基于計算機視覺停車位分類探析

王鍇

摘要：在現代科學技術以及社會經濟不斷發展的背景下，汽車逐漸成為社會公眾日常出行的首要選擇，而汽車的普及也帶來了停車困難、停車場對停車位檢測不精準等問題。因此，本文在計算機視覺的基礎上，對于汽車的停車位分析以及停車位狀態識別的算法、停車位分類分析研究如下。

關鍵詞：計算機視覺;停車位;車位狀態識別;車位定位

引言

在汽車行業以及社會經濟不斷發展的背景下，停車場對停車位的管理問題以及空閑停車位的檢測問題成為智能化停車場建設以及智能化停車發展的關鍵。目前，我國車位識別研究以計數器和傳感器、視覺圖像為基礎，分別從不同的技術角度對如何精準地識別停車場的空閑車位進行分析與研究。在此基礎上，本文以計算機視覺為技術切入點，對停車場分類進行分析研究如下。

一、計算機視覺簡析

計算機視覺是利用攝影機和計算機代替人類的眼睛對于目標物體進行識別，并跟蹤目標物體的運動軌跡以及對目標物體進行測量、分析目標物體三維參數的機器視覺，通過計算機視覺，計算機系統能夠對所獲得的參數以及圖像進行圖形處理，并通過處理令圖形能夠更加適合人眼觀察或成為機器設備檢測的圖像[1]。在智能停車場建設各種，計算機視覺能夠通過監控視頻以及圖像反饋為管理人員和車輛駕駛員提供實時的空余車位信息以及車輛停放信息，打造智能停車場。

而目前我國停車位根據不同的停車類型以及停車場有不同的分類：

首先，根據停車方式的不同以及車輛進出停放時的運行狀態不同，可以分為自行式停車方式和機械式停車方式。自行式停車方式以駕駛員手動停車位主，機械式停車方式是指停車場利用機械設備將靜止的車輛運送到指定停車位，或從指定停車位取出車輛，以實現車輛停放的一種停車方式，它也是近年來智能化停車場發展的主流方向之一。

其次，根據停車場規劃的不同，停車位也可分為規則劃停車位和非規則劃停車位。規則化停車位的大小、車位標示線等內容都清晰、固定，便于智能化停車場的建設，而非規則化停車位多以非自動車位定位方法為主。而在計算機視覺的基礎上，對停車位的分析與研究離不開車位識別研究。目前，車位識別研究主要以計數器系統和圖像處理系統為主：第一，在計數器系統中，該系統可以通過對進出車輛的數量計數來實現對停車場停車位的管理。這種方式主要以停車場入口的門臂計數器以及感應檢測器為主，它雖然能夠以較低的成本來確定停車場區內控制停車位的總數，但卻無法更加精準的定位到具體的空余停車位，更無法引導駕駛員到達指定的控制停車位;第二，雖然以計算機視覺為基礎的車位識別系統需要較大的前期投入，且開發成本較高，但該方法能夠有效地通過中央監控系統對停車場這一封閉空間內的各個停車位實行信息分析以及停車位檢測，能夠有效地檢測空余停車位數量以及所處的位置，是智能停車場以及停車位發展的重要技術支持。

二、基于計算機視覺的車位狀態識別分析

在計算機視覺的基礎下，車位狀態識別技術能夠通過獲取中央監控系統中視頻的車位圖像特征，并利用相關技術提取特征，進行數據分析以及處理從而實現對停車場停車位的定位以及該車位是否處于空閑狀態的識別和分析，并且將相關信息數據反映到中央系統中，用于駕駛員和停車場管理人員實時獲取停車場停車位的信息[2]。與傳統方法相比，以計算機視覺為基礎的車位狀態識別方法有以下幾方面的優勢：

首先，該系統不僅能夠監控車輛在停車場的行車信息以及停車信息，更能夠實時捕捉車輛的停車信息，為駕駛員提供更加精準的停車位信息，幫助駕駛員及時找到空余停車位。此外，它還能夠幫助停車場的管理人員在計算機系統上檢查空余停車位，實現對停車場這一封閉空間的集中管理和統一管理。

其次，與其他方法相比，基于計算機視覺的車位識別方法更容易安裝，且安裝成本較低。雖然在前期投入方面，計算機視覺為核心的車位識別技術需要投入更大的成本，但在安裝方面，以傳感器為基礎的車輛識別技術需要安裝更多的傳感器定位，但以計算機視覺為核心的車位識別技術只需要在停車區域安裝監控攝像頭以及配套的計算機處理系統就能夠進行車位識別以及定位，安裝難度更低。

三、基于計算機視覺的停車位分類

（一）非自動車位定位方法

非自動車位定位方法是指停車場管理人員手動選擇停車位區域，并設置車位坐標，而非自動車位停定位方法又分為非規則化停車場以及規則化停車場兩種不同的定位方式。非規則化停車場需要工作人員提取停車場中處于占用狀態的停車位，并根據具體車輛的停放位置人工標記車位。而規則化停車場的工作人員可以根據車位進行手動標記，在系統上儲存具體的車位位置，只需要標記一次就可以存儲標記結果用以后續使用。

（二）自動車位定位方法

在計算機視覺為核心的車位狀態識別方法中，自動車位定位方法的研究依舊處于發展階段，且該方法主要應用于規則化停車場中，由于規則化停車場每個車位的大小、形狀以及標識線分布等都是固定的，因此，計算機視覺可以通過監控視頻的圖像以及計算機自動或半自動標記停車位置。全自動車位標記法不需要駕駛人員以及管理人員的參與，計算機系統配合監控系統等設備能夠自主識別車位的定位。而半自動標記法則需要駕駛員手動操作以實現更加自動化、更加便捷的停車方法。

（三）具體操作

在車位狀態識別中獲取車位的坐標以及狀態主要是通過定位具體車位提取該車位的特征，并根據特征進行車位狀態識別。在定位中，監控視頻通過監控系統向計算機提供車位的具體坐標，并提供車位圖像的感興趣區域;而在特征提取階段，計算機系統則通過提取該車位能夠被識別且具有較強圖像表達能力的特征，為后續的識別系統提供數據。進入車位識別階段，通過選擇不同的算法可以實現對該車位是否處于停車或空閑狀態的準確預測。根據這一原理，也可以實現對該停車場某一車輛的識別，計算機通過圖像反饋、傳感器等數據信息提取該車輛的主要特征用于識別該車輛，并定位車位位置。

結束語

綜上所述，為了提高停車場車輛定位的精準度以及車位管理的效率，本文從計算機視覺的角度出發，對目前我國停車場車位的識別技術進行簡要分析，為后續停車場車位狀態識別以及車輛識別、停車位分類管理提供一定的理論基礎。

參考文獻

[1]吳強，劉勇.基于計算機視覺的停車場泊車定位研究[J].2019.

[2]丁僑俊.基于計算機視覺的智能停車場引導系統研究[D].福建師范大學，2015.