[發明專利]一種基于圖像空車位檢測的路邊停車智能監控方法

有效

• 申請號: 201710088882.5
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106781680B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 洪志令;王備戰;林凡;吳梅紅
• 申請（專利權）人: 洪志令
• 主分類號: G08G1/14
• 分類號: G08G1/14;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于圖像空車位檢測的路邊停車智能監控方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

(1)在離線設置階段，以人工方式圈出每個車位的不規則區域并賦予唯一車位號，提取模版；

1.1用戶對實際監控的場景，針對每個車位，通過鼠標逐點點擊圈選車位區域;每左鍵點擊一下，系統則會將當前點與上一個點進行連線；每右鍵單擊一下，則會撤銷最近的一條連線;完成時，系統自動將最后一個點擊點和第一個點擊點進行連接，形成封閉圈選區域;

1.2圈選后在所有點擊點中獲取最左上角和最右下角的坐標值，并以此兩個坐標值形成矩形區域;最后對每個停車位賦予唯一的編號，可通過架設多個攝像頭的方式，從不用角度覆蓋停車場的不同區域，聯合監控同一個停車場;

1.3每個車位都有對應的不規則區域，每個車位提取自己的區域模版;區域模版形成過程如下：首先復制原圖像，之后以白色填充封閉的區域，以黑色填充之外的區域，最后將該黑白圖轉換成一個僅含0和1數值的二維數組，其中1代表白色部分，0代表黑色部分，該二維數組即為某個停車位的區域模版;

（2）對路邊停車場進行監控，攝像頭定時采集一幅圖像并通過無線網絡傳回；

基于定時采集的圖像進行空車位的檢測，采集間隔時間t根據應用的需要進行設置;在路邊停車應用環境下，一般停車入庫的速度有限，所有t設置為30秒或1分鐘一次即可;這樣可以大大減少了網絡傳輸的流量，因此使用手機的蜂窩移動網絡即可，也就是說不用再專門部署wifi網絡，進一步減少了部署的難度，大大減低了成本；

（3）對圖像進行初步處理，獲取圖像的邊緣圖；

3.1將彩色圖像轉換成灰度圖；

3.2采用Sobel邊緣檢測器方法對灰度圖進行邊緣檢測；

3.3使用SIS(Simple Image Statistics)自動計算閾值，并對圖像進行二值化處理；

3.4對二值化圖像進行數學形態學的閉操作，即先膨脹后腐蝕操作；

3.5對黑白顏色進行反轉，即把白色邊緣變為黑色，黑色背景變成白色;

（4）基于預定義的不規則區域模版對邊緣圖進行車位區域裁剪；

4.1加載每個車位對應的二維數組；

4.2對于每個車位，將其模版二維數組與邊緣圖像相乘，即對邊緣圖像僅保留數組中值為1的區域，其余區域為0；

4.3以模版所對應的矩陣區域范圍進行對上述結果進行區域裁剪；

（5）對裁剪區域進行智能分析，鑒別空車位；

5.1對矩形區域裁剪圖應用連通域標記算法，獲取區域內的所有連通塊；

5.2對所有連通塊統計其像素數，并過濾小于指定閾值大小的連通塊，這里閾值大小一般設置為1/4矩形區域的大?。?/p>

5.3對通過過濾的連通塊計算塊的飽滿度，并過濾小于指定飽滿度閾值的連通塊，飽滿度是指塊區域的像素數占塊外接矩行像素數的比例，這里飽滿度閾值大小一般設置為1/2；

5.4對通過過濾的連通塊判斷是否有連接到模版區域的邊緣，判斷過程為先獲取連通塊區域的邊緣點坐標，對于每個邊緣點坐標，判斷其上下左右的坐標在模版中所對應的位置點是1還是0，如為0則為空車位；

（6）記錄車位狀態及車輛停放的開始時間和結束時間。

2.根據權利要求1所述的基于圖像空車位檢測的路邊停車智能監控方法，其特征在于,對于每個車位區域的定義，是在停車狀態時，以多邊形不規則區域的形式，用人工方式精確圈選出來的；并以此不規則區域做成模版，供后續每個車位區域的精確分析。

3.根據權利要求1所述的基于圖像空車位檢測的路邊停車智能監控方法，其特征在于,對車場的監控是基于定時采集的圖像，而非基于視頻；對車位狀態進行檢測時不用提取背景，直接對圖像進行分析；在部署時不用專門部署wifi網絡，由于其傳輸流量小直接使用手機蜂窩移動網絡即可；由于每個車位有唯一的編號，對于車位遮擋或不好圖像分析判斷的圖像區域，可通過增加攝像頭的方式，從不同角度覆蓋停車場，并進行聯合監控。

4.根據權利要求1所述的基于圖像空車位檢測的路邊停車智能監控方法，其特征在于,在對每個車位進行空車位鑒別時的過程，首先對矩形區域裁剪圖應用連通域標記算法，獲取區域內的所有連通塊；之后過濾小于指定閾值大小的連通塊；然后過濾小于指定飽滿度閾值的連通塊；最后對連通塊判斷是否連接到模版區域的邊緣，并最終判定是否為空車位。