基于机器视觉的智能车库引导系统设计

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基于机器视觉的智能车库引导系统设计
摘要:随着时代的发展,人们逐渐进入智能化时代,随着机动车数量的快速增加,现代社会对停车场管理的要求也越来越高。

为了方便停车场的管理,设计了基
于LabVIEW和单片机的停车场收费系统,首先利用机器视觉进行车牌识别,然后
通过单片机处理相关信息将车辆引导至空余的车位,使停车具有较高的安全性高、便捷性和可扩展性强的特点,适用于地下停车场和停车楼的控制与管理。

关键词:LabVIEW;单片机;车牌识别;车辆引导
1 基于LabVIEW识别提取车牌信息
1.1LabVIEW编程理论
基于LabVIEW的智能车库引导系统的第一步通过LabVIEW车牌识别,而车牌
识别的图像是通过照相机进行拍摄的,照相机对于来往车辆进行拍摄,OCRTrainingInterface对字符进行训练,训练中经过阈值分割、指定感兴趣区域、
调节字符间距,完成对单个字符的分割。

并通过对字符的编辑,制作完成字符集,然后用OCR函数创建的机器视觉程序来读取字符,从而完成对车牌信息的识别[1]。

其识别提取的流程如图1所示。

图1 车辆识别流程图
1.2程序演示
Step1:插好相机,链接好单片机,打开路径:OCRTEST文件夹下,找到MyTest.exe,双击打开。

图2 操作面板
Step2 :选择debug模式还是MCU[2]模式,如果是MCU模式,还会跳出如下选择对话框,选择MCU链接COM口,程式自动发送help给MCU,如果超过20s 没有收到MCU返回的ok,程序就停止。

DEBUG模式无需连接MCU,所以不用选
择MCU COM[3]。

Step3:MCU连接上以后跳出选择CCD COM对话框,选择所连接的ccd.(会
有20秒的选择时间,超时停止)
STEP4:待CCD和MCU都连上之后,CCD和MCU显示灯会亮绿色,如下图。

在原图显示框框选需要检测的区域(下图只是演示,实际上一次只会拍摄到一个
车牌),点击start ,如果是MCU模式,程式就会一直等待MCU的拍照信号(MCU要检测时会发送paizhao/r/n。

如果是debug模式,则需要手动点击debug拍照按钮进行拍照如图3所示。

图3 定位选择所需要车牌
拍照之后就会自动识别原图显示框框选的车牌,并将结果显示(如果是MCU
模式,会自动将结果发送给MCU处理,发送格式,以图4为例:发送桂EZDFGA/r/n,并返回前面程序step4继续等待MCU下发下一次拍照信号)
图4车牌提取
程序字符集不是要显示用到的字符集,请在字符集选择框那里选择,或者进
入setting界面新增字符集。

(注意:为了节省识别时间,一个字符集内的字符大
小最好都一样,如果不一样,就新增字符集)
如果识别错误或者识别不出,需要完善字符库,请进入setting界面增加训练
字符库。

MCU模式可以模拟小区车牌识别,当小车进入小区门口,MCU通过感应器检测到车辆,然后发送拍照信号给CCD进行车牌识别,判断小车是否是本小区车辆,再判定是否放行。

当然,如果增加成本,换成能高速拍照的相机,就可以实时拍
照取像,并将结果反馈MCU处理,不需通过MCU发送拍照信号,通过编写完善
程序还可以引入计费等[4]。

2.1 LabVIEW与单片机通信
LabVIEW与单片机之间通过UART串口通信,LabVIEW将处理好的车牌信息,发送给单片机,单片机进行数据的处理,将处理后的数据反馈给上位机。

在C程
序中直接利用UART串口直接发送数据给上位机,LabVIEW中调用VISA资源名称
中的“仪器I/O”对串口进行参数的配置,比如波特率、奇偶校验等,程序框图如图
4所示。

2.2 串口屏引导
首先在屏幕资源上创建好相应的方向指示图标,然后识别单片机发送的数据,执行相应的图标指示和车牌显示。

2.3车辆进出检测
在进出口各放置了一个红外传感器,当有车辆进入时,计数加一,空闲车位
数减一,车辆出去后,则反之。

最终单片机将数据发送给上位机,上位机在UI界面中显示实时数据[5]。

3结束语
将LabVIEW和单片机结合起来,设计了一种智能车库引导系统,该系统能保
证停车效率的同时还是可以大大减少人力资源,同时保证车库的流通性,安全性,同时为智能车库的实际应用奠定了基础。

参考文献
[1] 马晓晓. 基于LabVIEW智能车位引导系统研究与设计[D]. 2014.
[2] 陈礼辉, 吴振东, 尚诗嫣,等. 基于LabVIEW的停车场管理系统[J]. 山东工业技术, 2018, No.268(14):166.
[3] 李修银. 基于单片机停车场智能管理系统的设计与实现[J]. 大科技, 2016,
000(018):299-299.
[4] 张庆华, 孙春志. 基于单片机停车场智能管理系统的设计与实现[J]. 科技致富向导, 2015, 000(003):186-186.
[5] 吕芳, 孙媛媛. 基于51单片机的停车位管理系统[J]. 电子产品世界, 2019,
026(007):50-53.
基金项目: 2019年自治区级大学生创新训练项目基于机器视觉的智能车库引导
系统设计(201913644046?)项目资助;广西高校中青年教师(科研)基础能力
提升项目基于公差原则的装配体公差优化分配方法研究(2020KY57005)项目资助。

作者简介:程彬彬,男,河南商丘人,硕士研究生,研究方向为机械精度设计、
智能制造技术(E-mail)785198213@。

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