畢業(yè)論文題目：智能停車場管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)摘要隨著經濟的迅速發(fā)展以及人們生活品質的不斷提升，家用小轎車的數(shù)量也隨之發(fā)生增長。這給城市的交通造成了一系列的擁堵問題，也使得公共停車場和生活小區(qū)里有限的車位和不斷增長的汽車數(shù)量之間的矛盾變的日益突出。越來越多的傳統(tǒng)停車場漸漸無法滿足當前大量、頻繁的停車需求。如何更好的利用停車場有限的空間，提高停車場的管理效率，解決車主停車難、停車慢的問題，變的日益迫切。要解決傳統(tǒng)停車場車難、停車慢、效率低、費用高等問題，就要設計一套智能停車場管理系統(tǒng)，實現(xiàn)停車場車輛進出智能化和減少人工成本的目的。本篇文章主要是依據移動互聯(lián)網技術（TCP/IP）、高清車牌識別系統(tǒng)、SQL-2008數(shù)據庫處理體統(tǒng)為綜合一體的智能停車系統(tǒng)。可以使車輛在進出停車場時，無需進行任何操作，直接通過高清車牌識別系統(tǒng)對車牌號碼進行識別，記錄車輛信息，傳輸至數(shù)據庫，同時自動開啟車道閘，達到無人值守也可以自由出入的目的。關鍵詞：智能停車場管理系統(tǒng)；移動互聯(lián)網技術（TCP/IP）；高清車牌識別系統(tǒng)；SQL-2008數(shù)據庫ABSTRACTWiththedevelopmentoftheeconomyandtheimprovementofpeople'slivingstandards,therearemoreandmoreprivatecars.Itnotonlybringsaseriesoftrafficjamsforurbantransport,butalsomakesthecontradictionbetweenthelimitednumberofparkingspacesandthegrowingnumberofcars.Moreandmoretraditionalparkinglotscannotmeetthecurrentlargeandfrequentparkingdemand.Howeffectivetousethelimitedspaceoftheparkinglot,improvetheparkingmanagementefficiency,solvethedifficultandslowproblemofownerparkingbecomeincreasinglyurgent.Inordertosolvetheproblemssuchasthedifficultyparking,lowefficiencyandhighcost,itisnecessarytodesignanintelligentparkingmanagementsystemforachievethepurposeofintelligentvehicleaccessandreducelaborcoast.ThisarticleisbasedontheMobileInternettechnology(TCP/IP),high-definitionlicenseplaterecognitionsystem,SQL-2008databaseprocessingsystemasanintegratedintelligentparkingsystem.Nooperationisrequiredwhenthevehicleisenteringorleavingtheparkinglot.Thesystemcanrecognizethelicenseplatenumberbythehigh-definitionlicenseplaterecognitionsystem,thenrecordthevehicleinformation,transmittothedatabase,andthelanegatewillopenautomatically.Keywords:Intelligentparkinglot；MobileInternettechnology(TCP/IP)；high-definitionlicenseplaterecognitionsystem；SQL-2008database

目錄TOC\o"1-3"\h\u28102第一章緒論 緒論1.1課題的背景及意義自1978年12月第十一屆三中全會提出改革開放的方針路線后，中國的經濟也隨著改革開放的進程高速穩(wěn)健的發(fā)展，隨著城市規(guī)模的日益擴大和城市人口的日益增加。城市建設成為了我國經濟發(fā)展的一個重要方向，而城市化又進一步促進了經濟的增長，使得人民的生活水平不斷提高，手中積累的財富不斷增加，對于生活品質的追求也相應提高。消費理念的變更也使得汽車成為現(xiàn)代家庭中的新“四大件”之一。汽車需求的日益增加，使得國內汽車保有量和銷售量得到了大幅度的提升。據統(tǒng)計自1998年至2018年，國內汽車的持有量平均每年增長14%，與1998年至2018年的人均GDP相比高出4%。據中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計自2004至2010年間國內汽車銷量穩(wěn)步增長，增長率達到年均增速24%，2010年至2018年年均增長率有所回落，增速5.7%，但仍在保持持續(xù)增長的趨勢。汽車行業(yè)的飛速發(fā)展和家用汽車數(shù)量的大量增長，給城市的交通帶來了很大的壓力，城市中可提供的車位數(shù)量遠遠不能跟上家用汽車的增長速度。也就是說，在當前的經濟情況下，停車位將在很長一段時間內遠遠小于家用汽車的總數(shù)量。一邊是持續(xù)增長的私家車數(shù)量，另一邊是難以滿足的停車需求。采取切實的措施，強化對城市停車場的管理和建設，著重解決寫字樓，購物中心，酒店，小區(qū)的停車難，停車亂的問題顯得尤為重要。因為，改變別傳統(tǒng)停車管理系統(tǒng)里如：計時不準確，人工收費慢，運營者無法控制收費等諸多弊病變的迫在眉睫。設計一套基于現(xiàn)代車牌識別技術的停車管理系統(tǒng)，提高管理系統(tǒng)的可靠性、車輛的安全性和運行的有效性。最大程度的減少人工的參與和人工方面的開支，也最大限度的降低人為方面的失誤，建立一個更智能、更安全、更科學的車輛管理系統(tǒng)。1.2國內外停車場的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國外停車場的發(fā)展現(xiàn)狀在停車場建設方面，國外一些發(fā)達國家的停車場根據各自國情的需要，對停車場和停車場管理系統(tǒng)的設計也各自不同。例如歐美國家因為具有地廣人稀的特點，在設計停車場的時候偏好以大型停車場或者停車樓的形式建立在商業(yè)區(qū)或者生活區(qū)旁邊。亞洲國家由于人口密集度較高，在規(guī)劃建設停車場時，占地面積的合理性就會作為主要的考慮因素。比如日本在設計停車場時，會推行車與車位一一對應的方案，再留出部分空余車位，既保證總停車位多余車輛數(shù)量，又盡量減少停車場的占地面積。在停車場系統(tǒng)方面，國外的停車場管理系統(tǒng)使用的技術較為前沿，系統(tǒng)運行穩(wěn)定且成熟，他們可以將本城市或者周邊幾個城市的停車場位置、剩余車位數(shù)量、收費標準等信息同步上傳至互聯(lián)網進行實時共享，車主可以在出發(fā)前根據互聯(lián)網上的信息提前規(guī)劃好自己的出行方案及停車位置。在停車場運營方面，國外停車場已基本實現(xiàn)全自動化，車主可以通過車位引導系統(tǒng)迅速的找到自己的車輛，并使用網上繳費提前支付停車費用，進一步減輕了出口擁堵的問題，有效的降低了人工成本和運營成本，提高了管理效率。1.2.2國內停車場的發(fā)展現(xiàn)狀在停車場建設方面，雖然中國人口密度程度的指標在世界范圍來看并不屬于人口密集度較大的國家，但是我國地勢環(huán)境造成了沙漠面積占我國土地總面積的13%，高原面積占我國土地總面積26%，這就形成了大部分人口會集中在我國東部平原地區(qū)生活的現(xiàn)狀。家用小汽車爆發(fā)式的增長，導致當前停車場的建設遠遠無法滿足用戶的停車需求，車位數(shù)量遠遠低于車輛數(shù)量，比例大概是1：5，這給停車造成了巨大的壓力。在停車場系統(tǒng)方面，中國絕大部分的停車場還是以IC卡和人工紙張記錄進出時間在輸入停車系統(tǒng)的管理模式。停車場管理系統(tǒng)的功能較為單一，主要是為了根據停車時間計算停車費用而設計。每個進出口都需要設置人工收費亭，運營的人工成本占比過高，管理效率和通行效率過低，十分容易造成進出口區(qū)域的擁堵。1.2.3未來停車場發(fā)展趨勢隨著移動互聯(lián)網、移動支付技術的發(fā)展，為了給城市居民營造一個更好的停車環(huán)境，今后在設計停車場以及停車場管理系統(tǒng)時，必將考慮到如何使停車更加人性化、管理更加集中化、搭建更加網絡化和運行更加智能化的方向發(fā)展。采用智能停車系統(tǒng)代替人工指揮，提高停車場運行效率，更好的為車主進行智能引導，把目前已經投入到應用的互聯(lián)網技術，有目的性投入到智能停車場的建設當中是未來停車場研究領域的主要任務。1.3論文的主要內容及系統(tǒng)優(yōu)點1.3.1論文的主要研究內容論文的主要內容是借助移動互聯(lián)網技術（TCP/IP)、高清車牌識別技術、Linux嵌入式技術，可以使車輛在進出停車場時，無需進行任何操作，直接通過高清車牌識別系統(tǒng)對車牌號碼進行識別，記錄車輛信息，傳輸至數(shù)據庫，同時自動開啟車道閘，達到無人值守也可以自由出入的目的。1.3.2該智能停車系統(tǒng)的優(yōu)點1.解決停車場出入口通行緩慢的問題。使用高清車牌識別攝像機，自動對來往的車輛進行識別和記錄，同時自動開啟車道閘，不需要停車取卡，也不需要人工參與，在停車場還有空余車位的情況下，所有車輛均可直接入場。遇到緊急情況或者無牌車輛時，可以由監(jiān)控室通過高清車牌識別攝像機拍攝下來的情況進行遠程操控，有效的緩解出入口通行緩慢的問題。智能監(jiān)測車場動態(tài)，降低運維成本。停車場的出入口全部實現(xiàn)無人值守，車輛進出車場時通過高清車牌識別攝像機，將車量的車牌號，入場時間，出場時間，應繳費用等數(shù)據自動進行分析核算，免去了人工對賬這樣復雜的操作，減少了因為人為失誤給停車場管理帶來的不便，降低了人員的工資成本。增加了停車場的收益。無人值守增加了進出車輛的通行率，車輛進出的效率提高，車位的使用頻率也相對增加，車位的重復利用增加了停車場的收悉。提高了管理水平。使用SQL-2008數(shù)據庫對停車場數(shù)據進行管理和存儲，停車場管理員可隨時查閱各個時間斷內停車場內的車輛停放情況和停車場收入與支出情況，這就使停車場的管理效率得到了大幅的提高。1.4本文的組織結構和章節(jié)設計文章的第一章主要分析了智能停車場研究的背景和意義，闡述了目前國內外智能停車場的特點與不同，說明了本文所研究的智能停車系統(tǒng)有哪些優(yōu)點和系統(tǒng)內容。文章的第二章從智能停車場系統(tǒng)總體的建設方案與架構分析進行了整體的闡述。闡述內容詳細的說明了智能停車場系統(tǒng)的設計背景、智能停車場系統(tǒng)的系統(tǒng)要求、智能停車場系統(tǒng)的設計原則和智能停車場系統(tǒng)的框架圖。文章的第三章重點對智能停車場需要使用的硬件系統(tǒng)進行了說明。詳細闡述了智能停車場基礎系統(tǒng)需要搭載的技術環(huán)境、出入口傳感系統(tǒng)數(shù)據傳輸方式、車牌識別系統(tǒng)圖片處理方式、道閘系統(tǒng)、車輛信息顯示系統(tǒng)及TCP/IP網絡傳輸協(xié)議等方面進行了詳細介紹。第四章主要論述了本文時如何設計智能停車場管理系統(tǒng)的數(shù)據庫，以及對智能停車場管理系統(tǒng)的收費軟件進行了講解第五章闡述了智能停車場管理系統(tǒng)的施工流程以及施工過程中需要配置的技術人員。第六章主要是在前面內容的基礎上，總結智能停車管理系統(tǒng)的可行性。智能停車系統(tǒng)的技術方案與總體架構分析2.1智能停車場的系統(tǒng)要求2.1.1智能停車場的系統(tǒng)要求本課題所設計的智能停車場管理系統(tǒng)一共包括以下幾個功能，其智能化和自動化程度達到了國內先進水平，其中應用到的技術有∶移動互聯(lián)網通信技術、車牌識別技術、數(shù)據信息防篡改技術和信息安全保護技術等。由于移動互聯(lián)網（TCP/IP）節(jié)點之間的組網方式比較靈活，網絡傳輸速度快，數(shù)據傳送安全穩(wěn)定，可以將出入車輛的信息以數(shù)據包的形式迅速傳送到ARM控制器，達到迅速傳輸，迅速識別，迅速儲存的要求。對于車牌識別技術，要求在停車場出入口使用高清車牌識別攝像機，自動對來往的車輛進行識別和記錄，同時自動開啟車道閘，不需要停車取卡就可直接入場，以此來緩解由于停車場進出取卡繳費而造成的道路堵塞。出入車輛車牌無法識別時，系統(tǒng)自動向停車管理員發(fā)出請求，管理員在監(jiān)控室通過高清車牌識別攝像機拍攝下來的畫面，對車輛信息和入場時間進行登記，并進行遠程操控，給車輛放行。系統(tǒng)設備應具備數(shù)據信息防篡改功能，防止人為的操作對系統(tǒng)數(shù)據進行篡改，高清車牌識別攝像機記錄下來的畫面應在數(shù)據庫中儲存12個月。系統(tǒng)可以和車輛監(jiān)管中心系統(tǒng)相互關聯(lián)，系統(tǒng)自動將進出停車場的車輛信息和車輛監(jiān)管中心數(shù)據圖信息進行對比，如發(fā)現(xiàn)任何可疑情況，自動上報車輛管理中心。停車場管理系統(tǒng)的網絡安全也尤為重要，為保證停車場的網絡安全，停車場管理系統(tǒng)的信息傳送設備必須是專用設備，并且具備防止病毒入侵的防火墻，保證停車場管理系統(tǒng)不得和任何未經授權的外網進行相互連通。2.1.2智能停車場系統(tǒng)的設計原則系統(tǒng)的設計要考慮到當前實際需求和今后遇到問題的決方案，在總的設計上要做到∶"技術層面保持先進技術的應用，使用方面堅持實用合理易操作，經濟層面堅持經濟實惠不浪費"的原則。2.2智能停車場系統(tǒng)的總體設計2.2.1智能停車場的總體設計圖根據目前城市車輛停車現(xiàn)狀，本文研究的智能停車場采用兩個入口和兩個出口的設計，智能停車場總體設計示意圖如下所示∶本文所研究的智能停車場主要是對已經規(guī)劃好的具有300個車位的停車場進行智能化設計，為其搭載一套全新的智能停車場系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括∶地感線圈傳感系統(tǒng)、高清車牌識別系統(tǒng)、車道閘控制系統(tǒng)、繳費顯示系統(tǒng);軟件系統(tǒng)包括∶車輛計費系統(tǒng)和用戶管理系統(tǒng)。本文研究的目的是實現(xiàn)一個高效、智能的停車場管理系統(tǒng)。最大限度的提高停車場的智能化和空間的利用率，提高進出車場的效率，縮短進出車場的時間。本設計可以最大程度的減少停車場在人員工資方面的支出，，盡可能的減少人為因素給停車場運行帶來的損失商業(yè)模式簡單易復制且方便推廣。圖2.1智能停車場總設計圖Fig2.1intelligentparkinglotoveralldesigndiagram2.2.2智能停車場管理系統(tǒng)整體方案設計本文所研究的智能停車場控制系統(tǒng)分為三部分，這三部分系統(tǒng)分別是：駛入控制系統(tǒng)，用戶管理系統(tǒng)和駛出控制系統(tǒng)，系統(tǒng)框架圖如下所示，駛入/駛出控制系統(tǒng)包括線圈傳感系統(tǒng)，車牌識別，繳費顯示系統(tǒng)和車道閘控制系統(tǒng)。用戶管理系統(tǒng)分為用戶管理系統(tǒng)和計費系統(tǒng)。2.2智能停車場系統(tǒng)框架圖Fig2.2intelligentparkinglotsystemframe線圈傳感系統(tǒng)：地感線圈傳感系統(tǒng)是由電流感應數(shù)字電路板和圓形環(huán)繞地感線圈組成，進入停車場的地感線圈一般埋于入口高清車牌識別攝像機桿外5-6米處。相反，駛出停車的地感線圈一般埋于出口高清車牌識別攝像機桿內5-6米之處。當路面上有車輛經過時，地感線圈上的電流產生變化，在車輛經過地感線圈同時，給車牌識別系統(tǒng)發(fā)送控制信號，啟動攝像系統(tǒng)。車牌識別系統(tǒng)：入口的高清車牌識別攝像機主要是對進入和駛出停車場的車輛進行拍攝和錄像，并將車牌的形狀、顏色和號碼儲存至數(shù)據處理系統(tǒng)，出口的高清車牌識別攝像機主要是對離開停車場的車牌進行拍攝和錄像，并和已經存在在數(shù)據庫里的車牌號碼進行核對和分析。繳費顯示系統(tǒng)：繳費顯示系統(tǒng)主要作用為顯示入場時間、出場時間、剩余車位數(shù)量、停車時間和應繳費金額。車道閘控制系統(tǒng)：車道閘控制系統(tǒng)具備感應和遙控雙重控制方式，正常情況下，車道閘欄桿處于放下狀態(tài)，禁止車輛出入。車輛出入時，會先經過高清車牌識別攝相機授權，車牌識別系統(tǒng)會將此授權傳達給控制器，控制器接到指令后將車道閘欄桿抬起，車輛出入。車輛通過道閘桿后，地感線圈上的電流復位，道閘桿得到車輛離開信號后落下。如果感應到在欄桿下落過程中，有車輛繼續(xù)通過，地感線圈上的電流會繼續(xù)產生變化，道閘桿在得到信號后會立刻停止下落并返回，防止車輛被欄桿損毀。2.3本章小結文章的第二章從智能停車場系統(tǒng)總體的建設方案與架構分析進行了整體的闡述。闡述內容詳細的說明了智能停車場系統(tǒng)的設計背景、智能停車場系統(tǒng)的系統(tǒng)要求、智能停車場系統(tǒng)的設計原則和智能停車場系統(tǒng)的框架圖。智能停車場硬件架構設計3.1智能停車場基礎系統(tǒng)設計3.1.1智能停車場的系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境地感線圈車輛檢測系統(tǒng)是借助于Linux嵌入式技術、互聯(lián)網技術、車牌圖像識別技術、車牌顯示系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和車道閘組成。3.1車場控制系統(tǒng)拓撲圖Fig3.1thecontrolsystemofcontrolsystem3.1.2智能停車場的硬件系統(tǒng)構架圖智能停車場硬件系統(tǒng)結構框架圖如圖3.2所示，硬件系統(tǒng)主要由駛入控制系統(tǒng)和駛出控制系統(tǒng)組成，駛入控制系統(tǒng)和駛出控制系統(tǒng)都是由地圈傳感系統(tǒng)、車牌識別系統(tǒng)、繳費顯系統(tǒng)塊和車道閘控制系統(tǒng)四部分組成。智能停車場硬件系統(tǒng)智能停車場硬件系統(tǒng)駛出控制系統(tǒng)駛入控制系統(tǒng)駛出控制系統(tǒng)駛入控制系統(tǒng)線圈傳感系統(tǒng)車牌識別系統(tǒng)繳費顯示系統(tǒng)車道閘控制系統(tǒng)繳費顯示系統(tǒng)車道閘控制系統(tǒng)車牌識別系統(tǒng)線圈傳感系統(tǒng)線圈傳感系統(tǒng)車牌識別系統(tǒng)繳費顯示系統(tǒng)車道閘控制系統(tǒng)繳費顯示系統(tǒng)車道閘控制系統(tǒng)車牌識別系統(tǒng)線圈傳感系統(tǒng)3.2智能停車場硬件系統(tǒng)結構框架圖Fig3.2smartparkinghardwaresystemstructureframediagram3.1.3智能停車場出入口收費亭示意圖智能停車場出入口收費亭示意圖如3.3圖所示，從內到外依次是智能繳費樁，收費亭，繳費顯示器，車道閘，高清車牌識別攝像機。3.3智能停車場出入口控示意圖Fig3.3intelligentparkingaccessschematic3.1.4智能停車場進出車輛流程管理圖智能停車場進出車輛如圖3.4所示，詳細的說明了車輛從進入停車場到駛出停車場的全部過程。3.4智能停車場進出車輛流程管理圖Fig3.4theflowchartoftheentranceandexitofthesmartpark智能停車場進出車輛的流程：當外來車輛駛入停車場時，車輛經過埋于停車場入口的地感線圈，地感線圈的電感系數(shù)減少，系統(tǒng)得知有外來車輛進入停車場時，通知高清車牌識別攝像機進行拍攝，并將拍攝所得的車牌號碼和入場時間記錄在智能停車場管理系統(tǒng)的數(shù)據庫中，車道閘自動開啟，車輛進入停車場，同時繳費顯示器上剩余車位數(shù)量減少一個。當外內部輛駛出停車場時，車輛經過埋于停車場出口的地感線圈，地感線圈的電感系數(shù)減少，系統(tǒng)得知有內部車輛駛出停車場，高清車牌識別攝像機進行拍攝，并和已經存在在數(shù)據庫里的車牌號碼進行對比，按照停車在停車場里停留的時間算出停車費用顯示在繳費顯示器上，車主繳費完成后，車道閘自動開啟，車輛駛出停車，同時繳費顯示器上剩余車位數(shù)量增加一個。3.2智能停車場傳感系統(tǒng)隨著科技的發(fā)展和電子信息技術的應用和普及，無線局域網、藍牙、紅外數(shù)據傳輸、超聲波監(jiān)測、感應線圈檢測、地磁檢測、zigbee檢測等無線通信技術的使用比較廣泛。在這些檢測器當中，感應線圈檢測器技術相對更為更熟，更有安裝便捷，檢測精準，時延較短，可靠性較高等優(yōu)點，被廣泛的應用在各大寫字樓，購物中心，酒店和小區(qū)當中。地感線圈車輛檢測器的工作方法是基于電磁感應的原理。檢測器由感應線圈、傳輸系統(tǒng)和檢測器三部分組成。檢測器的系統(tǒng)是將長方形的環(huán)型線圈分布在停車場車道的入口、出口以及車道閘的正前方。正常工作下的地感線圈車輛檢測器，會讓電流通過分布在各個位置的環(huán)型線圈，形成一個電磁場，當有車輛駛入或開出停車場時，汽車通過分割電流形成的電磁場，致使磁通量發(fā)生變化，這樣就會使地感線圈的電感和磁流比例出現(xiàn)變化，地感線圈的電感系數(shù)減少，檢測器通過察覺這一系列的變化，從而得知是否有車輛駛入或者開出停車場，再將這一系列的信息，即時向視頻采集系統(tǒng)傳輸信號。智能停車場的每個出入口中都應該各有2套傳感系統(tǒng)，入口的感應系統(tǒng)一套埋在車道入口外5-6米處感應外來車輛，一套在車道閘正下方用來防止砸壞駛入車輛。出口的感應系統(tǒng)一套埋在車道出口內5-6米處感應駛出車輛，一套在車道閘正下方用來防止砸壞駛出車輛。施工時每個線圈的線槽寬度應為5-7毫米，切割深度在地下35毫米左右，施工人員在埋地感線圈時，要特別注意地址線圈的防干擾性，確保地感線圈的電感值維持在200-300uH之間。不同位置的地感線圈數(shù)量應該不同，這樣智能停車系統(tǒng)可以清楚的分辨出是哪個位置的地感線圈正在有車輛通行。地感線圈上層要鋪設防水層，防水層要有耐高溫、耐磨的特性，以防止由于進水等事故引起感應不靈。3.3智能車牌識別系統(tǒng)智能車牌識別系統(tǒng)是利用計算機應用原理何圖像處理技術等理論做支撐，將車牌進行采集、處理和識別。當?shù)馗芯€圈感應到車輛進入和駛出停車場時，高清車牌識別攝像機自動啟動圖像采集功能，提取車牌的圖像，再從圖像中進行定位和分割，找準車牌號碼的位置，利用字符分割技術得到車牌號碼，再將分割出的車牌號碼進行有針對性的處理，精準的把從圖片識別出的漢字、英文字母和阿拉伯數(shù)字提取出來。最后將這些已識別到的數(shù)據用網絡傳輸?shù)姆绞奖４娴綌?shù)據庫當中。智能車牌號碼識別流程圖如3.5所示。圖像預先處理觸發(fā)地感線圈圖像預先處理觸發(fā)地感線圈抓取車牌位置抓取車牌位置啟動圖像采集啟動圖像采集字符分割識別數(shù)據傳輸保存光源補充開啟字符分割識別數(shù)據傳輸保存光源補充開啟3.5智能車牌號碼識別流程Fig3.5intelligentlicenseplaterecognitionflowchart3.3.1圖像預先處理技術圖像預先處理技術是要將拍好的圖片進行降噪和灰度化處理。高清車牌識別相機所拍攝的圖片是24位RGB真彩色相片，這種相片像素位數(shù)多，像素深度深，包含了大量的彩色信息，占用儲存空間比較大，在做圖像處理時也更為較復雜，這為后面圖像的處理加大了難度，而灰度圖像只包含明暗信息，不包含彩色信息，占用儲存空間比較小，在做圖像處理時也比較容易，因此要將RGB數(shù)字圖像轉換為灰度圖像。由于停車場地面真實環(huán)境的影響，高清車牌識別相機在拍攝過程中也會受到一些其它因素的干擾，拍攝到的圖像一般都會含有噪聲部分，噪聲部分集中分布在車牌邊緣，所以消除噪聲方法的要點在于要找準這牌邊緣的距離。本文使用圖像處理的方式是濾波法，低通濾波法是基于頻域進行處理，經濾波得到的值即為圖像的新灰度值。3.3.2車牌位置抓取技術目前在智能停車場系統(tǒng)的應用中，對于車牌的定位識別和抓取的技術已經相對成熟。目前市場上主流的車牌抓取技術主要分為兩種，第一種方案是以車牌邊框為基準，這種方法主要是利用邊界搜索和邊界跟蹤定位這牌的邊緣，然后根據車牌邊緣信息對車牌上類似于長方形的文字進行定位和讀取。第二種方案以字符排列的特征為基準，利用圖像中不同部分區(qū)域灰度所呈現(xiàn)出的不同，對車牌區(qū)域進行定位。3.3.3字符分割識別技術智能停車場系統(tǒng)中，系統(tǒng)識別到字符的可靠性和準確性是由字符分割識別技術決定的。國內常見的字符分割識別技術有兩種，第一種是垂直投影法，垂直投影法是利用二值化圖片的像素分布直方圖進行分析，從而找出相鄰字符的分界點進行分割。垂直投影法的缺點是高清車牌識別相機在拍攝圖像時可能會出現(xiàn)一定程度的傾斜，如果圖像傾斜角度過大，會影響到字符分隔的準確性。第二種是聯(lián)通區(qū)域分析法，連通區(qū)域分析法是將一個聯(lián)通的區(qū)域內具有相通像素值的像素組成像素集合，我們通過尋找不同的聯(lián)通區(qū)域，賦予其不同的標識。聯(lián)通區(qū)域分析法的基礎是對車牌照的字符聯(lián)通域進行分析。其缺點是不能正確處理字符斷裂的情況。因此本文綜合考慮這兩種方法后，根據智能停車場管理系統(tǒng)的設計需要，決定使用基于車牌字符特征和垂直投影的分割法。3.3.4數(shù)據傳輸與保存高清車牌識別攝像機采集圖像后，提取車牌的圖像，再從圖像中進行定位和分割，找準車牌號碼的位置，利用字符分割技術得到車牌號碼，再將分割出的車牌號碼進行有針對性的處理，精準的把從圖片識別出的漢字、英文字母和阿拉伯數(shù)字提取出來，然后將這些已識別到的數(shù)據利用網絡傳輸保存到數(shù)據庫當中。3.4智能車道閘控制系統(tǒng)在智能停車場管理系統(tǒng)中，車道閘通是過感應地感線圈傳來的信號得知是否有車輛經過，從而升降閘桿放行駛入和駛出車輛的裝置。車道閘使用地感檢測保護協(xié)議，控制電機凈重55公斤，機箱尺寸340X290X1030毫米，工作電源為10A/220W，功率為600W。機箱與閘桿成90度直角，閘桿長2-5米，搭配地感線圈防砸車功能。地感線圈感應到車輛駛入或駛出時，閘機充電，閘桿自動抬起；車輛進入或者駛出后，地感線圈電磁恢復，閘機斷電，閘桿自動降下。3.6智能車道閘Fig3.6smartcarbreak3.5智能智能顯示屏系統(tǒng)本文所研究的停車場出入口所使用的顯示屏均為800*400毫米顯示屏，顯示屏上分別可以滾動顯示歡迎標語（歡迎光臨/一路平安）、日期（入場時間/離場時間）、車牌號碼、繳費金額。如圖3.7所示。3.7出入口顯示屏Fig3.7entrance/exportsdisplayscreen3.6TCP/IP協(xié)議TCP/IP（transmissioncontrolprotocol）傳輸控制協(xié)議，是指一個由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等協(xié)議構成的協(xié)議簇，TCP/IP協(xié)議采用4層結構，分別是應用層、傳輸層、網絡層和鏈路層四層，每一層都呼叫下一層所提供的協(xié)議來完成自己的需求，如下表所示。應用層傳輸層網絡層鏈路層3.8TCP/IP模型Fig3.8TCP/IPmodel3.6TCP/IP協(xié)議數(shù)據傳輸過程數(shù)據在TCP/IP協(xié)議的傳輸過程是從服務器到客戶端的輸送模式，高清車牌識別相機在智能停車場管理系統(tǒng)中屬于客戶端一方，而ARM處理器在智能停車場管理系統(tǒng)中屬于服務器一方，在高清識別相機拍攝到車牌的圖像后會與ARM實時通訊，雙方會默認連接的端口號和服務器IP號，高清車牌識別相機通過連接默認的IP地址和ARM端口，使用TCP/IP協(xié)議數(shù)據進行通信，從高清車牌識別相機到ARM控制器用上行網絡輸送數(shù)據，從ARM控制器到高清車牌識別相機采用下行網絡數(shù)據，上行和下行的數(shù)據分別使用不同的端口連接。3.7本章小結第三章詳細闡述了智能停車場管理系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)搭載與設計，其中包括系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，車道閘和顯示屏幕的配套介紹以及TCP/IP協(xié)議的介紹和數(shù)據的傳輸方法。智能停車場數(shù)據庫系統(tǒng)設計智能停車場數(shù)據庫設計本文所研究的智能停車場一共擁有300個停車位，停車場7*24小時不間斷對外開放，在智能停車場運營的過程中，我們需要把每一輛車輛每次出入的詳細信息都記錄下來，并保存在數(shù)據庫里。這些信息包括了車輛的車牌信息，車輛進出停車場的時間，車輛在停車場內停留的時間，車輛的繳費信息。統(tǒng)計這些信息不僅費時費力，還需要制作成大量的表格，所以本文選用SQL-server-2008數(shù)據庫。SQL-server-2008數(shù)據庫相比傳統(tǒng)手工計費方式效率更高、錯誤率更低，也可以有效避免因為人為因素給停車場造成的損失。智能停車場車輛類型的授權常駐車輛，停車場常駐車輛的用戶可以選擇包年繳費，也可以選擇包月繳費，車主提前去物業(yè)按照自身需求，一次性繳清某一段時間的停車費用，然后停車場工作人員，將常駐車輛車牌號輸入系統(tǒng)，車輛權限設置為出入不停車，以達到系統(tǒng)自動識別自動放行的目的。臨時車輛，當臨時車輛進入停車場時，高清車牌識別相機會自動識別車牌號碼，并將車輛的入場時間傳送給數(shù)據庫記錄，車道閘抬起，臨時車輛進場。在遇上停車場車位已被占滿的情況，車道閘不會放行車輛。智能停車場的收費管理本文所研究的智能停車場數(shù)據庫設計時根據其特點是二進二出車場，因為在設計數(shù)據庫時，應該留有適當?shù)娜哂?，如果未來停車場擴建，數(shù)據庫可以繼續(xù)使用。本文會將車牌號碼、進出時間、繳費信息等存儲Sqlite3數(shù)據庫。數(shù)據庫命名為park_db，并在park_db中創(chuàng)建了6張不同的信息表分別保存智能停車場的數(shù)據。用戶信息表，如下表所示。序號字段名數(shù)據類型說明1U-IDINTERGER人員編號2U-NAMETEXT人員姓名3U-PWDTEXT登錄密碼4U-MAILTEXT用戶郵箱5U-TELTEXT用戶電話6U-ADDRTEXT家庭住址7U-CARTEXT車牌號碼8U-CAMPANYTEXT部門名稱9U-CONSUMETEXT消費金額10U-BALANCETEXT用戶余額11U-CREATTEXT注冊時間4.1用戶信息表Fig4.1userinformationform智能停車場信息表，如下表所示。序號字段名數(shù)據類型說明1P-IDTEXT停車場ID2P-NAMETEXT停車場名稱3P-ADDTEXT停車場地址4P-CONTANTLTEXT停車場聯(lián)系人5P-TELTEXT停車場聯(lián)系電話6P-TALINTERGER停車場車位7U-SURPLUSINTERGER停車場剩余車位8U-CREATTEXT創(chuàng)建時間4.2停車場信息表Fig4.2parkinginformationform智能停車場收費信息表，系統(tǒng)采用每小時4元標準收費，不足1小時按照1小時費用收取，半小時以內不收費，如下表所示。序號字段名數(shù)據類型說明1PR-IDINTERGER價格ID2P-IDINTERGER停車場ID3PR-STARTTEXT開始時間4PR-ENDTEXT結束時間5PR-MONEYINTERGER費用4.3停車場收費信息表Fig4.3parkingfeeinformationlise智能停車場車輛出入信息表，如下表所示。序號字段名數(shù)據類型說明1P-IDINTERGER停車場ID2N-CARTEXT車牌號碼3T-INTEXT入場時間4T-OUTTEXT出場時間5P-CHARGEINTERGER停車費4.4車輛出入信息表Fig4.4vehicleaccessinformationform智能停車場用戶消費記錄表，如下表所示。序號字段名數(shù)據類型說明1P-IDINTERGER停車場ID2N-CARTEXT車牌號碼3C-CHARGEINTERGER消費金額4C-TYPEINTERGER消費類型5C-TIMETEXT停車時間4.5用戶消費記錄表Fig4.5userconsumptionrecords智能停車場用戶繳費表，如下表所示。序號字段名數(shù)據類型說明1N-CARTEXT車牌號碼2P-MONEYINTERGER繳費金額3P-MONEYTest繳費時長4.6用戶繳費記錄表Fig4.6userpaymentrecords智能停車場數(shù)據庫編程函數(shù)打開數(shù)據庫Intsqlite3_open(char*path,sqlite3**db)功能∶打開指定的path路徑下的數(shù)據庫，參數(shù)如下∶Path∶數(shù)據庫中文件所在的路徑+文件名;Db∶數(shù)據庫類型指針，打開后與該數(shù)據庫關聯(lián);返回值∶成功0，失敗非0。查詢數(shù)據庫Intsqlite3_get_table(sqlite3*db,constchar*sql,char****row,int*col,char**erromsg)；功能∶使用上面的函數(shù)能從指定的db數(shù)據庫中根據SQL所表示SQL語句執(zhí)行，并將結果以rest返回，row表示最終的返回值的行數(shù)，col表示最終返回值的列數(shù)，erromsg表示查詢的信息有誤。返回值成功∶0，失敗∶錯誤碼。修改數(shù)據庫Intsqlite3exec(sqlite3*db,constchar*sql,sqlite3_callbakearg,void*arg,char**erromsg)；功能∶該函數(shù)可以執(zhí)行任何針對數(shù)據庫操作的SQL語句，各參數(shù)的意思如下∶db指要操作的數(shù)據庫指針;callback指回調函數(shù);arg指回調函數(shù)的參數(shù);erromsg存儲錯誤信息，返回成功∶0，失敗非0?；卣{函數(shù)Typedefint(sqlite3_callback)(void*arg,intn,char**f_value,char**f_name)；功能∶當函數(shù)被調用的時候表示有數(shù)據執(zhí)行結果返回并存儲到f_value和f_name中，arg指從外部傳入的參數(shù)；n表示查詢結果中包含的個數(shù)；f_value表示返回結果行的；值f_name表示返回結果列的值。關閉數(shù)據Intsqlite3_close(sqlite3*db)；功能∶關閉打開的數(shù)據庫;db表示要關閉的數(shù)據庫指針；返回值成功∶0，失敗∶非0。智能停車場收費管理軟件用戶登錄界面停車場管理人員登錄界面如下圖所示，工作人員打開收費管理軟件后，需要在管理系統(tǒng)中輸入使用者的用戶和密碼，點擊確定才能進入管理系統(tǒng)。4.7用戶登錄界面Fig4.7userlogininterface智能停車收費管理系統(tǒng)主界面進入智能停車收費管理系統(tǒng)后，可以看到系統(tǒng)主界面，界面分為入口子系統(tǒng)、出口子系統(tǒng)、場內車輛查詢、車位監(jiān)控體統(tǒng)、系統(tǒng)信息設置五個板塊，如下圖所示。4.8管理系統(tǒng)主界面Fig4.8parkingmanagementsystemmaininterface出入口管理系統(tǒng)模塊出入口系統(tǒng)管理模塊可以為停車場內的常駐車輛進行體檢繳費，也可以計算臨時車輛的停車時間和應繳費用。出入口管理系統(tǒng)模塊分為兩個彈窗，分別顯示車輛在入場和出場時的圖像和信息，并計算車輛應繳納的停車費用，如下圖所示。4.9管理系統(tǒng)主界面Fig4.9parkingmanagementsystemmaininterface場內車輛查詢模塊停車場內車輛查模塊可以憑借輸入車牌號碼的方式，幫助車主查找到自己停車位的車位號碼，如下圖所示。4.10車輛查詢系統(tǒng)Fig4.10vehicleenquirysystem系統(tǒng)信息設置模塊系統(tǒng)信息設置模塊用來更改管理員的密碼，如下圖所示。4.11系統(tǒng)信息設置Fig4.11systeminformationsettings本章小結第四章主要論述了本文時如何設計智能停車場管理系統(tǒng)的數(shù)據庫，以及對智能停車場管理系統(tǒng)的收費軟件進行了講解智能停車場管理系統(tǒng)的實現(xiàn)智能停車場管理系統(tǒng)施工流程圖智能停車場管理系統(tǒng)施工之前要先去現(xiàn)場查看場地的實際情況，根據現(xiàn)場情況草擬設計方案，設計方案完成后要與物業(yè)方和施工方共同確認設計方案是需要修改，設計方案確定后和施工方簽訂施工合同，指定工程進度，采購電子設備，安裝電子設備，試運行測試及驗收。5.1施工流程圖Fig5.1constructionflowchart施工人員組成智能停車場管理系統(tǒng)施工首先要確保施工現(xiàn)場的安全，其次如何按照原有的施工計劃，有條不紊的完成整個施工羨慕也十分關鍵。現(xiàn)場會聘請一名項目經理，按照計劃監(jiān)督工程的各個部分是否按期完成；一名機電工程師對采購來的電子設備進行安裝和調試；一名軟件工程師負責安裝軟件操作系統(tǒng)；其他工程隊的人員配合三名工程師完成工程進度。工程完工后聘請專業(yè)的驗收機構進行工程驗收。本章小結第五章闡述了智能停車場管理系統(tǒng)