[發明專利]基于以圖搜圖技術的高速公路車輛收費稽核系統及行駛路徑雙重獲取檢驗方法

在審

• 申請號: 202111339762.0
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114049612A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 胡斌喜;董金德;胡績強;仇譽
• 申請（專利權）人: 甘肅紫光智能交通與控制技術有限公司
• 主分類號: G06V20/54
• 分類號: G06V20/54;G06V20/62;G06V10/25;G06V10/774;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G07B15/00
• 代理公司: 蘭州錦知源專利代理事務所(普通合伙) 62204
• 代理人: 鐘國

基于以圖搜圖技術的高速公路車輛收費稽核系統及行駛路徑雙重獲取檢驗方法，含有車輛圖片獲取裝置、圖片數據傳輸單元、圖片數據處理單元，車輛圖片獲取裝置為門架和高清攝像頭，高清攝像頭抓拍通過門架的車輛圖片；圖片數據傳輸單元是有線或無線數據傳輸結構，用于將圖片數據傳輸至圖片數據處理單元。由抓拍車輛圖片，訓練車輛檢測模型，車輛特征提取。根據車輛經過門架的時間依次排序確定車輛行駛的路徑。由收費站入口、出口拍攝的圖片信息，獲取出入信息。用行人重識別技術，找出該車輛經過的所有門架信息。將以圖搜圖的路徑與收費流水信息對比，若路徑不符，則存在疑似違規，根據以圖搜圖還原的真實路徑，達到方便稽核的目的。

技術領域

本發明屬于公路車輛行駛路徑識別技術領域，涉及以圖搜圖技術與車輛行駛路徑結合應用的系統和方法。

背景技術

當前我國高速公路運營過程中，通過ETC與人工相結合的方式，收繳過路車輛通行費用。高速公路收費是公路運營單位收回修路成本的一種重要手段，雖然高速公路收費系統不斷完善，但偷逃通行費用的現象仍然屢禁不止，給高速公路運營單位和國家帶來了巨大的經濟損失，同時影響到高速公路的安全運行。如何提高公路收費系統收費效率和準確稽核偷逃通行費用的車輛，成為當前亟待解決的問題。

當前收費系統能夠完成大多數車輛通行費用的收繳任務，但存在諸多的偷逃通行費用的情況，高速公路稽查系統仍然存在不足，需要依賴工作人員反復詢問核對、確定是否出現刻意逃費現象。常見的逃費方式有套牌、倒換IC卡、屏蔽IC卡、“U型”路線以及“J型”路線行駛等，從而達到縮短行駛路線，減少通信費用的目的。面對沒有完善的路徑信息的車輛，車輛駕駛人員刻意隱瞞行車路徑，只得按照最短路徑收費，在一定程度上造成了經濟損失，不利于高速公路的建設和持續發展。同時，通常工作人員稽查耗時較長，也容易引發矛盾糾紛。在問題長時間未解決時，還會造成收費站出口路段的擁堵，降低了高速通行的效率。

隨著人工智能技術的興起，越來越多的圖像視覺目標識別檢測法被應用到現實場景中，逐步出現了一些應用人工智能技術的軟硬件產品。將這些技術應用到車輛路徑識別中是好辦法，但目前尚未有此類技術的突破。

發明內容

本發明根據高速公路通行收費過程中，較多出現的逃費現象，利用圖像目標檢測方法，基于“以圖搜圖”技術，設計研究了基于以圖搜圖技術的高速公路車輛收費稽核系統。同時研究開發出一套基于以圖搜圖技術的高速公路車輛行駛路徑雙重獲取檢驗方法。

本發明的技術方案：基于以圖搜圖技術的高速公路車輛收費稽核系統，含有車輛圖片獲取裝置、圖片數據傳輸單元、圖片數據處理單元，所述車輛圖片獲取裝置為門架和高清攝像頭，所述高清攝像頭安裝在門架上，高清攝像頭設有感應器，感應器感應車輛經過時啟動攝像抓拍通過門架的車輛圖片，所述門架和高清攝像頭在高速公路收費站進口、收費站出口以所需數量設置，收費站之間道路上至少設置一套；所述圖片數據傳輸單元用于將圖片數據傳輸至圖片數據處理單元；

所述圖片數據處理單元含有存儲器和數據處理器，將所獲得的車輛圖片處理，數據處理器含有車輛特征提取模塊、車牌解析模塊、最優圖片選擇模塊、相似度最高圖片對比模塊，所述車輛特征提取模塊是將采集拍攝的車輛圖片信息統一管理，采用YOLO目標檢測算法，從拍攝的圖片中提取車輛特征，訓練車輛目標檢測模型，確定網絡系數權重，對門架拍攝圖片中的車輛進行提取，排除圖片背景的影響；

所述車牌解析模塊是根據收費站出入口拍攝的車輛信息JSON文件，解析車牌，確認車輛進入高速收費站的入口和出口，獲得車輛行駛路徑的起始位置和終止位置，為車輛路徑的還原提供出入口信息；

所述最優圖片選擇模塊是對車輛圖片獲取裝置原始取得的數據進行清洗，剔除抓拍車輛時重復拍攝的圖片、抓拍為車輛背面的圖片、車牌號未識別的圖片、門架號標識有誤的圖片，在確定時間段同一門架下只保留一張最清晰的圖片；對收費站出入口取得的車輛圖片JSON文件進行過濾，剔除確定時間段重復保存的車輛JSON文件、車牌號未識別的JSON文件，確定車輛經過收費站出口所在時間段、入口所在時間段只保留一個最為清晰的圖片文件；