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停车场管理系统论文:智能停车场管理系统的探讨 人工智能及识别技术ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND IDENTIFICATION TECHNIQUES 1 前言 随着我国经济的高速发展和人民的生活水平不断的提高, 汽车数量急剧增加,很多城市出现了“停车难”问题,传统 停车场管理系统已不能满足实际需求,大多数传统停车场存 在着收费管理混乱,整体运作效率低等问题,基于此,智能 停车场应运而生,它不仅可以有效地解决乱停乱放造成的交 通混乱,而且可以促进交通设施的正规化建设,同时也尽可 能地减少车主失车被盗的忧虑。 2 系统功能 (...

停车场管理系统论文:智能停车场管理系统的探讨
人工智能及识别技术ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND IDENTIFICATION TECHNIQUES 1 前言 随着我国经济的高速发展和人民的生活水平不断的提高, 汽车数量急剧增加,很多城市出现了“停车难”问题,传统 停车场管理系统已不能满足实际需求,大多数传统停车场存 在着收费管理混乱,整体运作效率低等问题,基于此,智能 停车场应运而生,它不仅可以有效地解决乱停乱放造成的交 通混乱,而且可以促进交通设施的正规化建设,同时也尽可 能地减少车主失车被盗的忧虑。 2 系统功能 (1) 自动实时检测车辆的到来,采集并保存车辆的图像, 一幅为彩色全景图用来确定车况;一幅为彩色局部图用来识 别车牌; (2) 对拍下的图像实时进行车牌自动识别,并和数据库 里记录比对,自动判断是否放行,控制道闸横杆的开启; (3) 车位自动引导功能,车辆入场后,车位引导显示屏 指引车辆最佳停车位置,引导车主快速地找到系统分配的空 车位; (4) 具有电子不停车收费功能,即在不需要司机停车和 其他收费人员采取任何操作的情况下,自动完成收费处理全 过程; (5) 电子地图功能,在系统软件中,可以直观地显示整 个停车场的使用情况; (6) 采用 LED显示屏,全中文显示欢迎词语、剩余车位 信息、车位已满以及停车场的其他相关信息等; (7) 能够对出入车辆进行自动检测,确定出入车辆的身 份及车辆出入的时间,保证出入车辆的符合性,在发生异常 情况时自动报警; (8) 强大的模糊查询功能和报表功能。能够确定车辆的 身份及进出时间,为事件后的调查提供极其有用的帮助和为 管理者提供详尽的报表,包括图片。 3 系统结构 系统结构如图 1所示,主要包括出入口管理系统和车位 引导系统 2个部分,其中出入口管理系统使用远距离 RFID无 线电射频技术,当车辆行驶到停车场入口时,无需停车刷卡, 读卡系统远距离读取车辆上 RFID标签上的信息,同时车牌图 像识别系统通过视频流抓拍车辆正面图像并运用人工智能技 术从图片中获取车牌,然后自动进行对比,确保一车一卡的 安全性;系统在各停车场内部的路口设置了指引显示屏,引 导车辆进入正确车道,在指定车位上的显示屏显示车牌号码, 引导车辆停入预定区域的指定车位。 4 关键技术 4.1 RFID 无线射频识别技术(RFID) 是一种非接触的自动识别技 术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦 合) 或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。 智能停车场管理系统的探讨 金鑫 (武汉职业技术学院计算机技术与软件工程学院,武汉 430074) 摘 要: 针对传统停车场存在着收费管理混乱及整体运作效率低等问题,设计了一种基于 RFID的智能停车场管理 系统。介绍了系统的基本功能、总体结构,并对 RFID技术、车位引导技术和车牌自动识别技术进行了详细的探讨。 关键词: 智能停车场; 车牌识别; 无线射频识别; 车位引导 Research on Intelligent Parking Management System JIN Xin (College of Computer Technology and Software Engineering , Wuhan Polytechnic University , Wuhan 430074) Abstract:Great majority parking lot face the problem that parking fee management chaos and the totally operation inef- ficient. This paper put forward design solution of intelligent parking system based on RFID,Firstly, it introduced the funda- mental functions of the system,Secondly, it analyzed the structure of the whole system, in the end it elaborated RFID, Park- ing Space Guidance and car license auto recognize. Key words: intelligent parking ; car license auto recognize ; RFID ; Parking Space Guidance 作者简介:金鑫(1982-),女,助教,大学本科,研究方向: 计算机应用。 收稿日期:2010-07-18 智能停车场管理系统 入口管理 车位引导 出口管理 车 辆 检 测 射 频 识 别 临 时 发 卡 摄 像 系 统 车 牌 自 动 识 别 自 动 道 闸 机 空 余 车 位 显 示 车 位 探 测 无 线 传 输 引 导 显 示 牌 示 车 辆 检 测 射 频 识 别 临 时 卡 收 费 摄 像 系 统 车 牌 自 动 识 别 自 动 道 闸 机 图 1 智能停车场管理系统组成框图 107- - 电脑编程技巧与维护 RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。电子标签是射 频识别系统的数据载体,电子标签由标签天线和标签专用芯 片组成。RFID阅读器(读写器) 通过天线与 RFID电子标签 进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或 写入操作。典型的阅读器包含有高频模块 (发送器和接收器)、 控制单元以及阅读器天线。RFID系统的基本 工作流程 财务工作流程表财务工作流程怎么写财务工作流程图财务工作流程及制度公司财务工作流程 如下: (1) 读写器将无线电载波信号经过发射天线向外发射。 (2) 安装在车辆内的电子标签内有一个 LC 串联谐振电 路,当它进入读写终端的工作区域内,而且频率与读写终端 发送的频率相同时,在电磁激励下,LC谐振电路产生共振, 从而被感应唤醒,通过频段 433MHz无线数据传输通道,将自 身信息的代码经天线发送给远距离阅读器。 (3) 系统的接收天线接收电子标签发出的载波信号,经 天线的调节器传输给读写器,读写器对接收到的信号进行解 调解码,真确无误后,就上传给 PC上位机。 (4) 计算机系统根据逻辑运算判断该标签的合法性,针 对不同的设定做出相应的处理和控制,身份合法则进行相应 处理(登记、收费等) 并打开道闸,非法则报警并记录。 (5) 执行机构按照电脑控制器的指令动作。 (6) 通过计算机通信网络将各个监控点连接起来,构成 总控信息平台,可以根据不同的软件来完成要实现的功能。 这样就真正实现了不停车自动进出和自动收费等管理操 作,有效地提高了停车场的车辆吞吐量和管理效率,更为人 性化。 4.2 车位引导 车位引导系统主要由车位引导软件、超声波探测器、车 位指示牌、智能转向灯、信息显示屏、地感检测器等部分组 成,其工作原理是根据超声波探测器发出超声波,检测车顶 和地面的反射波,由此判断出每个车位有无车辆,然后将各 个车位停车情况通过网络传给控制计算机,经过软件处理, 将引导信号传给引导指示器,引导司机快速将车停入空位, 提高停车场的使用率,并更好地管理停车场,降低大中型停 车场的经营成本,大大提高了社会效益和经济效益。 (1) 车位探测器 采用超声波测距的原理,能可靠检测车辆是否在停车位 上,不会有使用红外线、微波等侦测方式,容易受外在环境 变化或干扰而造成误报的问题。探测器由上而下发出超声波, 分析车或地面的反射波,精确测量出反射面到探测器的距离, 由此准确地探测出每个车位的停车情况。 (2) 无线数传局域网络 利用无线收发模块组建小型局域网络,把车位测试器的 探测结果发送到中心计算机,计算机获得该结果后,计算出 来每一排停车的情况,全满,或者有剩余,为车位引导系统 服务,外部拨码开关 IP地址的设置灵活方便。 (3) 车辆引导装置 车辆引导装置是安装在车辆通道上方的,引导进库车辆 前进,迅速找到停车位的引导指示标志,由箱体和 LED指示 灯组成,同时有驱动和通信接口,与车位引导控制器连接, 形成车位显示、引导显示一体化服务。引导指示标志由中文 显示和箭头组成,箭头指示车辆前行方向,中文短语提示必 要的动作要领,如,减速、前行、左/右转、注意对面车辆等 提示性短语。其中,车辆显示屏由高亮度 LED模块、驱动电 路、控制电路、支架等部分组成。它接收中央控制器的输出 信息,用数字、箭头和文字等形式显示车位方位,引导司机 快速找到系统分配的空车位。 4.3 车牌识别技术 车牌识别技术(License Plate Recognition, LPR) 以计算 机技术、图像处理技术、模糊识别为基础,建立车辆的特征 模型,识别车辆特征,如号牌、车型、颜色等,其是基于图 像分割和图像识别理论,即 OCR技术,对含有车辆号牌的图 像进行分析处理,从而确定牌照在图像中的位置,并进一步 提取和识别出文本字符。采用动态连接库 (DLL),嵌入到开发 的应用程序,使用 C++编程,运用多线程编写技术,即创建 一个自动识别线程,并且设置了一个识别标志,保证系统在 进行定位识别的时候不会出现第二个识别线程。车牌识别一 般可以分为车牌定位、字符分割和字符识别 3个主要步骤,3 个步骤的识别工作相辅相成,各自的识别率都较高,整体的 识别率才会提高。 (1) 车牌定位 为了精确定位,必须对车牌进行预处理,以消除因车身 颜色不同以及环境因素给车牌定位造成的不良影响,然后再 采用定位算法正确定位。 1) 灰度处理:系统采集的车牌原始图像是 24位 RGB图, 为了便于后续的快速图像处理,有必要先将其转换为灰度图 像。现行灰度化的处理方法主要有 3种:最大值法、平均值法 及加权平均值法,本文采用加权平均值法进行图像灰度化处 理。经过加权平均值法灰度化后,为了改善图像的观察质量, 提高字符识别率,还需要采用对比度增强和灰度均衡等技术 修正灰度。 2) 灰度图二值化:为了进一步提高图像的对比度,需要 对灰度图进行二值化处理,二值化的关键在于阀值的确定, 合适的阀值可准确地将灰度图像划分为前景和背景两部分, 采用 Otsu算法进行灰度图二值化,Otsu算法是在判决分析最 小二乘法原理的基础上推导得出的求最佳阀值的方法。 3) 边缘检测:采用 Canny边缘检测法,其是一种比较新 的边缘检测算子,具有很好的边缘检测性能,得到了越来越 广泛的应用。Canny边缘检测法利用高斯函数的一阶微分,它 能在噪声抑制和边缘检测之间取得较好的平衡。Canny边缘检 测的步骤如下:首先,用高斯滤波器平滑图像,然后,再用一 阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值及方向,接着,对梯度 幅值进行极大值抑制,最后,用双阀值算法检测和连接边缘。 4) 中值滤波:中值滤波可以在消除噪声的同时保持图像 的细节。中值滤波的主要工作步骤如下:首先,将 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 中心 与图像中某个像素位置重合,然后,读取模板下各对应像素 的灰度值,将这些灰度值从小到大排成一列,并找出这些值 (下转到 117页) 108- - 人工智能及识别技术ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND IDENTIFICATION TECHNIQUES 中排在中间的一个,最后,将这个中间值赋给对应模板中心 位置的像素。 5) 线扫描实现车牌定位:经过上述处理后,车牌图像中 只有颗粒状的点和长短不一的曲线了,若在一个车牌长度内 垂直长度超过阀值的曲线大于 10条,则认为是在车牌区域之 内,否则,则认为在车牌以外的区域,通过对图像进行线扫 描,找出满足条件的区域作为车牌候选区域。 (2) 字符分割 为了准确地识别牌照上的汉字、英文字母和数字,必须 把单个字符从牌照中提取分离出来。常用的字符切分方法有 投影法、模板匹配法、区域生长法、聚类分析法等。本文采 用模板匹配与垂直投影结合的方法分割字符,具体步骤如下: 1) 统计车牌图像每列中白色像素的个数; 2) 根据白色像素的个数对车牌图像的所有列进行分类。 若白色像素个数为零,则该列属于背景列;否则该列属于字符 列。 3) 记下所有背景区域和字符区域的起始列和结束列,连 续的字符列形成一个字符区域,连续的背景列形成一个背景 区域。 4) 计算车牌图像中所有的背景区域宽度和字符区域宽 度。 5) 判断第二个字符的区域的起始列以左的字符区域,离 第二个字符的区域最近的字符区域是否己被标记。如果己被 标记,则该字符区域被确定为车牌第一个字符的区域;否则证 明该字符区域在垂直投影法下分割错误。 6) 用确定第一个字符的区域和第二个字符的区域的方法 对剩余字符区进行分割,确定车牌字符的区域。 (3) 字符识别 常用的字符识别方法可以大致分为模板匹配法、结构模 式识别、统计模式识别以及支持向量机等,本文采用较为简 单的模板匹配法,中国大陆的车牌中使用的字符 59个汉字、 24个大写英文字母(字母 I和 0不用) 和 10个阿拉伯数字三 种类型共 93个,且都是印刷体,结构固定、笔画 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。模板 匹配是图像识别中最具有代表性的方法之一,将以待识别的 图像提取的若干特征与模板对应的特征量进行比较,计算模 板和特征量之间的距离,根据最小距离判定所属类。对于分 割出来的二值字母和数字字符图像,先归一化为 15×15像素, 然后对其进行细化,最后建立匹配模板,提取特征向量,进 行匹配识别。 5 结语 设计了一种基于 RFID的智能停车场管理系统,该 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 某 RFID技术、车牌自动识别技术、车位引导技术、自动控制技 术和车辆检测技术于一体,应用于大型停车场管理,具有先 进、安全、可靠、快捷、方便等特点,有效地解决了“停车 难”的难题。 参考文献 [1] 张宏林. 精通 Visual C++数字图像模式识别技术及工程实 践. 人民邮电出版社,2008. [2] 刘岩 . RFID 通信测试技术及应用 . 人民邮电出版社, 2010. [3] 周晓光,等. 射频识别(RFID) 系统设计、仿真与应用. 人民邮电出版社,2008. [4] 王用伦. 智能楼宇技术. 人民邮电出版社,2008. (上接第 108页) 简单地移除它是非常有用的。被移除的物体将被新进来的物 体所代替,因此不会以一个空舞台结束。另外,也不能让太 多的物体同时移动,这会导致 Flash播放器变慢。要移除一个 精灵或任何其他显示对象,只需调用 removeChild就可实现。 3) 重新生成物体 当一个对象已经离开舞台并且不再需要时,可以把它作 为一个崭新的对象重新放回舞台让它播放。这样可以有源源 不断的对象出现,当然,总的数量还是要设置的。这项技术 对于喷泉效果是非常有用的。 4) 屏幕折回 屏幕折回非常类似于重新生成物体,它需要将物体移回到 屏幕的不同位置。而在重新生成的物体中,通常是把移出屏幕 的物体重新移回到相同的位置,使其看起来像是崭新的物体。 在屏幕折回中,通常需要让移回来的物体感觉上是同一个物体。 5) 回弹 回弹的思路是就检测物体什么时候离开屏幕,就在这时, 把它留在那里然后只改变它的方向。 (4) 摩擦力 摩擦力实际上是削减速度,也就是说有一个摩擦力值,并 从速度中减去它。实际上,需要从速度的大小中减去它,而不 是单独从 x轴或 y轴上减去摩擦力。否则如果一个物体沿某一 角度移动时,其中的一个轴向的速度会在另一个轴向速度之前 为 0,而物体会在沿着水平方向或垂直方向继续移动一段时 间,这很不合理。因此,必须要确定角速度的速率和方向。 4 结语 探讨了速度、加速度、边界、摩擦力等因素对物体运动状 态的影响,并在 Flash中实现这些因素对物体运动的影响,模 拟物体的简单运动。本文使用 ActionScript3.0进行了程序设计, 充分体现出它的交互性优点。探讨的因素都是最基本的因素, 要想得到更好的模拟效果,还有弹性、碰撞等因素要加以考虑。 参考文献 [1] Keith Peters,王汝义,等,译. Flash ActionScript3.0 动画 教程 [M] . 北京: 人民邮电出版社,2008. [2] 翟宝利,等. ActionScript3.0从入门到精通 [M] . 北京:化 学工业出版社,2009. [3] Colin Moock. ActionScript3.0编程精髓 [M] . 北京:机械工 业出版社,2008. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 117- -
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