一种基于无人机的自主式巡检违章罚停系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于无人机的自主式巡检违章罚停系统，该系统包含无人机子系统、车牌定位识别子系统、车牌数据子系统及地面控制中心子系统。该系统将无人机赋以车牌识别技术，将机动灵活的无人机引入智能交通领域，以机载摄像头和图像处理模块实时检测和识别违停道路的车辆车牌信息，并将识别到的车牌进行联网匹配，达到远程注册违章信息和远程提醒车主的作用，对智能交通领域查处违章停车具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的自主式巡检违章罚停系统
本技术涉及一种基于无人机的自主式巡检违章罚停系统，属于数字图像处理和无人机技术的交叉领域。
技术介绍
近年来，随着电子、机械、自动化控制、航空等行业的发展，直接推动了小型无人机和微小型无人机的应用，在搜救、营救、地图测绘、森林勘测、输电线实地巡检等方面，无人机具有巨大的潜力。然而，在与人们息息相关的智能交通领域(ITS)，无人机的潜力尚未被发掘，目前，我国道路交通网络的发展无法满足大规模机车集中出行,使得各类违章停车的引发的问题不断加剧，一方面成为了危害城市交通安全的严重问题，另一方面给查处违章违停的警员增加了负担，而派遣警员查处违章停车的缺点和不足更加显现,例如实时检查效率不高，单人查处范围小等，从而促进以机动灵活为特点的无人机信息采集技术在处理交通违停领域的研究和应用。现有查处违章罚停的方法中，一般由派遣交警进行人工查处，并手持相关设备输入违章记录，可见，现有方法存在工作效率低的问题。而使用无人机搭载摄像头进行违章取证，精确识别车辆车牌，匹配车牌车主信息，实行远程违章信息注册和远程短信通知，即可有效的解决此类问题。随着光学摄像技术和电路的集成化发展，使得嵌入式机器视觉逐渐广泛的应用于无人机领域。基于无人机的自主式巡检违章罚停系统，只需在无人机上搭载摄像头和一个相对应的图像处理板即可，摄像头完成对数据的采集工作，图像处理板完成对数据的分析工作。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种基于无人机的自主式巡检违章罚停系统，用于解决现有智能交通领域查处车辆违章罚停需要人工操作，实时性不高、查处范围小、工作量大，进而导致工作效率低的问题。本技术旨在给出一种快速、准确、自主式的基于无人机的巡检违章罚停方法，且在低像素，不同天气条件下均有较高的实用性，在禁停路段，利用机载摄像头对无人机当前视野图像进行采集，进行快速的车牌定位和车牌字符识别，之后连接车牌数据库进行匹配，得到车主相关信息，同时联网进行违章信息的注册，最后发送短信告知车主当前车辆处于违停违章状态，尽快处理，进而实现远程提醒车主的作用。本技术主要用于智能交通领域，给无人机下达巡检任务后，无人机能进行自主巡检，自动进行违停取证。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：本技术提供一种基于无人机的自主式巡检违章罚停系统，该系统包含无人机子系统、车牌定位识别子系统、车牌数据子系统及地面控制中心子系统，地面控制中心子系统分别与无人机子系统、车牌定位识别子系统、车牌数据子系统连接，其中：无人机飞行控制子系统包括与电机连接的飞行控制板，用于根据地面控制中心子系统的指令控制无人机进行巡检；车牌定位识别子系统包括机载摄像头、图像处理模块；图像处理模块用于对机载摄像头采集到的无人机当前飞行视角的图像进行处理，识别图像中的车牌信息；车牌数据子系统，用于将车牌定位识别子系统识别的车牌信息发送到交通部门数据库中进行匹配，得到当前车辆的信息。作为本技术的进一步优化方案，所述无人机飞行控制子系统还包括与飞行主控板连接的无线传输模块。作为本技术的进一步优化方案，所述无线传输模块为GSM模块。作为本技术的进一步优化方案，所述图像处理模块采用运行linux系统的开发板树莓派3b。作为本技术的进一步优化方案，所述无人机飞行控制子系统还包括飞行主控板以及分别与其连接的超声波测距模块、机载GPS模块、气压计模块、加速度计模块；飞行主控板，用于根据接收到的超声波测距模块、机载GPS模块、气压计模块、加速度计模块回传的数据，向飞行控制板发送指令以控制无人机的飞行。本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：(1)本技术能全自动化的、大范围的、高效率地进行道路检测排查违停车辆；(2)本技术实现远程记录违停信息、短信通知车主违章行为，大大解放警员的手工劳动力；(3)本技术成本低廉，一次研制，多次使用，方便维护与修改程序。附图说明图1为本系统整体框架图；图2为车牌识别子系统示意图；图3为地面控制中心子系统示意图；图4为一次巡检结果示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。本
技术人员可以理解的是，本技术中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本技术的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。本
技术人员可以理解的是，本技术中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明：本技术包含四大子系统，如图1所示分别为：无人机飞行控制子系统、车牌识别子系统、车牌数据子系统、地面控制中心子系统。本技术，用于解决当前查处违章需要人工操作，而导致工作效率低的问题，实现了无人机的全自动查处违章，记录和联网注册车辆违章信息，提高了工作效率。本技术的系统包括四大子系统：1.无人机飞行控制子系统包括无人机飞行控制板和飞行主控板、超声波测距模块、机载GPS模块、气压计模块、加速度计模块、GSM模块。超声波测距模块，用于检测无人机与周围环境障碍物是否处于安全距离内。机载GPS模块，用于帮助无人机按照预先规定好的路径进行飞行。气压计模块，用于无人机定高飞行，保证无人机处于一定的高度，确保行人及无人机安全。加速度计模块，用于通过数据融合得到无人机沿各个方向的加速度，帮助飞行控制板控制无人机的沿XYZ三轴的速度变化。GSM模块，用于给违停车辆车主发送提醒短信。2.车牌识别子系统包括机载摄像头、图像处理模块，图像处理模块用于对机载摄像头采集到的无人机当前飞行视角的图像进行处理，识别图像中的车牌信息。其中，图像处理模块采用运行linux系统的开发板树莓派3b进行车牌识别，如图2所示包含车牌定位、字符分割、字符识别三个步骤：(1)车牌定位，使用开源的EasyPr方法完成车牌的定位工作，具体使用EasyPr中自带的Sobel定位和颜色定位相结合，树莓派读入的帧图像使用EasyPr后反馈得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的自主式巡检违章罚停系统，其特征在于，该系统包含无人机子系统、车牌定位识别子系统、车牌数据子系统及地面控制中心子系统，地面控制中心子系统分别与无人机子系统、车牌定位识别子系统、车牌数据子系统连接，其中：无人机飞行控制子系统包括与电机连接的飞行控制板，用于根据地面控制中心子系统的指令控制无人机进行巡检；车牌定位识别子系统包括机载摄像头、图像处理模块；图像处理模块用于对机载摄像头采集到的无人机当前飞行视角的图像进行处理，识别图像中的车牌信息；车牌数据子系统，用于将车牌定位识别子系统识别的车牌信息发送到交通部门数据库中进行匹配，得到当前车辆的信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的自主式巡检违章罚停系统，其特征在于，该系统包含无人机子系统、车牌定位识别子系统、车牌数据子系统及地面控制中心子系统，地面控制中心子系统分别与无人机子系统、车牌定位识别子系统、车牌数据子系统连接，其中：无人机飞行控制子系统包括与电机连接的飞行控制板，用于根据地面控制中心子系统的指令控制无人机进行巡检；车牌定位识别子系统包括机载摄像头、图像处理模块；图像处理模块用于对机载摄像头采集到的无人机当前飞行视角的图像进行处理，识别图像中的车牌信息；车牌数据子系统，用于将车牌定位识别子系统识别的车牌信息发送到交通部门数据库中进行匹配，得到当前车辆的信息。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的自主式巡检违章罚停系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁定康，钱瑞，贾月恬，陈义豪，肖建，蔡志匡，
申请(专利权)人：南京邮电大学，南京邮电大学南通研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32