基于云计算的车辆自动放行系统研究

韦 龙，李 雯，孔 静，李 锐，万哲驿

（河南师范大学 计算机与信息工程学院，河南 新乡 453007）

基于云计算的车辆自动放行系统研究

韦 龙，李 雯，孔 静，李 锐，万哲驿

（河南师范大学 计算机与信息工程学院，河南 新乡 453007）

针对现有车辆放行系统的局限性，文章提出了基于云计算的车辆自动放行系统。该系统将图像识别、网络和单片机、传感器等技术相结合，利用已有的网络服务，通过摄像头和低成本的硬件设施搭建一个车辆自动放行系统，将计算机串口与网络模块相连，通过云端服务器对车辆放行系统进行控制，利用手机APP和车辆放行管理系统相结合进行车辆自动放行。

车牌识别；车辆自动放行；云计算

1 车牌识别技术概述

21世纪以来，利用互联网、云计算等技术实现智能化，成为全球发展的趋势，使社会的经济和服务获得了空前的发展。小区的车辆数量也随着经济的快速增长而增长。基于云计算的不停车自动放行系统的研发、应用和推广正是利用飞速发展的物联网技术，将图像识别和云计算等技术应用于生活，解决因小区车流量的快速增加而造成的拥堵问题。

该课题利用车牌识别技术，将采集到的数据上传到数据库，通过云计算进行数据对比处理后，将结果指令反馈给门禁，这种新的车辆自动放行系统在基于云计算和网络背景下一定会有广阔的市场。

2 关键技术

2.1 技术需求

（1）在测量车辆与车辆放行系统阻拦装置距离时，探测装置中利用多种传感器等设备，实现对两者距离的信息捕捉。

（2）车辆自动放行系统中车辆车牌信息的数据化处理。

（3）车辆自动放行系统中摄像头对车牌的抓取。（4）云端服务器对车牌信息的存储和图像识别。（5）硬件设备的设计安装和管理。

2.2 客户需求

（1）当陌生车辆进入小区需要进行人工登记，浪费用户时间，并可能造成交通堵塞。使用该技术可以利用手机APP提前进行登记车辆信息。

（2）传统的车辆放行装置利用无线射频卡对车辆进行识别，首先，无线射频卡在一些场景下，会出现无法识别现象。其次，无线射频卡价格昂贵且只能专车专用，严重影响用户体验。

（3）经济需求。图像识别、云计算等技术已经相当成熟，用户使用几乎零成本，使用该系统简化车辆管理，使用场合丰富，适合大众化推广使用。

3 主要内容

3.1 车辆自动识别系统

（1）在测量车辆与车辆放行系统阻拦装置距离时，探测装置中利用多种传感器等设备，实现对两者距离的信息捕捉视频识别设备将采集到的车辆图像发送给云服务器，云服务器通过部署在其上的车牌识别系统各功能模块算法对图片进行处理，完成车牌定位、字符分割等工作，取得经分割后的单张车牌字符图像，并提取每张待识别字符图像特征，构建描述待识别字符图像的特征。

（2）根据待识别字符图像的特征值，构造数据库请求，将请求发往云数据库。

（3）云数据库收到请求之后，结合库中的存储样本，对数据进行对比处理，并将处理后的数据返回至云服务器。

（4）云服务器在收到云数据库的数据之后，对结果进行包装，并将识别的结果返回，完成车牌字符的识别。

3.2 车辆信息应用程序的制作和云端服务器的构建

车辆信息应用程序使用Android软件开发工具以及eclipse集成开发环境进行开发，云服务器端则综合运用负载均衡、网络存储、虚拟化、结点管理等技术进行搭建。

4 项目简介及特色

4.1 项目大致简略图

项目大致简略图，如图1—2所示。

4.2 技术框图

技术框图如图3所示。

4.3 项目创新特色

（1）手机申请：通过手机应用程序与云端进行连接，实现对车辆信息和车主信息采集，同时对陌生小区通过许可申请。

（2）自动放行：当外来车辆车牌被摄像头抓取时，通过网络上传至云端，云端数据库进行数据对比，信息一致对车辆进行放行，减少人工信息采集时间的浪费。

（3）实时监控：该系统通过图像识别和云端数据库实现了对小区车辆的数字化管理，有效地提高了小区的安全和管理效率。

（4）便捷性：手机、平板电脑等掌上移动通信设备已经商品化，而且4G网络已十分普遍，数据的传输与共享很方便。

图1 车辆进出流程

图2 外来车辆通过应用程序提前发送请求流程

图3 技术框架

5 应用前景

随着经济的发展，私家车数量剧增。在现有的车辆放行系统管理下，因外来车辆停车登记造成的拥堵现象日益严重。这种基于云计算的车辆自动放行系统正是针对这个问题所研发出来的。运用现有前沿技术，有效解决车辆拥堵问题，充分体现了文章的研究价值—来源于生活，受益于生活。该项目适用范围广泛。不仅可用于小区出入车辆管理。待后期技术成熟，也可用于停车场、高速车辆管理等进出管理严格的特殊场所，发挥更大的经济和应用价值。

[1]李志强，李永斌.基于车辆识别技术的发展和研究现状[J].科技信息，2012（5）：110.

[2]李少军.汽车牌照研究识别与应用[D].武汉：武汉理工大学，2006.

[3]张仕成.基于Google Android平台的应用程序开发与研究[J].电脑知识与技术，2009（28）：7959-7962.

[4]冯登国，张敏，张妍，等.云计算安全研究.软件学报[J].软件学报，2011（1）：71-83.

[5]朱江峰，刘苏，夏冰.基于云计算的车牌识别系统[J].科技信息，2013（3）：82.

Research on vehicle automatic release system based on cloud computing

Wei Long, Li Wen, Kong Jing, Li Rui, Wan Zheyi
（Computer and Information Engineering College, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China）

Aiming at the limitation of the existing vehicle release system, this paper puts forward the automatic release system of cloud computing. The system will combine the vehicle image recognition with network and MCU, sensor technology and take advantage of the existing network services through the camera and low cost hardware facilities so as tobuild a vehicle automatic release system which will link the computer serial port to the network module and control the vehicles using cloud servers. It will release the vehicles automatically through vehicle automatic release system together with mobile phone Apps.

license plate recognition; vehicle automatic release; cloud computing

河南师范大学“国家大学生创新创业训练计划”国家级项目；项目编号：201510476054。

韦龙（1994— ），男，河南驻马店，本科。