本發(fā)明涉及高速公路收費(fèi)站的計(jì)算機(jī)視覺(jué)分析和圖像識(shí)別技術(shù)，尤其涉及一種高速公路自動(dòng)識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的日益提高，機(jī)動(dòng)車(chē)輛數(shù)量也隨著劇增。城市交通的通暢問(wèn)題影響著方方面面，比如影響整個(gè)城市整體的發(fā)展；擁塞的交通會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，原因是不能及時(shí)同行的車(chē)輛，運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音和向空氣中排放的各種有害氣體對(duì)周?chē)h(huán)境造成的影響；交通擁擠導(dǎo)致時(shí)間延誤，交通事故增多，燃油耗上升，交通擁堵問(wèn)題迫在眉睫。城市交通擁堵問(wèn)題已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的瓶頸。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如火如荼的推廣和普及，車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得以迅速發(fā)展。車(chē)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的實(shí)施和發(fā)展一方面給人們的出行帶來(lái)更多的便利和精彩體驗(yàn)，另一方面在很大程度上改變了道路通行設(shè)施建設(shè)及車(chē)輛相關(guān)收費(fèi)方式。

ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)是一個(gè)集中了微波無(wú)線(xiàn)通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息處理、圖象識(shí)別、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制等多項(xiàng)高新技術(shù)在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛不停車(chē)自動(dòng)收費(fèi)的智能交通電子系統(tǒng)。

然而，ETC系統(tǒng)也存在一些不足。首先，ETC專(zhuān)用車(chē)道建設(shè)費(fèi)用高昂，只有辦理并安裝了車(chē)載電子標(biāo)簽OBU的車(chē)輛才能使用，且一個(gè)OBU只針對(duì)一輛車(chē)，辦理或更換OBU均需用戶(hù)承擔(dān)相應(yīng)費(fèi)用，在一定程度上減少了用戶(hù)數(shù)量。

目前大多數(shù)汽車(chē)用戶(hù)選擇普通人工收費(fèi)通道(MTC)通道進(jìn)行繳費(fèi)，但是人工收費(fèi)耗時(shí)久，原有的收費(fèi)車(chē)道側(cè)裝相機(jī)無(wú)法全面的、準(zhǔn)確的采集汽車(chē)的整體數(shù)據(jù)，從而需要人工進(jìn)一步的進(jìn)行判斷汽車(chē)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，增加了人工勞動(dòng)力的同時(shí)，也增加了道路負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明采用收費(fèi)站上方安裝攝像頭的設(shè)置，利用俯視角度正臉抓拍汽車(chē)的方式，解決了側(cè)裝相機(jī)無(wú)法完全的采集車(chē)輛信息的問(wèn)題；采用圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏、打印機(jī)和中央處理器的結(jié)合設(shè)置，解決了人工判斷汽車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種高速公路自動(dòng)識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)，包括設(shè)置于收費(fèi)站上方的攝像頭、檔桿下方的位移傳感器、檔桿上的液晶顯示屏、中央處理器和打印機(jī)；

所述攝像頭內(nèi)安裝有圖像采集模塊，用于采集汽車(chē)的數(shù)據(jù)信息；

所述位移傳感器用于感應(yīng)所述汽車(chē)與所述檔桿之間的位移值；

所述液晶顯示屏用于顯示所述汽車(chē)的收費(fèi)信息；

所述打印機(jī)用于打印收費(fèi)票據(jù)；

所述圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏和打印機(jī)分別與所述中央處理器電連接。

進(jìn)一步地，所述中央處理器包括信號(hào)處理模塊和驅(qū)動(dòng)控制模塊，所述信號(hào)處理模塊電連接所述驅(qū)動(dòng)控制模塊，所述圖像采集模塊和位移傳感器分別與所述信號(hào)處理模塊電連接；所述液晶顯示屏和打印機(jī)分別與所述驅(qū)動(dòng)控制模塊電連接。

進(jìn)一步地，還包括LED燈，所述LED燈安裝于所述檔桿頂部，且電連接所述驅(qū)動(dòng)控制模塊。

進(jìn)一步地，還包括亮度感應(yīng)器，所述亮度感應(yīng)器安裝于所述檔桿上，且電連接所述信號(hào)處理模塊。

進(jìn)一步地，還包括通信模塊，所述通信模塊電連接所述信號(hào)處理模塊，用于連接遠(yuǎn)程終端與所述信號(hào)處理模塊。

進(jìn)一步地，還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電連接所述信號(hào)處理模塊和驅(qū)動(dòng)控制模塊，用于存儲(chǔ)汽車(chē)數(shù)據(jù)信息。

進(jìn)一步地，所述檔桿上還安裝有揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器電連接所述驅(qū)動(dòng)控制模塊，用于播放所述汽車(chē)的收費(fèi)信息。

一種基于車(chē)臉特征識(shí)別的高速公路收費(fèi)方法，

利用位移傳感器測(cè)量汽車(chē)與檔桿之間的位移值，并發(fā)送至信號(hào)處理模塊；

利用圖像采集模塊將所采集的汽車(chē)特征數(shù)據(jù)信息發(fā)送至信號(hào)處理模塊；

利用信號(hào)處理模塊將所述位移值與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中的預(yù)設(shè)位移范圍值做對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動(dòng)控制模塊；

利用信號(hào)處理模塊將汽車(chē)特征數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)信息做對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動(dòng)控制模塊；

利用驅(qū)動(dòng)控制模塊根據(jù)信號(hào)處理模塊發(fā)送的對(duì)比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏顯示收費(fèi)信息，同時(shí)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器播放收費(fèi)信息；

利用驅(qū)動(dòng)控制模塊根據(jù)信號(hào)處理模塊發(fā)送的對(duì)比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)打印機(jī)打印收費(fèi)票據(jù)。

進(jìn)一步地，利用亮度感應(yīng)器感應(yīng)周?chē)h(huán)境的亮度值，并發(fā)送至信號(hào)處理模塊；

利用信號(hào)處理模塊將所述亮度值與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的預(yù)設(shè)亮度范圍值做對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動(dòng)控制模塊；

利用驅(qū)動(dòng)控制模塊根據(jù)信號(hào)處理模塊發(fā)送的對(duì)比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)LED燈的發(fā)光。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明采用收費(fèi)站上方安裝攝像頭的設(shè)置，利用俯視角度正臉抓拍汽車(chē)的方式，解決了側(cè)裝相機(jī)無(wú)法完全的采集車(chē)輛信息的問(wèn)題；采用圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏、打印機(jī)和中央處理器的結(jié)合設(shè)置，利用位移傳感器感應(yīng)到檔桿有汽車(chē)靠近時(shí)的位移值，利用圖像采集模塊采集汽車(chē)數(shù)據(jù)信息，并將上述數(shù)據(jù)信息發(fā)送至中央處理器，通過(guò)中央處理器控制液晶顯示屏和打印機(jī)的工作狀態(tài)，解決了人工判斷汽車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。

2.本發(fā)明采用LED燈和亮度感應(yīng)器的結(jié)合設(shè)置，有益于通過(guò)亮度感應(yīng)器實(shí)時(shí)感應(yīng)周?chē)h(huán)境的亮度值，通過(guò)中央處理器來(lái)控制LED燈的開(kāi)關(guān)，通過(guò)LED燈的照射，幫助圖像采集模塊在原本光線(xiàn)較暗的環(huán)境下，依然可以清楚準(zhǔn)確的采集車(chē)輛信息。

3.本發(fā)明采用通信模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的結(jié)合設(shè)置，有益于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的遠(yuǎn)程操控，工作人員可以通過(guò)通信模塊實(shí)時(shí)將最新的車(chē)輛信息收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)。

4.本發(fā)明采用揚(yáng)聲器的設(shè)置，有益于輔助工作人員和用戶(hù)了解或記錄汽車(chē)的收費(fèi)信息。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電器連接框圖；

圖2為本發(fā)明的方法步驟連接框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種高速公路自動(dòng)識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)，包括設(shè)置于收費(fèi)站上方的攝像頭、檔桿下方的位移傳感器、檔桿上的液晶顯示屏、中央處理器和打印機(jī)；

所述攝像頭內(nèi)安裝有圖像采集模塊，用于采集汽車(chē)的數(shù)據(jù)信息；

所述位移傳感器用于感應(yīng)所述汽車(chē)與所述檔桿之間的位移值；

所述液晶顯示屏用于顯示所述汽車(chē)的收費(fèi)信息；

所述打印機(jī)用于打印收費(fèi)票據(jù)；

所述圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏和打印機(jī)分別與所述中央處理器電連接。本發(fā)明采用收費(fèi)站上方安裝攝像頭的設(shè)置，利用俯視角度正臉抓拍汽車(chē)的方式，解決了側(cè)裝相機(jī)無(wú)法完全的采集車(chē)輛信息的問(wèn)題；采用圖像采集模塊、位移傳感器、液晶顯示屏、打印機(jī)和中央處理器的結(jié)合設(shè)置，利用位移傳感器感應(yīng)到檔桿有汽車(chē)靠近時(shí)的位移值，利用圖像采集模塊采集汽車(chē)數(shù)據(jù)信息，并將上述數(shù)據(jù)信息發(fā)送至中央處理器，通過(guò)中央處理器控制液晶顯示屏和打印機(jī)的工作狀態(tài)，解決了人工判斷汽車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。

如圖1所示，所述中央處理器包括信號(hào)處理模塊和驅(qū)動(dòng)控制模塊，所述信號(hào)處理模塊電連接所述驅(qū)動(dòng)控制模塊，所述圖像采集模塊和位移傳感器分別與所述信號(hào)處理模塊電連接；所述液晶顯示屏和打印機(jī)分別與所述驅(qū)動(dòng)控制模塊電連接。

如圖1所示，本實(shí)施例的收費(fèi)系統(tǒng)還包括LED燈，所述LED燈安裝于所述檔桿頂部，且電連接所述驅(qū)動(dòng)控制模塊。

如圖1所示，本實(shí)施例的收費(fèi)系統(tǒng)還包括亮度感應(yīng)器，所述亮度感應(yīng)器安裝于所述檔桿上，且電連接所述信號(hào)處理模塊。本發(fā)明采用LED燈和亮度感應(yīng)器的結(jié)合設(shè)置，有益于通過(guò)亮度感應(yīng)器實(shí)時(shí)感應(yīng)周?chē)h(huán)境的亮度值，通過(guò)中央處理器來(lái)控制LED燈的開(kāi)關(guān)，通過(guò)LED燈的照射，幫助圖像采集模塊在原本光線(xiàn)較暗的環(huán)境下，依然可以清楚準(zhǔn)確的采集車(chē)輛信息。

如圖1所示，本實(shí)施例的收費(fèi)系統(tǒng)還包括通信模塊，所述通信模塊電連接所述信號(hào)處理模塊，用于連接遠(yuǎn)程終端與所述信號(hào)處理模塊。本實(shí)施例的通信模塊為藍(lán)牙、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、WIFI或GPRS網(wǎng)絡(luò)；遠(yuǎn)程終端為手機(jī)或電腦。

如圖1所示，本實(shí)施例的收費(fèi)系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電連接所述信號(hào)處理模塊和驅(qū)動(dòng)控制模塊，用于存儲(chǔ)汽車(chē)數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明采用通信模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的結(jié)合設(shè)置，有益于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的遠(yuǎn)程操控，工作人員可以通過(guò)通信模塊實(shí)時(shí)將最新的車(chē)輛信息收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所涉及的最新的車(chē)輛信息收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)家發(fā)布的公知標(biāo)準(zhǔn)，在此不做贅述。

如圖1所示，所述檔桿上還安裝有揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器電連接所述驅(qū)動(dòng)控制模塊，用于播放所述汽車(chē)的收費(fèi)信息。本發(fā)明采用揚(yáng)聲器的設(shè)置，有益于輔助工作人員和用戶(hù)了解或記錄汽車(chē)的收費(fèi)信息。

如圖2所示，本發(fā)明還公開(kāi)了一種高速公路自動(dòng)識(shí)別收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法，

利用位移傳感器測(cè)量汽車(chē)與檔桿之間的位移值，并發(fā)送至信號(hào)處理模塊；

利用圖像采集模塊將所采集的汽車(chē)特征數(shù)據(jù)信息發(fā)送至信號(hào)處理模塊；

利用信號(hào)處理模塊將所述位移值與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中的預(yù)設(shè)位移范圍值做對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動(dòng)控制模塊；

利用信號(hào)處理模塊將汽車(chē)特征數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)信息做對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動(dòng)控制模塊；

利用驅(qū)動(dòng)控制模塊根據(jù)信號(hào)處理模塊發(fā)送的對(duì)比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏顯示收費(fèi)信息，同時(shí)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器播放收費(fèi)信息；

利用驅(qū)動(dòng)控制模塊根據(jù)信號(hào)處理模塊發(fā)送的對(duì)比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)打印機(jī)打印收費(fèi)票據(jù)。

進(jìn)一步地，利用亮度感應(yīng)器感應(yīng)周?chē)h(huán)境的亮度值，并發(fā)送至信號(hào)處理模塊；

利用信號(hào)處理模塊將所述亮度值與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的預(yù)設(shè)亮度范圍值做對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動(dòng)控制模塊；

利用驅(qū)動(dòng)控制模塊根據(jù)信號(hào)處理模塊發(fā)送的對(duì)比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)LED燈的發(fā)光。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。