一种基于高精度识别的电子不停车收费系统的制作方法

本发明涉及电子不停车收费，尤其涉及一种基于高精度识别的电子不停车收费系统。

背景技术：

1、随着极端天气事件的频发，如强降雨、暴雪和浓雾等，传统电子不停车收费系统在这些恶劣环境下的表现显著受限，极端天气条件常导致光线不足、图像模糊、传感器干扰等问题，从而降低车牌识别的准确性，增加误识别和漏识别的风险，不仅影响了收费的准确性，还可能导致车辆拥堵和收费延误，损害用户体验。

2、公开号为cn105488856a的专利文献公开了一种基于光信号的不停车电子收费系统。该系统包括：压力承受板，设于车辆的通道中，该压力承受板与地面活动连接，且覆盖通道的横向区域；压力开关，设于所述压力承受板的下方；led光源，与所述压力开关连接，所述压力开关控制led光源的开关；光传感器，与所述led光源设于同一封闭空间内；处理器，与所述光传感器连接，处理器还连接有扣款装置；电机，与所述处理器连接，用于接收处理器的开、关信号实现启动或者停止；升降栏杆，与所述电机连接。

3、由此可见，该系统主要依赖led光源和光传感器进行车牌识别，可能受到环境光线、天气条件(如雨、雪、雾)的影响，导致识别准确性下降，使用光信号进行识别，识别精度不如图像处理算法高，且依赖于光传感器和led光源的工作状态，在高速行驶的车辆中存在识别滞后问题，在环境或车辆情况发生变化时，系统无法及时调整识别参数。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于高精度识别的电子不停车收费系统，用以克服现有技术中因依赖光源和光传感器导致在极端天气影响下车牌信息识别的准确度低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于高精度识别的电子不停车收费系统，包括：

3、数据采集模块，其包括，用以采集监测区域内各车辆的实时车牌图像的图像传感器、用以采集监测区域内实时天气信息的天气传感器以及用以采集监测区域内各车辆的实时车速的车速传感器，所述监测区域包括环境监测区域、车速监测区域以及扣费区域，所述环境监测区域的长度为预设的监测距离；

4、所述数据采集模块还包括设置在所述图像传感器附近的加热单元；

5、信息处理模块，与所述数据采集模块连接，其包括字符识别判定单元和环境判定单元，所述字符识别判定单元用以识别所述图像传感器在环境监测区域内采集的实时车牌图像的车牌字符，并根据车牌字符的数量和预设的标准字符比例进行判定；所述环境判定单元用以根据所述字符识别判定单元的判定结果根据所述天气传感器采集的实时天气信息和预设的干扰天气信息进行判定，根据判定结果以预设的加热温度运行所述加热单元；

6、所述信息处理模块还包括清晰度识别判定单元和环境修正单元，所述清晰度识别判定单元用以识别所述图像传感器在车速监测区域内采集的实时车牌图像的清晰度，根据清晰度、所述车速传感器在车速监测区域内采集的实时车速以及预设的标准匹配度进行判定；所述环境修正单元用以根据所述清晰度识别判定单元的判定结果和标准匹配度修正加热温度，并以修正后的加热温度运行所述加热单元；

7、识别扣费模块，分别与所述信息处理模块和所述数据采集模块连接，用以识别所述图像传感器在所述扣费区域内采集的实时车牌图像的车牌字符，根据车牌字符的数量和预设的标准持续时长进行判定，并根据判定结果存储车辆经过所述监测区域的视频并调整监测距离，或，录入车牌字符并进行扣费，或，发出维修提示。

8、进一步地，所述字符识别判定单元根据车牌字符的数量和预设的标准字符比例进行判定包括：

9、所述字符识别判定单元内设有标准总字符数量，计算车牌字符的数量和标准总字符数量的比值，得到字符识别比例，在字符识别比例小于标准字符比例时判定启用所述环境判定单元。

10、进一步地，所述环境判定单元根据所述字符识别判定单元的判定结果根据所述天气传感器采集的实时天气信息和预设的干扰天气信息进行判定包括：

11、在所述字符识别判定单元判定启用所述环境判定单元时，所述环境判定单元在所述天气传感器采集的实时天气信息为干扰天气信息时，判定需要对所述图像传感器进行加热。

12、进一步地，所述清晰度识别判定单元识别所述图像传感器在车速监测区域内采集的实时车牌图像的清晰度包括：

13、所述清晰度识别判定单元使用图像处理算法识别实时车牌图像的清晰度，并根据预设的标准清晰度对实时车牌图像的清晰度进行标准化，得到清晰度得分。

14、进一步地，所述清晰度识别判定单元内设有标准车速，计算在车速监测区域内采集的实时车速与标准车速的差值的绝对值，计算绝对值与标准车速的比值，计算1和比值的差值，得到车速得分。

15、进一步地，所述清晰度识别判定单元内设有清晰度权重和车速权重，计算清晰度权重和清晰度得分的乘积，计算车速权重和车速得分的乘积，计算清晰度权重和清晰度得分的乘积、车速权重和车速得分的乘积的和，得到匹配度。

16、进一步地，所述清晰度识别判定单元在匹配度小于标准匹配度时，判定需要修正加热温度。

17、进一步地，所述环境修正单元在所述清晰度识别判定单元判定需要修正加热温度时，根据标准匹配度修正加热温度、匹配度以及预设的温度系数增大修正加热温度。

18、进一步地，所述识别扣费模块在车牌字符的数量小于标准总字符数量时，发出维修提示；

19、所述识别扣费模块在车牌字符的数量等于标准总字符数量时，记录持续时长，在持续时长大于或等于标准持续时长时，录入车牌字符并进行扣费。

20、进一步地，所述识别扣费模块在车牌字符的数量等于标准总字符数量，且持续时长小于标准持续时长时，存储车辆经过所述监测区域的视频并根据持续时长、标准持续时长以及预设的距离系数增大调整监测距离。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过先进的数据采集和处理技术，极大提升了车牌识别的准确性和系统的可靠性。系统在环境监测区域通过图像传感器采集车牌图像，并使用字符识别判定单元进行高精度识别，确保即使在恶劣天气条件下也能维持高识别率。通过实时监测车速和图像清晰度，系统能够动态调整加热温度，防止图像模糊和设备故障。环境判定单元针对雨雪等干扰天气自动调节系统参数，从而提高车牌识别在各种气候条件下的稳定性。此外，系统的识别扣费模块不仅能够精确识别车牌字符，还能记录车辆经过的视频，为后续分析和问题排查提供可靠数据，有效解决了因依赖光源和光传感器导致在极端天气影响下车牌信息识别的准确度低的问题。

22、进一步地，通过这种基于字符识别比例的判定机制，系统能够在字符识别不达标时自动启动环境判定单元，有效应对因环境因素或图像质量问题引起的识别精度下降。这种自动调整的机制不仅提高了车牌识别的准确性，减少了因图像模糊或字符缺失导致的误识别。

23、进一步地，通过动态环境判定机制，系统能够自动应对因恶劣天气导致的图像采集问题，确保图像传感器在干扰天气条件下依然能够正常工作，提高了车牌识别的可靠性，减少了因天气变化导致的识别失败。

24、进一步地，通过标准化清晰度得分，系统能够动态调整图像处理参数，从而减少因图像模糊导致的识别错误。

25、进一步地，通过计算车速得分，系统能够准确评估车速对车牌图像清晰度的影响，及时调整图像处理策略以应对不同速度下的图像质量。有助于在车辆高速行驶时保持车牌图像的清晰度，减少因车速过快导致的模糊问题。

26、进一步地，通过结合清晰度权重和车速权重，系统能够综合评估车牌图像的质量，确保在不同车速和图像清晰度条件下都能保持高识别准确率。

27、进一步地，通过这种匹配度对比和自动调整加热温度的机制，系统能够动态应对环境变化和设备状态的影响，确保在各种情况下都能维持高质量的车牌图像采集。

28、进一步地，通过结合标准匹配度、当前匹配度和温度系数，环境修正单元能够动态调整加热温度，以应对不同环境条件对图像质量的影响。

29、进一步地，通过分段式的识别与判断机制，系统能够及时发现并提示潜在的识别问题或设备故障，确保系统的正常运行和维护。

30、进一步地，通过存储视频数据和调整监测距离来优化后续的识别过程，有助于改进系统的准确性和可靠性。

技术特征：

1.一种基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，所述字符识别判定单元根据车牌字符的数量和预设的标准字符比例进行判定包括：

3.根据权利要求2所述的基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，所述环境判定单元根据所述字符识别判定单元的判定结果根据所述天气传感器采集的实时天气信息和预设的干扰天气信息进行判定包括：

4.根据权利要求3所述的基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，所述清晰度识别判定单元识别所述图像传感器在车速监测区域内采集的实时车牌图像的清晰度包括：

5.根据权利要求4所述的基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，所述清晰度识别判定单元内设有标准车速，计算在车速监测区域内采集的实时车速与标准车速的差值的绝对值，计算绝对值与标准车速的比值，计算1和比值的差值，得到车速得分。

6.根据权利要求5所述的基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，所述清晰度识别判定单元内设有清晰度权重和车速权重，计算清晰度权重和清晰度得分的乘积，计算车速权重和车速得分的乘积，计算清晰度权重和清晰度得分的乘积、车速权重和车速得分的乘积的和，得到匹配度。

7.根据权利要求6所述的基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，所述清晰度识别判定单元在匹配度小于标准匹配度时，判定需要修正加热温度。

8.根据权利要求7所述的基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，所述环境修正单元在所述清晰度识别判定单元判定需要修正加热温度时，根据标准匹配度修正加热温度、匹配度以及预设的温度系数增大修正加热温度。

9.根据权利要求8所述的基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，所述识别扣费模块在车牌字符的数量小于标准总字符数量时，发出维修提示；

10.根据权利要求9所述的基于高精度识别的电子不停车收费系统，其特征在于，所述识别扣费模块在车牌字符的数量等于标准总字符数量，且持续时长小于标准持续时长时，存储车辆经过所述监测区域的视频并根据持续时长、标准持续时长以及预设的距离系数增大调整监测距离。

技术总结
本发明涉及电子不停车收费技术领域，尤其涉及一种基于高精度识别的电子不停车收费系统，包括，数据采集模块、信息处理模块以及识别扣费模块。本发明通过先进的数据采集和处理技术，极大提升了车牌识别的准确性和系统的可靠性，系统在环境监测区域通过图像传感器采集车牌图像，并使用字符识别判定单元进行高精度识别，确保即使在恶劣天气条件下也能维持高识别率，通过实时监测车速和图像清晰度，系统能够动态调整加热温度，防止图像模糊和设备故障。系统针对雨雪等干扰天气自动调节系统参数，从而提高车牌识别在各种气候条件下的稳定性。有效解决了因依赖光源和光传感器导致在极端天气影响下车牌信息识别的准确度低的问题。

技术研发人员：丘晓东,林润生,孙龙,马锦荣,王锦仪,冯凌国,张伟妮,黄伟濠,麦丽琼,钟志超
受保护的技术使用者：广州隧华智慧交通科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5