違章行為的具體駕駛員及其違章和違章行為的具體位置。（3）若高速公路出口和進口車道，車輛信息出現(xiàn)匹配缺失的，確定是否存在逃費的情況。推算模塊，通過信息采集儀所獲取的車輛信息、位置信息和時間戳，來確定具體車輛的收費數(shù)值，再通過駕駛員信息分配到各段所行駛的駕駛員身上，最后通過人臉識別完成支付行為和收費業(yè)務。

綜上所述，本發(fā)明針對現(xiàn)有的通過人工收費，半自動收費、不停車收費等多種收費方式無法同時避免安裝電子標簽和停車收費的情形下，提供了基于人臉識別的高速公路不停車收費系統(tǒng)，通過信息采集儀能夠采集高速公路上每個車道的駕駛員人臉和車輛信息相互比對，為后續(xù)駕駛員自動支付和高速公路收費提供技術支持，從而實現(xiàn)高速公路駕駛員自動支付和高速公路不停車收費。