智能停车场解决方案设计及实现

摘要

目前绝大多数停车场还都是人为管理，为了适应现代社会的发展和实现技术的实际应用，相应的停车场智能化课题已成为近年来的研究热点。
　　当前已研发的停车系统基本实现了智能停车管理的目的，但还需要人为收发IC卡，收取停车费用，并向停车用户提供车位信息咨询。本设计在此基础上，从安全性和智能化程度两方面进行改进，提出了基于ZigBee无线传感器网络和车辆识别技术的智能停车场管理解决方案。
　　该解决方案以信息处理和存储模块为核心，以车辆自动识别、车位信息查询、环境信息采集、实时视频监控等系统模块作为信息采集源，通过车位信息发布模块将车位等信息提供给用户。本系统综合了图像采集及处理、车型分类、车牌识别、ZigBee无线传感器网络、QT、FPGA（FieldProgrammableGateArray）等技术，实现了车辆检测和识别、车辆定位和轨迹跟踪、车位信息发布、安全防护和异常警报、自动收费等功能，提高了系统的智能化程度，加强了停车场的安全防范功能。
　　其中，引入车型分类和车牌识别技术可以实现对进出车辆的自动识别，提高了系统的智能性;引入基于ZigBee的无线传感网络技术可以实现对停车场内环境状态的实时检测以及对车辆位置的检测，提高了系统的安全性。
　　本文全面、详细的呈现了智能停车场管理解决方案中软硬件模块的设计和实现，着重介绍了以车型分类算法和车牌识别算法为基础的车辆识别技术，并完成了系统设备和功能的模块测试，最终的联机调试结果说明了本方案已经达到了预期的设计目标。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内现状分析

1．3 课题研究内容

1．4 章节安排

2 系统总体方案设计

2．1 系统方案概述

2．2 系统架构设计

2．3 系统方案可行性分析

2．3．1 硬件设备选型

2．3．2 软件方案分析

3 基于车型分类和车牌识别的车辆识别技术

3．1 基于投票法的车型分类技术

3．1．1 BP(Back Propagation)神经网络

3．1．2 基于误差平方和的K-均值聚类原理

3．1．3 支持向量机

3．2 车牌识别技术

3．2．1 车牌定位算法

3．2．2 改进的BP神经网络的设计

3．2．3 字符识别算法

4 硬件系统设计与实现

4．1 图像采集及查询系统

4．2 无线传感器网络

4．2．1 ZigBee技术特点

4．2．2 ZigBee无线传感网络

4．2．3 网络拓扑

4．2．4 节点结构及功能

4．3 视频监控系统

4．4 车位信息发布系统

5 软件系统设计与实现

5．1 图像采集及车辆识别系统

5．1．1 图像采集系统

5．1．2 车辆识别系统

5．2 无线传感器网络

5．2．1 环境信息采集

5．2．2 ZigBee网络控制

5．2．3 WSN车辆定位及轨迹跟踪

5．3 车位查询系统

5．4 服务器与子系统交互软件设计

5．4．1 数据库设计

5．4．2 交互流程设计

5．4．3 数据通信格式设计

5．4．4 服务器端管理界面设计

6 系统测试结果

6．1 硬件模块测试

6．1．1 传感器采集模块测试

6．1．2 ZigBee主从节点测试

6．1．3 视频监控模块测试

6．2 软件功能测试

6．3 系统整体调试

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢