[0001] 本实用新型涉及一种智能交通与物联网领域中的全自动智慧停车信息化设备，特别是涉及一种用于静态交通管理的低功耗图像采集处理设备及图像传感器组件。

[0002] 全自动无人化值守智慧停车是未来静态交通管理的重要发展方向，而准确可靠适配于城市复杂环境的泊位图像采集、分析与处理是其重要支撑和先决条件，目前遇到以下几个突出问题需要克服改进：1.现有泊位车牌识别装置大多使用单镜头搭配百万像素传感器的图像采集方案以期抓拍泊位车辆进出期间清晰可辨的车牌图像，但该方案难以全面兼顾各式不规范停车尤其是越线违停情况，因视觉盲区、脱焦模糊或错失拍摄良机所产生的检测识别错漏不在少数往往还比较突出；2. 因泊位一般都划设于人流车流较大的繁华市区，普遍比较狭小紧凑，因此现有方案基本上把图像采集处理设备设置于泊位外6‑50米不等，如目前应用较多的高位、中位视频采集方案，相关产品落地安装过程中因牵涉沿路众多商户及连串单位、部门，不同程度上存在协调审批难度大、施工周期长、投入成本高等诸多问题，“泊位的问题泊位内解决”的呼声越来越大；3.低位视频图像采集处理设备普遍功耗较大，现有产品主要单一依赖市电供电或人工换电续航两种方式，太阳能供电的新方式也才刚开始流行；经分析，电能主要消耗在日常视频模块频繁启动进行目标侦测跟踪，和/或内置检测机制误触发所引起的视频模块联动两方面，如现有新型专利“一种车牌云识别相机、图像传感器组件及保洁、供电单元”（授权公告号：CN 214410276 U）所公开的技术方案中，用雷达测距模块探测车辆虽然比单一使用视频更为省电，但与太阳能供电单元搭配使用的话，依靠短周期雷达探测以换取更佳拍摄时机的方案相对还是较为耗电，并且实际使用中单一探测手段也较为容易产生误触发而启动了视频，另一方面，虽然目前两两正交三轴地磁功耗极低并被普遍应用安装于车底盘下方的泊位地面上检测车辆，但该位置却难以采集得到车牌图像，在电力供应紧张、提倡节能减排的当下，亟需有一种新的低功耗软硬件方案来优化减少不必要的视频启动次数，改善设备高能耗现状；4.现有新型专利“一种车位型路侧设备”（授权公告号：CN 206574141 U）及“一种精简化车位型路侧设备”（授权公告号：CN 212809295 U）所公开的技术方案中，没有详细披露图像传感器组件及检测器在不同细分场景下的最佳结构、参数，需进一步在现行架构基础上提出针对性解决方案以满足新业务发展的需要，促进产品设备的更新换代。实用新型内容

[0003] 本实用新型要解决的技术问题，在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种低功耗图像采集处理设备及图像传感器组件，具体方案是：

[0004] 设计、使用一种低功耗图像采集处理设备，其至少包括：处理器及与其有线相连的包含n个图像传感器构件及多选一切换单元在内的图像传感器组件和补光灯测控单元、检测器传感部和联机数据通讯接口，其中1≤n≤8；所述处理器，由通过传感器接口连接所述检测器传感部进行有车无车综合分析处理的处理器A，与通过视频端、测控端连接所述图像传感器组件及补光灯及其测控单元的处理器B互通搭配而成；所述处理器A、处理器B为SOC收发一体单片机、微处理器、RISC‑V内核微控制器、ARM或DSP处理器；所述检测器传感部由单轴定向地磁及雷达测距模块构成；所述单轴定向地磁，采用单轴双片式结构，即第1单轴定向地磁其灵敏度方向指向泊位内车辆前或后车牌平均中心半径0.6米内的球形空间，第2单轴定向地磁其灵敏度方向与第1单轴定向地磁灵敏度方向平行或垂直的方式，通过配套电路向所述处理器A输送定向的地磁场电信号；所述雷达测距模块，是一个工作在24GHz或77GHz频段的可对近距离目标物体进行距离测量的包含天线与微波信号处理部分及中频信号处理部分的专用部件；所述图像传感器构件，是将镜头摄入的光学图像通过图像传感器及其配套电路输出为所述处理器B采集图像所需信号的包括镜头在内一系列部件的总称；
所述联机数据通讯接口，为TCP/IP网络接口、2.4GHz无线收发器及其收发天线、和/或4G无线通讯模块及其收发天线。

[0005] 进一步地，上述图像传感器构件，具体包括：兼作镜头取景窗并可抑制车牌反光的偏振片、光圈F0.95‑F2.8焦距1.9mm‑16mm匹配于使用环境的固定光圈固定焦距镜头、包含中性灰密度减光片及高透光白玻片在内且可通过玻片切换端受控在两者间切换的镜头座、附着于所述镜头座内的400nm‑650或700nm可见光通过红外光截止滤光片、GalaxyCore格科微电子的GC0403 1/3 英寸768 x 576分辨率 CMOS图像传感器、通过内接端连接所述图像传感器的自动曝光自动白平衡相机控制器芯片；所述相机控制器芯片的外接端作为所述图像传感器构件的信源端连接所述多选一切换单元的接入端，所述多选一切换单元的操控端连接所述处理器B，以向所述处理器B提供多角度车牌识别、取证备案和/或车辆占位图像检测所需的图像数据；特殊地，当n=1时，可无需所述多选一切换单元而由所述相机控制器芯片的外接端直连所述处理器B。

[0006] 更进一步地，所述相机控制器芯片可按需预设在原画幅基础上以居中、偏左或偏右方式裁切输出分辨率为640 X 480的JPG图片以进一步节省数据流量及带宽；所述相机控制器芯片通过其外接端采用USB总线与所述处理器B直连或通过所述多选一切换单元联通后，以UVC标准协议向所述处理器B提供所需的图像信息。

[0007] 优选地，上述相机控制器芯片，为SONIX松翰科技的SN9C2788；上述多选一切换单元，为南京沁恒微电子的低阻模拟开关芯片CH440/442/443/444/445/448。

[0008] 上述单轴定向地磁，为江苏多维科技的TMR26xx系列或TMR2102隧道磁电阻磁性线性传感器，其中TMR26xx系列线性传感器已内置信号调理电路可直接输送所述地磁场电信号，TMR2102则须搭配外置的信号调理电路或运算放大器电路以输送所述地磁场电信号。

[0009] 同时，再设计、使用一种低功耗图像传感器组件，适用于车牌云识别相机或车位型路侧设备，包括：n组图像传感器构件及与其信源端有线相连的多选一切换单元，其中1≤n≤8；所述图像传感器构件，是将镜头摄入的光学图像通过图像传感器及其配套电路输出为处理器采集图像所需信号的包括镜头在内一系列部件的总称，具体包括：兼作镜头取景窗并可抑制车牌反光的偏振片、光圈F0.95‑F2.8焦距1.9mm‑16mm匹配于使用环境的固定光圈固定焦距镜头、包含中性灰密度减光片及高透光白玻片在内且可通过玻片切换端受控在两者间切换的镜头座、附着于所述镜头座内的400nm‑650或700nm可见光通过红外光截止滤光片、GalaxyCore格科微电子的GC0403 1/3 英寸768 x 576分辨率 CMOS图像传感器、通过内接端连接所述图像传感器的自动曝光自动白平衡相机控制器芯片；所述相机控制器芯片的外接端作为所述图像传感器构件的信源端连接所述多选一切换单元的接入端，所述多选一切换单元的操控端连接处理器，以向所述处理器提供多角度车牌识别、取证备案和/或车辆占位图像检测所需的图像数据；特殊地，当n=1时，可无需所述多选一切换单元而由所述相机控制器芯片的外接端直连所述处理器。

[0010] 作为一个改进，上述相机控制器芯片可按需预设在原画幅基础上以居中、偏左或偏右方式裁切输出分辨率为640 X 480的JPG图片以进一步节省数据流量及带宽；所述相机控制器芯片通过其外接端采用USB总线与所述处理器直连或通过所述多选一切换单元联通后，以UVC标准协议向所述处理器提供所需的图像信息。

[0011] 优选地，上述相机控制器芯片，为SONIX松翰科技的SN9C2788；上述多选一切换单元，为南京沁恒微电子的低阻模拟开关芯片CH440/442/443/444/445/448。

[0012] 同现有技术相比较，本实用新型一种低功耗图像采集处理设备及图像传感器组件，具有如下技术效果：1.提出了一种新的多镜头图像传感器组件构型，以多视角互补实现视场全覆盖的方式，最大程度上解决了泊位视觉盲区问题，大大提高了复杂场景下图像数据采集、筛选及识别处理成功率，产品鲁棒性强，灵活度更大；2.将普遍使用的两两正交三轴地磁安装于车底盘下检测车辆有无但不能采集图像，改进成为采用单轴定向地磁安装在车辆覆盖不到的泊位边以定向低功耗方式探测车辆并可进一步采集图像，解决了长期以来困扰业界的车位检测设备安装必须清空泊位车辆、有车驻留则必须挪车的老大难问题，而通过新的图像传感器组件及检测器两者间的有机结合，基本上实现泊位的问题在泊位内、泊位边最远0.5米范围以内即可自主解决，并且产品落地可“量身”选择合适的设备参数及安装方式，为项目建设方、运营方争取了更多的主动权，缩短了工期节省了投资及运维成本；3. 有鉴于视频启动其平均电流为百毫安级别且工作时长至少十多秒，而雷达启动其平均电流虽然接近百毫安级别但工作时长不到0.5秒，定向地磁其启动平均电流为拾毫安级别工作时长不到0.05秒，且相比于现有车位检测器所使用的AMR或GMR之任一种两两正交三轴地磁方案而言，具备停车方位定向选择及信号调理独特优势的单轴定向地磁其目标性更强、探测距离更远、感应灵敏度更佳，综合应用时既保证了车辆检测精度，同时也大幅降低了视频启动次数，减省了能源支出； 4.全新的部件结构补充、完善了原有技术方案的欠缺，固稳、提升了现有产品性能的同时，也为全自动智慧停车核心业务开展提供了更多的选择及更为坚实的技术基础。

[0028] 现首先具体介绍本实用新型一种低功耗图像采集处理设备及图像传感器组件其结构组成特点，然后再针对五种不同业务场景，以组合应用实施例的形式进一步详细说明。

[0029] 如图1为本实用新型一种低功耗图像采集处理设备的结构原理示意图，图中图像传感器组件19，包括：n组图像传感器构件19n及与其信源端有线相连的多选一切换单元190，其中1≤n≤8；所述图像传感器构件19n，现结合图2所示，是将镜头摄入的光学图像通过图像传感器及其配套电路输出为处理器1020采集图像所需信号的包括镜头在内一系列部件的总称，具体包括：兼作镜头取景窗并可抑制车牌反光的偏振片19n1、光圈F0.95‑F2.8焦距1.9mm‑16mm匹配于使用环境的固定光圈固定焦距镜头19n2、包含中性灰密度减光片及高透光白玻片在内且可通过玻片切换端受控在两者间切换的镜头座19n3、附着于所述镜头座内的400nm‑650或700nm可见光通过红外光截止滤光片、GalaxyCore格科微电子的GC0403 
1/3 英寸768 x 576分辨率 CMOS图像传感器19n4、通过内接端连接所述图像传感器19n4的自动曝光自动白平衡相机控制器芯片19n5；所述相机控制器芯片19n5的外接端作为所述图像传感器构件19n的信源端连接所述多选一切换单元190的接入端，所述多选一切换单元
190的操控端连接处理器1020，以向所述处理器1020提供多角度车牌识别、取证备案和/或车辆占位图像检测所需的图像数据；特殊地，当n=1时，可无需所述多选一切换单元190而由所述相机控制器芯片19n5的外接端直连所述处理器1020。

[0030] 进一步地，上述相机控制器芯片19n5可按需预设在原画幅基础上以居中、偏左或偏右方式裁切输出分辨率为640 X 480的JPG图片以进一步节省数据流量及带宽；所述相机控制器芯片19n5通过其外接端采用USB总线与所述处理器1020直连或通过所述多选一切换单元190联通后，以UVC标准协议向所述处理器1020提供所需的图像信息。

[0031] 优选地，上述相机控制器芯片19n5，为SONIX松翰科技的SN9C2788；上述多选一切换单元190，为南京沁恒微电子的低阻模拟开关芯片CH440/442/443/444/445/448。

[0032] 此外，如图1所示，所述检测器传感部16由单轴定向地磁161及雷达测距模块162构成；所述单轴定向地磁161采用单轴双片式结构，即第1单轴定向地磁其灵敏度方向指向泊位内车辆前或后车牌平均中心半径0.6米内的球形空间，第2单轴定向地磁其灵敏度方向与第1单轴定向地磁灵敏度方向平行或垂直的方式，通过配套电路向所述处理器1020输送定向的地磁场电信号；所述雷达测距模块162，是一个工作在24GHz或77GHz频段的可对近距离目标物体进行距离测量的包含天线与微波信号处理部分及中频信号处理部分的专用部件；所述天线与微波信号处理部分，为24GHz或77GHz雷达测距传感器；所述雷达测距模块的中频信号处理部分，可通过接口由所述处理器完成目标距离计算，或通过内置MCU完成目标距离计算后向所述处理器1020输出结果；所述处理器1020定时使用所述单轴定向地磁161以短周期扫描探测磁场变化、使用所述雷达测距模块162以长周期扫描探测目标远近变化，对达到预设条件的变化予以即时互补印证综合处理，并以有线或无线方式输出新的泊位状态变化触发联动信息。

[0033] 优选地，上述单轴定向地磁，为江苏多维科技的TMR26xx系列或TMR2102隧道磁电阻磁性线性传感器，其中TMR26xx系列线性传感器已内置信号调理电路可直接输送所述地磁场电信号，TMR2102则须搭配外置的信号调理电路或运算放大器电路以输送所述地磁场电信号。

[0034] 基于上述优选，使用以下五个组合应用实施例来对新部件工作原理展开说明。

[0035] 组合应用实施例1：非字停车泊位立杆式双摄内检图像采集处理

[0036] 本实施例针对业内现有产品大多安装部署在泊位外5‑50以采集图像进行车辆检测与识别所带来的高成本高协调难度困境，而提出的一种泊位内解决图像采集问题的全新方案，适用于纵深不小于5米的泊位，可用于现有车牌云识别相机或车位型路侧设备的升级改造，主要工作原理为：

[0037] A‑1：如图3所示，在泊位距离停车入位末端边界线1.1‑1.6米处的地面上设置停车限位器以规范化对齐车辆停放姿态，在所述末端边界线中心周边合适地方设置立杆式双摄内检图像采集处理设备，结合图4所示，其至少包括：处理器1020及与其有线相连的包含第1图像传感器构件191、第2图像传感器构件192及二选一切换单元190在内的图像传感器组件19和第1补光灯B1及其测控单元171、第2补光灯B2及其测控单元172、检测器传感部16和联机数据通讯接口121；所述处理器1020，由通过传感器接口连接所述检测器传感部16进行有车无车综合分析处理的第1处理器10201，与通过视频端、测控端连接所述图像传感器组件
19与补光灯及其测控单元17的第2处理器10202互通搭配而成；所述第1、第2处理器可以是SOC收发一体单片机、微处理器、RISC‑V内核微控制器、ARM或DSP处理器；所述检测器传感部
16由第1单轴定向地磁M1 1611、第2单轴定向地磁M2 1612及雷达测距模块R 162构成；所述第1图像传感器构件191、第2图像传感器构件192，是分别将镜头J1、镜头J2摄入的光学图像通过各自的图像传感器及其配套电路输出为所述第2处理器10202采集图像所需信号的包括镜头在内一系列部件的总称；所述联机数据通讯接口121，为4G无线通讯模块1211及其收发天线1221；如图5所示，立杆上用于拍摄低位车牌的第1图像传感器构件191其镜头J1离泊位地面高度为0.48米、用于拍摄高位车牌的第2图像传感器构件192其镜头J2离泊位地面高度为0.78米、与第1图像传感器构件191配套使用的俯角为20°±7°的补光灯B1离泊位地面高度为0.78米、与第2图像传感器构件192配套使用的补光灯B2离泊位地面高度为0.68米水平向前补光；用于检测泊位车辆进出状态变化的内置式检测器传感部16离泊位地面高度为
0.73米；所述第2处理器10202通过所述联机数据通讯接口121向后端系统、云平台发送本泊位相关信息；所述第1、第2图像传感器构件其镜头J1、J2的中轴线、第1单轴定向地磁M1其灵敏度方向、雷达测距模块R其波束中轴线均与泊位左右边界中轴线基本平行（偏差≤10°），所述第2单轴定向地磁M2其灵敏度方向垂直或平行于所述第1单轴定向地磁M1其灵敏度方向；

[0038] B‑1：日常情况下，所述第2处理器10202处于低功耗休眠状态，所述图像传感器组件19处于下电关停状态；所述第1处理器10201被其长周期定时器唤醒后使用所述雷达测距模块R 162扫描探测泊位内目标远近变化，被其短周期定时器唤醒后使用所述第1单轴定向地磁M1、第2单轴定向地磁M2扫描探测磁场变化，对达到预设条件的变化予以即时互补印证综合处理，若有新的泊位状态变化触发联动信息，则以有线方式唤醒所述第2处理器10202并向其输出相关信息，输出完成后进入低功耗休眠状态；

[0039] C‑1：若所述第2处理器10202被唤醒后收到泊位新的状态变化触发联动信息，则先后上电第1图像传感器构件191、第2图像传感器构件192、二选一切换单元190及履行环境光测光以在光线不佳时提前玻片切换或亮灯补光的补光灯B1、B2及其测控单元，首先选通所述第1图像传感器构件191采集泊位低位图像数据，接着选通所述第2图像传感器构件192采集泊位高位图像数据；图像采集完成后，所述第2处理器10202下电有关部件、打包提交所述图像数据到后台实施车牌云识别、又或即时就地实施车牌识别（云识别或就地识别没有结果、又或结果出来但有字符置信度不足时，数据上报后由后台用另一套候选算法进一步实施车牌云识别以选优）、操控所述联机数据通讯接口121中的4G无线通讯模块1211及其收发天线1221完成包含所述图像数据在内的所有业务数据上报工作后，进入低功耗休眠状态。

[0040] 值得一提的是，虽然上面介绍的是单排非字型泊位设备工作原理，但其同样适用于背靠背的双排非字型泊位，只须在所述双摄内检图像采集处理设备背部对称位置增加一个双摄组合及一个雷达测距模块，把二选一切换单元更改为四选一切换单元，即可实现重用而减省设备投资，在此不再赘述。

[0041] 组合应用实施例2：一字停车泊位立杆式双摄混检图像采集处理

[0042] 本实施例针对业内现有产品尤其是ETC视频桩（一种车位型路侧设备）大多因为高功耗采集图像而严重依赖市电供电或人工定期更换锂电续航的困境，而通过综合应用本实用新型所提出的低功耗图像传感器组件及检测器，在泊位车辆检测性能不变甚至更优的前提下，来大幅减少设备因视频部分频繁启动而带来的高能耗问题，解决了常见的视觉盲点问题，有利于加快现有车牌云识别相机或车位型路侧设备的推广部署，主要工作原理为：

[0043] A‑2：如图6所示，设置一字停车泊位规范停车、不规范停车后车牌平均中心：基于现场一定数量有代表性的停车实例，测量及记录在停车辆没有超出车尾线的情况1及情况2下其后车牌中心三维坐标、测量及记录在停车辆超出车尾线的情况3下其后车牌中心三维坐标；样本采集完成则按规范停车后车牌、不规范停车后车牌分别统计得出相关样本在泊位三维坐标系上的平均值，以此作为规范停车、不规范停车后车牌平均中心；

[0044] B‑2：在本泊位路牙线距离车头线1米路牙平台上离路牙边0.35米的地方设置立杆式双摄混检图像采集处理设备，现结合图7所示，其至少包括：处理器1020及与其有线相连的包含第1图像传感器构件191、第2图像传感器构件192及二选一切换单元190在内的图像传感器组件19和补光灯及其测控单元17、检测器传感部16和联机数据通讯接口12；所述处理器1020，由通过传感器接口连接所述检测器传感部16进行有车无车综合分析处理的第1处理器，与通过视频端、测控端连接所述图像传感器组件19及补光灯及其测控单元17的第2处理器互通搭配而成；所述第1、第2处理器可以是SOC收发一体单片机、微处理器、RISC‑V内核微控制器、ARM或DSP处理器；所述检测器传感部16由第1单轴定向地磁M1 1611、第2单轴定向地磁M2 1612及第1雷达测距模块R1 1621、第2雷达测距模块R2 1622构成；所述图像传感器构件192、192，是将镜头J1、J2摄入的光学图像通过各自的图像传感器及其配套电路输出为所述第2处理器10202采集图像所需信号的包括镜头J1、J2在内一系列部件的总称；所述联机数据通讯接口12，为2.4GHz无线收发器1212及其收发天线1222、4G无线通讯模块1211及其收发天线1221两项的组合；如图8所示，用于拍摄前泊位规范停车后车牌的第1图像传感器构件191其镜头J1离泊位地面高度为0.95米、用于拍摄前泊位不规范停车后车牌的第2图像传感器构件其镜头离泊位地面高度为1.05米、与第1、第2图像传感器构件配套使用的补光灯离泊位地面高度为1.05米、用于检测本泊位与前泊位车辆进出状态变化的内置式检测器传感部16其第1单轴定向地磁M1 1611、第2单轴定向地磁M2 1612及第1雷达测距模块R1 1621、第2雷达测距模块R2 1622离泊位地面高度为0.75米；所述处理器10201通过所述2.4GHz无线收发器1212及其收发天线1222与预设好的关联泊位图像采集处理设备进行触发联动无线信号收发、所述处理器10202通过所述4G无线通讯模块1211及其收发天线
1221 向后端系统、云平台发送本泊位相关信息；所述第1图像传感器构件191其镜头J1中轴线及配套的补光灯B其光束中轴线、第1雷达测距模块R1其波束中轴线均须指向所述前泊位规范停车后车牌平均中心半径0.6米内的球形空间；所述第2图像传感器构件192其镜头J2中轴线须指向所述前泊位不规范停车后车牌平均中心半径0.6米内的球形空间；所述第1单轴定向地磁M1其灵敏度方向、第2雷达测距模块R2其波束中轴线均基本水平垂直于在停车辆车身左右侧面（允许偏差≤15°），同时所述第2单轴定向地磁M2其灵敏度方向垂直或平行于所述第1单轴定向地磁M1其灵敏度方向；

[0045] C‑2：日常情况下，所述第2处理器10202处于低功耗休眠状态，所述图像传感器组件19处于下电关停状态；所述第1处理器10201被其长周期定时器唤醒后使用所述第1雷达测距模块R1、第2雷达测距模块R2分别扫描探测前泊位及本泊位目标远近变化，被其短周期定时器唤醒后使用所述第1单轴定向地磁M1、第2单轴定向地磁M2扫描探测磁场变化及使用所述2.4GHz无线收发器1212及其收发天线1222接收预设好的前、后泊位图像采集处理设备以无线方式向其发来的触发联动信息，混合内外多个检测器对关联泊位各种情况进行汇总，对达到预设条件的变化予以即时互补印证综合处理，若有本泊位新的状态变化触发联动信息，具备ETC或RFID功能部件（如图7及图8所示，本实施例中图像采集处理设备还进一步包括有微波射频通讯器11，内置了国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器111与收发天线112，同时车上也有ETC车载电子标签）并需进行无线通讯业务处理的可进一步按既有业务流程执行完成，相关业务信息通过所述2.4GHz无线收发器1212及其收发天线1222以无线方式向后泊位的图像采集处理设备报送；若有前泊位新的状态变化触发联动信息，则以有线方式唤醒所述第2处理器10202并向其输出相关信息；所有输出事项完成后进入低功耗休眠状态；

[0046] D‑2：若所述第2处理器10202被唤醒后收到前泊位新的状态变化触发联动信息，则先后上电第1、第2图像传感器构件191及192、二选一切换单元及履行环境光测光以在光线不佳时提前玻片切换或亮灯补光的补光灯及其测控单元17，选通所述第1图像传感器构件191采集前泊位图像数据1；接着选通所述第2图像传感器构件192采集前泊位图像数据2；图像采集完成，所述第2处理器下电有关部件、打包提交所述图像数据1、2到后台实施车牌云识别、又或即时就地实施车牌识别（云识别或就地识别没有结果、又或结果出来但有字符置信度不足时，数据上报后由后台用另一套候选算法进一步实施车牌云识别以选优）、操控所述4G无线通讯模块1211及其收发天线1221完成包含所述图像数据1和/或图像数据2在内的所有业务数据上报工作后，进入低功耗休眠状态。

[0047] 组合应用实施例3：非字停车泊位贴地式单摄混检图像采集处理

[0048] 本实施例针对繁华城区内常见的4.7米以下短小紧凑型泊位，业内现有产品仅能采用高位凌空采集图像所带来的种种现场施工及后期维护难题，而提出采用泊位边线外置检测器先行触发以启动设备连续抓拍、同时内置检测器动态跟踪变化的混合方案，该方案明显更为易于落地安装与快速部署，其工作原理为：

[0049] A‑3：如图9所示，在泊位停车入位末端边界线中心周边合适地方设置贴地式单摄混检图像采集处理设备，现结合图10，其至少包括：处理器1020及与其有线相连的图像传感器构件191和补光灯B及其测控单元17、第1检测器传感部161、第2检测器传感部162和联机数据通讯接口121；所述处理器1020，由连接所述第1检测器传感部161进行有车无车综合分析处理的第1处理器10201，与连接所述第2检测器传感部162及所述图像传感器构件191的第2处理器10202两者有线相连互通搭配而成；所述第1、第2处理器可以是SOC收发一体单片机、微处理器、RISC‑V内核微控制器、ARM或DSP处理器；所述第1检测器传感部161由第1单轴定向地磁M1 16111、第2单轴定向地磁M2 16112，以及第1雷达测距模块R1 1612构成；所述第2检测器传感部162由第3单轴定向地磁M3 16211、第4单轴定向地磁M4 16212及第2雷达测距模块1622构成；所述图像传感器构件191，是将镜头J摄入的光学图像通过图像传感器及其配套电路输出为所述第2处理器10202采集图像所需信号的包括镜头J在内一系列部件的总称；所述联机数据通讯接口121，为4G无线通讯模块1211及其收发天线1221；用于拍摄车牌的图像传感器构件191其镜头J位于所述末端边界线中心位置，其左或右侧为配套使用的仰角为20°±7°的补光灯B；用于检测泊位车辆进出状态变化的外置式第1检测器传感部161及第1处理器10201，可在其产品表面增加数字编码和/或二维码从而以泊位标识牌的外观效果而安装于泊位停车行进首端边界线中心其泊位外侧0.4米处，而内置式第2检测器传感部162及第2处理器10202则位于所述末端边界线中心位置的所述图像采集处理设备内；
所述第2处理器10202通过所述4G无线通讯模块1211及其收发天线1221向后端系统、云平台发送本泊位相关信息；所述图像传感器构件191其镜头J中轴线、第3单轴定向地磁M3 16211其灵敏度方向及所述第2雷达测距模块R2 1622其波束中轴线均须指向进出车方向并与地面成20°±7°仰角；所述第1单轴定向地磁M1 16111其灵敏度方向、第1雷达测距模块R1 
1612其波束中轴线均朝向天空基本上垂直于地面（偏差≤10°）；所述第2单轴定向地磁M2 
16112、第4单轴定向地磁M4 16212其灵敏度方向分别垂直或平行于所述第1单轴定向地磁M1 16111、第3单轴定向地磁M3 16211其灵敏度方向；

[0050] B‑3：日常情况下，所述第2处理器10202处于低功耗休眠状态，所述图像传感器构件191处于下电关停状态；所述第1处理器10201被其长周期定时器唤醒后使用所述第1雷达测距模块R1扫描探测泊位外目标远近变化，被其短周期定时器唤醒后使用所述第1、第2单轴定向地磁M1及M2扫描探测磁场变化，对达到预设条件的变化予以即时互补印证综合处理，若有新的泊位外状态变化触发联动信息，则以有线方式唤醒所述第2处理器10202并向其输出相关信息，输出完成后进入低功耗休眠状态；

[0051] C‑3：若所述第2处理器10202被唤醒后收到泊位外新的状态变化触发联动信息，则上电并预先启动所述图像传感器构件191及履行环境光测光以在光线不佳时提前玻片切换或亮灯补光的补光灯B及其测控单元17，同时以短周期使用所述第2检测器传感部162探测泊位内目标远近变化及磁场变化，结合所述第1处理器10201提供的实时变化信息，混合内外两个检测器对各种情况进行汇总，对达到预设条件的变化予以即时互补印证综合处理，若判定有车进出，则立即使用所述图像传感器构件191以一定间隔一定规约连续采集泊位图像数据直到车辆完全停定或完全离开；图像采集完成，所述第2处理器10202下电有关部件、按目标远近及磁场变化规律筛选并打包提交所需的精选图像数据到后台实施车牌云识别、又或即时就地实施车牌识别（云识别或就地识别没有结果、又或结果出来但有字符置信度不足时，数据上报后由后台用另一套候选算法进一步实施车牌云识别以选优）、操控所述4G无线通讯模块1211及其收发天线1221完成包含所述精选图像数据在内的所有业务数据上报工作后，进入低功耗休眠状态。

[0052] 组合应用实施例4：一字停车泊位贴地式双摄混检图像采集处理

[0053] 本实施例针对业内现有产品大多采用单摄像头来采集泊位内停车图像所衍生的不规范停车视觉盲区、图像失焦或车牌不完整等一系列问题，通过双摄像头的合理布局以及设备间高效联动机制，来保证车辆检测准确度及复杂场景下车牌抓拍与识别的成功率并更进一步节省电能，且设备安装部署几乎不影响市容市貌也无碍于路面人员行走，本方案可用于现有车牌云识别相机或车位型路侧设备的升级改造，其主要工作原理为：

[0054] A‑4：设置一字停车泊位前、后车牌平均中心：如图11所示，基于现场一定数量有代表性的停车实例，测量及记录在停车辆车头没有超出车头线的情况1及情况3下其前车牌中心三维坐标、测量及记录在停车辆车头超出车头线的情况2下其后车牌中心三维坐标；样本采集完成则按前、后车牌分别统计得出相关样本在泊位三维坐标系上的平均值，以此作为前、后车牌平均中心；

[0055] B‑4：在本泊位（本实施例特指002泊位）车头线与路牙线垂直交接处车头线外侧的前泊位（即本实施例中的001泊位）路牙壁上设置贴地式双摄混检图像采集处理设备，现结合图12，其至少包括：处理器1020及与其有线相连的包含第1图像传感器构件191、第2图像传感器构件192及二选一切换单元在内的图像传感器组件19和第1补光灯B1及其测控单元171、第2补光灯B2及其测控单元172、检测器传感部16和联机数据通讯接口121；所述处理器
1020，由通过传感器接口连接所述检测器传感部16进行有车无车综合分析处理的第1处理器10201，与通过视频端、测控端连接所述图像传感器组件19及补光灯及其测控单元17的第
2处理器10202互通搭配而成；所述第1、第2处理器可以是SOC收发一体单片机、微处理器、RISC‑V内核微控制器、ARM或DSP处理器；所述检测器传感部16由第1单轴定向地磁M1 1611、第2单轴定向地磁M2 1612及第1雷达测距模块R1 1621、第2雷达测距模块R2 1622构成；所述图像传感器构件，是将镜头摄入的光学图像通过分别通过图像传感器及其配套电路输出为所述第2处理器10202采集图像所需信号的包括镜头在内一系列部件的总称；所述联机数据通讯接口121，为2.4GHz无线收发器1211及其收发天线1212、4G无线通讯模块1211及其收发天线1221两项的组合；结合图13所示，用于拍摄本泊位前车牌的第1图像传感器构件191及与第2图像传感器构件192配对使用的第2补光灯B2位于所述图像采集处理设备的远端、用于拍摄前泊位后车牌的第2图像传感器构件192及与第1图像传感器构件191配对使用的第1补光灯B1位于所述图像采集处理设备的近端、用于检测本泊位与前泊位车辆进出状态变化的内置式检测器传感部16位于所述图像采集处理设备的近端；所述处理器10201通过所述2.4GHz无线收发器1212及其收发天线1222与预设好的关联泊位图像采集处理设备进行触发联动无线信号收发、所述处理器10202通过所述4G无线通讯模块1211及其收发天线
1221 向后端系统、云平台发送本泊位相关信息；所述第1图像传感器构件191其镜头J1中轴线及配对的第1补光灯B1其光束中轴线、第1单轴定向地磁M1其灵敏度方向、第1雷达测距模块R1其波束中轴线均须指向所述本泊位前车牌平均中心半径0.6米内的球形空间；所述第2图像传感器构件192其镜头J2中轴线及配对的第2补光灯B2其光束中轴线、第2雷达测距模块R2其波束中轴线均须指向所述前泊位后车牌平均中心半径0.6米内的球形空间，同时所述第2单轴定向地磁M2其灵敏度方向垂直或平行于所述第1单轴定向地磁M1其灵敏度方向；

[0056] C‑4：日常情况下，所述第2处理器10202处于低功耗休眠状态，所述图像传感器组件19处于下电关停状态；所述第1处理器10201被其长周期定时器唤醒后使用所述第1、第2雷达测距模块R1及R2分别扫描探测本泊位及前泊位目标远近变化，被其短周期定时器唤醒后使用所述第1、第2单轴定向地磁M1及M2扫描探测磁场变化及使用所述2.4GHz无线收发器1212及其收发天线1222接收预设好的前、后泊位图像采集处理设备以无线方式向其发来的触发联动信息，混合内外多个检测器对关联泊位各种情况进行汇总，对达到预设条件的变化予以即时互补印证综合处理，若有本泊位新的状态变化触发联动信息，又或收到前泊位发出的“请求协助抓拍后车牌”触发联动信息，则以有线方式唤醒所述第2处理器10202并向其输出相关信息；若有前泊位状态变化触发联动信息，则通过所述2.4GHz无线收发器1212及其收发天线1222以无线方式向前泊位的图像采集处理设备报送；所有输出事项完成后进入低功耗休眠状态；

[0057] D‑4：若所述第2处理器10202被唤醒后收到本泊位新的状态变化触发联动信息，则上电第1图像传感器构件191、二选一切换单元190及履行环境光测光以在光线不佳时提前玻片切换或亮灯补光的第1补光灯B1及其测控单元171，选通所述第1图像传感器构件191采集本泊位图像数据；若收到前泊位发出的“请求协助抓拍后车牌”触发联动信息，则上电第2图像传感器构件192、二选一切换单元190及履行环境光测光以在光线不佳时提前玻片切换或亮灯补光的第2补光灯B2及其测控单元172，选通所述第2图像传感器构件192采集前泊位图像数据；图像采集完成后，所述第2处理器10202下电有关部件、打包提交所述泊位图像数据到后台实施车牌云识别、又或即时就地实施车牌识别（云识别或就地识别没有结果、又或结果出来但有字符置信度不足时，数据上报后由后台用另一套候选算法进一步实施车牌云识别以选优）、操控所述4G无线通讯模块1211及其收发天线1221完成包含所述泊位图像数据在内的所有业务数据上报工作后，进入低功耗休眠状态。

[0058] 组合应用实施例5：室内非字停车泊位吸顶式多摄外检图像采集处理[0059] 本实施例针对现有室内停车场视频检测识别产品一个摄像头管辖3‑4车位所出现的误判率高、功耗大、不支持ETC无线通讯与识别等多种问题，通过外置检测器实现在位实时检测与设备间触发联动，通过泊位与摄像头的一一对应实现了车牌与泊位的精准匹配，同时，若有业务需要，也可以通过开启国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器并调动电控云台将收发天线定向于相关泊位并与在停车辆的ETC电子标签进行无线互动，多举齐下保证了泊位管理的稳定性、可靠性与包括共享停车、车位预约、反向寻车、新能源车充电等在内的各项新业务开展，本设计是对原有技术方案的补充与完善，可用于现有车牌云识别相机或车位型路侧设备的升级改造，其主要工作原理为：

[0060] A‑5：设置室内非字停车泊位前端车牌平均中心：如图14所示，首先在泊位停车入位末端边界线之前的合适地方安装停车限位器（如001泊位所示），使得在停车辆其车头或车尾与泊位前端边界线之间的距离小于1米，然后在安装好投入使用后，基于现场一定数量有代表性的停车实例，测量及记录泊位前端边界线附近在停车辆的车牌中心三维坐标；样本采集完成后统计得出相关样本在泊位三维坐标系上的平均值，以此作为前端车牌平均中心；

[0061] B‑5：在6个停车泊位片区中心的天花板上设置镜头与泊位一一对应的吸顶式多摄外检图像采集处理设备，现结合图15所示，其至少包括：第9处理器10209及与其有线相连的包含第1至第6图像传感器构件191‑196及六选一切换单元190在内的图像传感器组件19和补光灯B及其测控单元17、第9联机数据通讯接口129；此外，还需进一步在6个泊位前端边界线附近配套设置结构相同的外置式第1‑第6检测器，现以第1检测器为例，其至少包括：第1处理器10201及与其有线相连的第1检测器传感部161、第1联机数据通讯接口121；所述检测器可在其产品表面增加数字编码和/或二维码从而以泊位标识牌的外观效果设置于泊位停车行进前端边界线中心其泊位外侧0.4米处；所述第1检测器传感部161由第1_1单轴定向地磁M1 16111、第1_2单轴定向地磁M2 16112及第1雷达测距模块R1 1612构成，第2‑6检测器类同，在此不作展开；所述处理器，可以是SOC收发一体单片机、微处理器、RISC‑V内核微控制器、ARM或DSP处理器；所述图像传感器构件191‑196，是将镜头J1‑J6摄入的光学图像通过各自的图像传感器及其配套电路输出为所述第9处理器采集图像所需信号的包括镜头J1‑J6在内一系列部件的总称；所述联机数据通讯接口129，包括TCP/IP网络接口1292，和2.4GHz无线收发器1291及其收发天线12912两项的组合；所述联机数据通讯接口121‑126，为2.4GHz无线收发器1211‑1261及各自所对应的收发天线12112‑12612；所述第9处理器
10209通过所述TCP/IP网络接口1292向后端系统、云平台发送本片区泊位相关信息；所述第
1‑6图像传感器构件191‑196其镜头J1‑J6的中轴线、第1_1、2‑1……6‑1单轴定向地磁M1、M3……M11其灵敏度方向、第1‑6雷达测距模块R1‑R6其波束中轴线均须分别指向所述第1‑6泊位前端车牌平均中心半径0.6米内的球形空间；所述第1_2、2‑2……6‑2单轴定向地磁M2、M4……M12其灵敏度方向分别垂直或平行于所述第1_1、2‑1……6‑1单轴定向地磁M1、M3……M11其灵敏度方向；

[0062] C‑5：日常情况下，所述图像传感器组件19处于下电关停状态；所述第9处理器10209以短周期通过所述2.4GHz无线收发器1291及其收发天线12912侦听并接收所述外置式第n检测器（n为1至6的整数，下同）发上来的泊位状态变化触发联动信息；所述第n处理器
1020n被其长周期定时器唤醒后使用所述第n雷达测距模块扫描探测泊位内目标远近变化，被其短周期定时器唤醒后使用所述第n_1、第n_2单轴定向地磁扫描探测磁场变化，对达到预设条件的变化予以即时互补印证综合处理，若有新的泊位状态变化触发联动信息，则通过所述第n联机数据通讯接口向所述第9处理器10209报送相关信息，报送完成后进入低功耗休眠状态；

[0063] D‑5：若所述第9处理器收到辖下第n泊位新的状态变化触发联动信息，则上电第n图像传感器构件19n、六选一切换单元190及履行环境光测光以在光线不佳时提前玻片切换或亮灯补光的补光灯B及其测控单元17，选通所述第n图像传感器构件19n采集泊位图像数据；图像采集完成，具备ETC或RFID功能部件（如图14‑15所示，本实施例中图像采集处理设备还进一步包括有微波射频通讯器11，内置了国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器111与收发天线112，同时车上也有ETC车载电子标签）并需进行无线通讯业务处理的，可通过开启国标ETC 5.8GHz收发及唤醒器111并调动电控云台将收发天线112定向于相关泊位并与在停车辆的ETC电子标签以完成无线通讯互动，随后所述第9处理器10209下电有关部件、打包提交所述图像数据到后台实施车牌云识别、又或即时实施车牌就地识别（云识别或就地识别没有结果、又或结果出来但有字符置信度不足时，数据上报后由后台用另一套候选算法进一步实施车牌云识别以选优）、操控所述TCP/IP网络接口1292完成包含所述图像数据在内的所有业务数据上报工作。

[0064] 值得一提的是，对于预约停车等须安装车位锁、并在泊位外事先完成视频车牌识别和/或ETC车载电子标签无线识别以进一步获得开锁授权的扩展业务需求，可设置预约停车检测点，如图14所示，只须在本实施例基础上，在所述预约停车检测点加装外置式第7、第8检测器，在所述吸顶式多摄外检图像采集处理设备里面对应加装第7、第8图像传感器构件，把六选一切换单元扩展为八选一切换单元，即可实现设备重用与新业务拓展，在此不再赘述。

[0065] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。