[发明专利]基于云边融合技术的智能停车场系统

权利要求书

1.一种基于云边融合技术的智能停车场系统，其特征在于：包括设备层、感知层、传输层和控制层；

所述设备层在停车场内的每条道路中央挖出一道凹槽进行电磁导轨线的铺设；所述电磁导轨线采用两条电磁线；通过搬运平台进行停取车操作；通过云计算中心存储用户及车辆信息；

所述感知层包括计算机视觉感知模块和电磁循迹感知模块；

所述计算机视觉感知模块通过在停车场出入口处设置的摄像头和信息录入装置采集人脸与车牌图像信息及用户输入数据，并将采集的图像数据传输到控制层进行视觉处理识别后反馈结果至云计算中心；

所述电磁循迹感知模块通过安装在运载平台上的传感器感应特定空间中的磁场分布，定位车辆位置，并传输到控制层；

所述传输层通过无线通信方式将计算机视觉感知模块和电磁循迹感知模块采集的数据传输至云计算中心和控制层的各边缘端，并将各边缘端数据上传至云计算中心进行存储，或将云计算中心处理完的数据实时返回至各边缘端，再由各边缘端与用户进行交互操作；

所述控制层通过在各搬运车平台上和停车场的多个出入口处均设置控制器作为边缘端实现对停取车的控制；具体包括动态路径分配控制模块、智能停车控制模块和存取车控制模块；

所述动态路径分配控制模块设置在停车场出入口的边缘端控制器中，采用A*算法进行动态仿真实验，模拟实际情况下多辆AGV搬运车的最优路径分配，并为各搬运车平台上的边缘端控制器下发调度信号指令，规划多条不冲突的运车路线；同时设计防碰撞机制来解决十字路口的路径冲突问题；

所述智能停车控制模块通过用户将车辆停放在预设好的搬运车平台上，通过搬运平台上的压力传感器实时检测车辆是否停放到位，并通过导引牌来告知用户车辆的位置信息以及应该如何对位置进行调整，用户也可通过自身倒车雷达来判断车辆位置，将车停放在搬运车上；同时，根据电磁循迹感知模块定位的车辆位置，根据与指定路径的偏差控制车辆行驶方向；

所述存取车控制模块设置在停车场出入口的边缘端控制器中，通过视觉处理识别对存取车过程进行控制，自系统运行开始之后循环执行，直到收到退出系统的命令。

2.根据权利要求1所述的基于云边融合技术的智能停车场系统，其特征在于：所述设备层还在停车场的十字路口处布置多个位置传感器采集搬运平台的位置信息，并采用舵机控制单刀三向开关进行线路的选择；控制层在搬运线路形成后，对搬运平台所经过的十字路口发射相应的信号，舵机在收到信号后做出相应的反应，并控制开关转到相应的位置接通电路。

3.根据权利要求1所述的基于云边融合技术的智能停车场系统，其特征在于：所述视觉处理识别的具体方法为：

(1)车牌视觉识别

车牌视觉识别过程中首先对采集的图像进行图像灰度化、图像降噪、边缘检测、形态学处理、常识性约束、生成灰度直方图这些预处理，进而得到候选图片集，并通过SVM将候选图片集中有效的图片和无效的图片区分开；

(2)人脸视觉识别

使用Python的第三方库face_recognition中的fr.face_encodings()和fr.compare_faces()函数进行人脸视觉识别；其中，使用fr.face_encodings()函数编码图像得到一个n*1*128的矩阵，其中n是图片中的人脸数；再通过fr.compare_faces()函数比较两个1*128的矩阵，返回一个布尔值，实现人脸识别。

4.根据权利要求1所述的基于云边融合技术的智能停车场系统，其特征在于：云计算中心通过网关传输数据给各边缘端节点，各边缘端和用户通过无线网络进行数据传输。

5.根据权利要求2-4所述的基于云边融合技术的智能停车场系统，其特征在于：所述防碰撞机制为当多辆运载车经过十字路口时，通过十字路口布置的多个位置传感器采集搬运平台的位置信息，并传输到控制层的路径分配控制模块，动态路径分配控制模块开始协调该十字路口的通行状况，根据搬运平台原本的路径规划去计算并分配通过十字路口的顺序。