智能车位引导收费系统论文

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诚信承诺书

 

本人郑重承诺本人承诺呈交的毕业设计《智能车位引导收费系统》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。 

本人签名:

日期:20200412

 

智能车位引导收费系统

 

摘  要

智能车位引导收费系统(Intelligent parking guidance charging system)是当今社会上车辆交通管理的重要组成部分。近年来随着社会经济的发展,车辆的数目也在逐日增多,尤其是私家车的数量急剧增加,传统的停车场人工收费方式难以适应社会的需求,因此,我们便需要管理效率高、安全性高、可靠性强的智能车位引导收费系统,避免了传统停车场管理收费中因工作强度大导致的人为误收漏收现象。本设计是基于PythonOpenCV的车牌识别系统,通过用计算机对车牌图像进行识别处理,在数据库中记录车辆的入场时间。数据库包含的信息有车牌号,车辆进出停车场时间等。当车辆离开停车场时,根据车辆标识号在数据库中查询车辆信息并自动计费,生成二维码,收取停车费用,收费成功后道闸杆抬起,车辆离开。

 

关键词:停车场智能化管理车牌识别二维码收费

Intelligent parking guidance charging system

 

Abstract

Intelligent parking guidance charging system is a crucial part of today’s traffic management. In the past few years, as our social economy going well, the number of vehicles mounts, especially the private cars. Traditional charging method – manual toll system – can’t deal with that rapid growth to meet social need. Therefore, we need a Intelligent parking guidance charging system with high management efficiency, high security, and strong reliability to avoid the mistakes of overcharging or undercharging from toll collectors under heavy workload in the traditional charging system. The license plate recognition system is based on Python and SQLite. Computer recognize and deal with the image of license plate, then record the time in the database when the vehicle enters the parking lot. So, we have plate number and the vehicle’s entering and leaving time in the database. When the car leaves, the license plate would be recognized again. The computer will check the database for the car’s information and automatically sum up the time it stays in the lot. In the same time, the system generates a QR code for customers to scan to pay the fee.The parking gate will open when it paid successfully

 

Keywords:Parking lot;intelligent management;license plate recognition;QR code charging 

目  录

目  ........................................................................................................................................................................ IV

1  绪论............................................................................................................................................................. 1

1.1 本设计的目的、意义及应达到的技术要求...................................................................................... 1

1.2 本设计在国内外的发展概况及存在的问题........................................................................................... 2

1.3 本设计应解决的主要问题......................................................................................................................... 4

2 需求分析........................................................................................................................................................ 4

2.1 需求陈述...................................................................................................................................................... 4

2.2 功能分析...................................................................................................................................................... 4

2.3 数据分析...................................................................................................................................................... 5

2.4 UNL用例分析.............................................................................................................................................. 5

2.5 数据分析...................................................................................................................................................... 8

3 系统设计.................................................................................................................................................... 11

3.1硬件设计................................................................................................................................................... 11

3.2软件设计.................................................................................................................................................... 11

3.2.1 车牌识别功能设计..................................................................................................................... 11

3.2.2 数据库设计.................................................................................................................................. 15

3.2.3 程序设计....................................................................................................................................... 15

3.2.4 设计过程....................................................................................................................................... 18

3.2.5 设计过程中遇到的问题............................................................................................................ 18

3.2.6解决措施........................................................................................................................................ 18

4 系统测试...................................................................................................................................................... 19

4.1 软件测试的目的....................................................................................................................................... 19

4.2 测试内容.................................................................................................................................................... 19

4.3  展望............................................................................................................................................................ 21

4.4 测试方法.................................................................................................................................................... 21

4.5 测试总结.................................................................................................................................................... 21

结  ........................................................................................................................................................................ 22

致  ........................................................................................................................................................................ 23

参考文献................................................................................................................................................................... 24 

1章  绪论

近些年来,随着我们国家经济的飞速发展,汽车行业也随之不断地扩大,越来越多的家庭拥有了私家车,城市交通的拥堵不仅体现在道路的拥堵上,更多的体现在停车的困难。在大多数的城市当中停车难这个问题就出现了,停车位难求困扰了许多车主,因此许多车主不得不将车辆停靠在马路边上,这让许多车辆因无人看管而受到破坏,车辆内的物品也被盗窃,还有便是遇到突发安全问题,例如火灾等问题,容易形成道路堵塞救援车辆无法通过的情况。因此,大部分的车主还是会选择将车辆停放在停车场内,城市中的停车场数量规模也在不断地上升,但是停车场的车流量与日俱增,传统的停车场人工收费模式暴露出许许多多的问题,例如停车场收费效率问题,会出现误收停车费,少收停车费等问题,收费效率的缓慢也会造成停车场道路拥堵问题。停车场的收费管理便成为了一个备受关注的问题之一,人们都希望停车场能够配有适应城市车流量的收费管理系统,此智能车位引导收费系统拥有快捷高效的收费方式,安全可靠的信息储存方式,来代替传统的停车场人工收费收费模式。为了满足城市车辆的停车需求,一款车牌智能识别,二维码收费的智能车位引导收费系统应运而生。

1.1 本设计的目的、意义及应达到的技术要求

我国汽车行业随着经济的快速发展也在不断地扩大,私家车的数量与日俱增,如图1.1所示,根据国家车管局的最新数据显示,2019年我国的汽车保有量便达到了2.5亿辆,2020年我国的汽车保有量有望超过美国成为全球第一汽车保有量国家[1],在如此庞大的汽车数量面前,人们担心的众多问题当中便有停车问题。


1-1  2007——2020年中美汽车保有量对比图

停车场作为城市中基础交通管理设施的组成部分,随着城市中汽车数量每日都在不断地增多,要满足汽车安全、高效、快捷等等的停车需求,传统的停车场人工收费管理模式因效率低下、容易出错等问题被逐渐淘汰,而感应式IC卡停车场收费管理系统容易出现收费卡丢失、刷卡时不能进出、刷卡后通讯信号不稳定等问题,并不能高效、快捷、实用地解决停车场的停车问题。因此,自助扫码的智能车位引导收费系统诞生了,从传统的停车场人工收费管理模式到感应式IC卡停车场收费管理系统,再到现在的自助扫码智能车位引导收费系统,不仅解决了许多停车场一直以来都有的低效、不实用等的问题,还能让进入停车场停车的车主在停车的过程中拥有良好的体验,提升停车场的知名度,提高了停车场的经济收入的同时还节省了停车场的人工成本[2]。自助扫码的智能车位引导收费系统还可以根据经营者的各种不同需求,停车场的大小规模进行系统功能的筛选,最终便能得到经济实用、简洁稳定的智能车位引导收费系统。本设计旨在设计出方便、高效及稳定的智能车位引导收费系统,除此之外,智能车位引导收费系统还拥有一定的扩展功能,能够根据经营者对于不同规模的停车场进行功能扩展,满足经营者不同的管理需求。

1.2 本设计在国内外的发展概况及存在的问题

在大部分国外发达国家里,对于停车场收费管理系统的研究,已经延续了半个多世纪,现在国外的停车场已经基本摒弃了传统的人工收费管理模式,转而采用先进的智能车位引导收费系统。在研究智能车位引导收费系统中,国外的大部分停车场经营者并没有选择接触式读写卡类型的收费模式,反而是选择了非接触类型的收费模式[3],其中包括远距离射频电子标识和车牌图像影像识别技术,这便使停车场需要使用先进的人工智能识别技术和高度智能化的停车场收费管理设备以确保停车场的日常运行,高科技到来的同时必然会减少传统人工的使用占比,所以现在国外的大部分停车场只需要进行日常简单的设备维护检查,停车场便能够安全高效地运转着,几乎完全地实现了智能车位引导收费系统的无人化操作。国外的大部分停车场除了拥有先进的人工智能识别技术和高度智能化的停车场收费管理设备之外,他们设备的制造工艺也是非常的优秀的,这也是智能车位引导收费系统实用、高效、稳定的原因,并不会经常出现车牌信息识别储存错误、收费系统通信信号中断、缴费后停车场无法抬杠等问题。国外的大部分停车场的缴费方式由传统的人工收费,变为了接触式IC卡收费,再到发展成现在的手机电子支付方式,越来越先进的支付方式也体现了智能车位引导收费系统的高效、快捷的特点[4]。除此之外,这些智能车位引导收费系统还拥有一定的扩展延伸功能,能根据经营者对于停车场规模的大小和管理方式的不同进行功能添加,亦或是升级智能车位引导收费系统,让自己经营的停车场更加智能化,例如剩余车位查询技术,车主能够通过手机、电脑等网络设备,通过扫描二维码或是登录智能车位引导收费系统用户端进行剩余车位数量查询,停车费用查询和剩余车位位置查询等功能。

智能车位引导收费系统在我国出现的时间是上世纪八十年代,智能车位引导收费系统的各种技术都是从国外引进,当时我国的汽车保有量非常地少,所以我国对于智能车位引导收费系统的需求也比较低,大部分停车场都是采用传统的停车场人工收费管理模式,只有少数的停车场采用从外国引进的智能车位引导收费系统。随着我国经济的快速发展,许多家庭都逐渐地步入小康生活当中,私家车的数量逐年增加,国内的汽车保有量也随之飙升,在如此庞大的汽车数量面前,国内对于停车场的需求越来越大,但是传统的人工收费管理模式缺点过于明显,于是国内也有越来越多的企业和公司开始制作智能车位引导收费系统,从而取代传统的停车场人工收费管理模式,但是这些制作智能车位引导收费系统的企业和公司起初并没有独特的特色想法和自主研发的专利,只是单纯地追求模仿国外的智能车位引导收费系统,亦或是引进购买国外的智能车位引导收费系统,在智能车位引导收费系统的市场上鱼龙混杂,品牌繁多且杂乱,没有标志性的国内主流品牌,并且大多数国内的智能车位引导收费系统可靠性并不高,故障时有发生,这并不能够给国内未来升级研发智能车位引导收费系统留下技术思想,所以当时国内企业和公司制作的智能车位引导收费系统在这个智能系统领域里面并没有任何的竞争力[5]。随着时间的推移,国内对于智能车位引导收费系统的需求并没有减少,市面上一些没有竞争力的品牌也逐渐被市场淘汰,许多国内研发制作智能车位引导收费系统的企业开始合并创新,根据国内对于智能车位引导收费系统的需求进行研制开发。从此,国内制作智能车位引导收费系统的企业创新技术得到了改进,能够自主研制出高新技术的智能车位引导收费系统,而国内企业研制出的智能车位引导收费系统也在市面上有了立足的资本。

国内外目前很多停车场都采用的是先进的智能车位引导收费系统,其中包括了车牌快速图像影像识别技术,二维码电子支付技术和远距离射频电子标识技术等,但是这些先进的智能车位引导收费系统也存在着许多问题[6]。首先,最主要的问题便是设备价格问题,这些设备基本上都采用了许多的高新技术,制作材料也是新型的复合材料,虽然减少了停车场的人工管理成本,但是却增加了维护系统和设备的成本;第二,车牌快速图像影像识别技术,理论上我们可以通过图片或者是小段影像材料得出车牌信息,并将车牌信息传送到智能车位引导收费系统的数据库当中,便可实现没有使用人工的同时完美地管理停车场的车辆信息问题,但是在停车场实际运用到车牌快速图像影像识别技术的时候,可能会因为停车场摄像头安装位置问题,车辆只配有临时牌照问题,天气原因如大雾大雨问题,车牌出现磨损无法识别问题,车牌号码被污泥垢遮挡时无法识别问题等,最终导致停车场的车牌快速图像影像识别出现错误,造成智能车位引导收费系统报错或者是系统死机等情况,这便会使要进入停车场的车辆无法进入导致道路堵塞,离开停车场的车辆无法离开被困在停车场,因此,配有了智能车位引导收费系统的停车场依旧需要传统的人工进行辅助性管理停车场,避免出现智能车位引导收费系统出现奔溃等情况,虽然停车场需要人工辅助能够正常运转,但是这对于停车场经营者而言,除了要付出高额的设备费用和日常维护费用之外,还需要人工费用来保证停车场的日常正常运转,许多的停车场经营者无疑是不愿意的;还有便是支付问题,当今社会因为土地资源问题,许多的停车场都建设在地下,但是大多数地下停车场的通信信号或多或少都会存在一些问题,这便可能会导致车辆出入停车场时因为网络问题无法实现缴费,亦或是信号被外界干扰导致系统没有收到缴费回应等,引起智能车位引导收费系统无法接收到缴费成功指令,车辆无法正常出入停车场。

1.3 本设计应解决的主要问题

智能车位引导收费系统目前已经在国内外绝大部分的停车场中普及,除了需要人工辅助保证整个智能车位引导收费系统正常运转之外,还存在着一些系统上的技术问题需要解决。主要的智能车位引导收费系统技术问题有很多,第一个,摄像头扫描车辆的车牌时出现号码识别错误,导致车牌号码存储进智能车位引导收费系统的数据库时发生异常无法储存,第二个,智能车位引导收费系统的数据库可能会出现链接失败的情况,第三个,智能车位引导收费系统的数据库进行身份验证时发生错误,导致用户无法登陆数据库进行操作,第四个,智能车位引导收费系统的数据库中被存储信息在修改的过程中出现错误,导致数据库最终存储了车辆的错误信息,第五个,智能车位引导收费系统的数据库在数据读取的过程中出现了重复读取的情况,导致数据库中有多份相同的车辆信息。

2 需求分析

2.1 需求陈述

需求车辆信息和缴费信息,基本信息操作,空间档案管理,驾驶信息和车辆出厂信息保险信息等。

2.2 功能分析







 1、管理员和普通用户录入数据用例图如图3-1



                             3-1用例图所示

 

2.3 数据分析

车辆与管理员存在管理关系。系统就是后台管理与车辆信息系统测重,各种操作都对于管理的后台操作权限设置了不同的权限,

管理员与车辆之间存在多的联系,管理员管理多个车辆列表,每类车辆都是由其特点的列表中的独立于其他的管理员管理;和其他的车主用户之间形成一一对应的管理模式,不会出现一对多的模式,。

2.4 UNL用例分析

本系统主要有一类用户对象,普通用户主要是在权限的限制下做出简单的操作:               

 

用例名称:车辆信息

简要说明
 
 管理员进系统后,相关车辆信息,点击查看。

基本事件流:
 
 1.超级管理员用鼠标点击车辆信息按钮,
 
 2. 查看到信息的信息,

3. 用例终止。

 

 

用例名称:停车信息

简要说明
 
  管理员进入系统后,选中相车辆停车信息,点击,进行查看。

基本事件流:
 
 1.超级管理员用鼠标点击车辆停车信息按钮,
 
 2. 查看到信息的信息,

3. 用例终止。

 

用例名称:缴费列表

简要说明
 
  管理员进入系统后,选中相关车辆缴费列表,点击,进行查看。

基本事件流:
 
 1.超级管理员用鼠标点击车辆缴费列表按钮,
 
 2. 查看到信息的信息,

3. 用例终止。

 

用例名称:安全退出记录

简要说明
 
 超级管理员进入系统后,选中相关车辆出车记录管理,点击,进行查看。

基本事件流:
 
 1.超级管理员用鼠标点击安全退出记录按钮,
 
 2. 查看到信息的信息,

  3. 用例终止。

 

 

 

用例名称:登录

简要说明
 
用户进入系统后,点击进入不同的界面。

基本事件流:
 
 1. 填写登录信息;

  2. 登录成功.

  3.根据权限判断用户是那个权限

  4. 用例终止。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

普通管理员的用例详细介绍:

 

用例名称:车辆档案管理

简要说明
 
  进入系统后,选中车辆出车,记录管理,点击,查看。

基本事件流:
 
 1.用鼠标点击车辆档案管理按钮,
 
 2. 查看到信息的信息,

  3. 终止。

  5. 添加成功;

 


2.5
数据分析

 

本系统主要有一类用户对象,超级管理员。

 

用例名称:管理

简要说明
 
 进入后,点击查看。

基本事件流:
 
 1.点击系统信息管理按钮
 
 2. 再查看信息,

3. 终止。

 

 

用例名称:车位信息管理的设置

简要说明
 
  进入系统后,点击,查看指标。

基本事件流:
 
 1.点击车位信息管理按钮,
 
 2. 信息

3. 确认。

 

用例名称:确认缴费信息管理

简要说明
 
  当进入系统后,选中,点击。

基本事件流:
 
 1.用鼠标点击缴费信息管理按钮,
 
 2. 信息,

3. 例终止。

 

用例名称:系统设置信息管理

简要说明
 
 进入系统后,点击。

基本事件流:
 
 1.用鼠标点击系统设置按钮,
 
 2. 看到信息

3. 终止。

用例名称:临时车辆信息管理

简要说明
 
 进入系统后,选临时车辆信息管理,查看。

基本事件流:
 
 1.点击临时车辆信息管理按钮,
 
 2. 看到信息

3.终止。

用例名称:系统功能操作管理

简要说明
 
 进入系统后,选功能管理,查看。

基本事件流:
 
 1.点击系统功能操作管理按钮,
 
 2.信息

 3.终止。



3 系统设计

3.1硬件设计

智能车位引导收费系统是以python和数据库SQlite作为系统开发的核心,设计出的一款安全实用、高效快捷的智能车位引导收费系统,其中设计开发的主要过程包括用python开发出具有车牌识别功能的程序、用数据库SQlite制作智能车位引导收费系统中的车辆信息储存库和用python实现网页交互功能[7]


2-1 硬件设计流程图

 

基于pythonSQLite数据库的智能车位引导收费系统的硬件设计如图2-1所示。智能车位引导收费系统的硬件设计由摄像头和装有pythonSQLite数据库的计算机组成。其中摄像头使用的型号是C930e,摄像头是作为系统的图像传感器,感光阵列640×480,可以对画面进行水平位移和对焦处理,并且还有图像控制功能,适合对车牌信息图片的定位和采集[8]。当车辆进入停车场时,摄像头捕捉到车辆的车牌图片,车牌图片被传输到计算机的停车场系统程序中识别,车辆信息确认之后,道闸抬杠车辆进入停车场;当车辆将要离开停车场时,摄像头捕捉到车辆的车牌图片,车牌图片被传输到计算机的停车场系统程序中识别,车辆信息确认之后,车主用手机扫描二维码并支付停车费,支付成功后道闸抬杠车辆离开停车场。

3.2软件设计

3.2.1 车牌识别功能设计

本设计中的车牌识别功能是主要是基于opencv-python实现的,除此之外还包括python中的numpytkinterPIL等模块,其中opencv是计算机的视觉库,能够处理计算机在图像视觉方向上的问题[9],所以在python中使用opencv模块能够给予本设计在车牌识别上一定的帮助,tkinter模块可以为本设计当中的程序提供窗口和按钮选项等帮助,PIL模块是python是图像处理库,numpy模块支持大量的维度数组与矩阵运算,此外也针对数组运算提供大量的数字函数库,最终设计出来的车牌识别程序如图2-2所示。


2-2 车牌识别程序

本设计中的车牌识别功能的基本过程主要有五个大步骤,分别是对车牌图像的预处理、对车牌图像的分割、对车牌的车牌号码区域进行提取、对车牌的车牌号码中各个数字符号进行分割处理和识别分割出来的数字符号,最终得出车牌号码[10]。具体操作如图2-3所示。


2-3 车牌识别功能流程

第一步,对车牌图像的预处理,如图2-4所示。对车牌图像的预处理是将停车场出入口的摄像头拍摄到的汽车车牌图片进行预处理变成灰度图像,使处理后的汽车车牌图片能够用于图像的切割,首先需要先将停车场出入口的摄像头拍摄到的汽车车牌RGB图片转化为256级的灰度图像,这样处理可以大幅度地降低今后计算机计算量和图片处理识别的难度,除此之外,还需要将转化为灰度后的汽车车牌图像进行滤波处理、锐化处理和对比度调整等,目的是能够得到更加清晰的图像,便于提升计算机对于汽车车牌图像的识别度[11]

 


2-4 对车牌图像的预处理

 

第二步,便需要对处理后的图像使用sobel算子边缘检测来获取图片中的车牌垂直边缘,首先提取汽车图片中的基础边缘轮廓,在基础的边缘轮廓中找到矩形图案,通过外接矩形的长、宽、长宽比的数值排除一些不属于车牌的矩形轮廓。其中算子形式如下:Gx=f(i,j)-f(i-1,j-1)Gy=f(i-1,j)-f(i,j-1)|G(x,y)|=sprt(Gx^2-Gy^2)

第三步,进行二值化处理,如图2-5所示。将车牌的灰度图像黑白化,分析图片便可得到车牌的具体位置,这方便于之后计算机对车牌进行字符的分割和识别车牌的处理,对车牌进行字符的分割,就是确定了图像中车牌的位置之后,再确定车牌每一个数字符号的具体方位,以此来获得每一个数字符号的点阵数据,并将这些车牌的数字符号统一大小[12]


2-5 二值化处理

 

图像处理完之后,就是对车牌的车牌号码中各个数字符号进行分割处理。对车牌的车牌号码中各个数字符号进行分割处理有两种方法,分别是水平投影法和垂直投影法[13]。其中水平投影是指,将二值化处理后的车牌图片水平地投影到Y轴上,便可以得到连续投影最长的一段作为字符区域,因为车牌的四周都是白色边缘的缘故,我们便可以把过滤除去水平方向上的连续白线;而垂直投影法是根据字符与字符之间总会分割一段距离,所以这就可以作为水平分割的依据,分割之后的字符宽度必须要达到平均宽度才可以算作是一个完整的字符,因此我们便可以排除车牌之中第二个字符和第三个字符中间的点符号,最后得到的分割字符便是完整车牌号码的分割字符[14]

最后,识别分割出来的数字符号,如图2-6所示。分割出完整的车牌号码字符之后,便可以对各个字符进行智能识别,对于识别分割出来的数字符号,本设计使用的是卷积神经网络,因为使用卷积神经网络进行图像识别时,识别的类别种类相较于其他的智能图像识别来说会比较多而全面,其中包括英文、中文、数字等,识别的方法跟对车牌进行过滤的二分类很相似,网络输出六七维向量,将概率最大的作为图片识别的输出结果,除此之外,卷积神经网络能够尽可能地保留重要的参数,除去其他不重要的参数,提高识别地效率。

 

2-6 识别分割出来的数字符号

 

3.2.2 数据库设计

本设计中的车辆信息储存库是我们选择使用SQLite数据库,理由是SQLite是一款相较于MysqlPostgreSQL等著名的数据库而言,是一个轻量级的数据库,完全配置所有功能时整个程序只有400kb左右的大小,并且python中自带SQLite数据库。由于SQLite的驱动内置在Python标准库中,所以我们可以直接来用python来操作SQLite数据库。

首先,我们在python中导入SQLite驱动,创建一个车辆信息存储的数据库文件car.db,在数据库文件car.db中创建carInfo表,这个carInfo表就是停车场智能管理收费系统的车辆信息储存表,并且在表格中创建carNOparktime,其中carNO是车辆的车牌号码,parktime是车辆进入停车场的时间。如图2-7所示,当车牌号为A12345的车辆进入停车场时,摄像头捕捉到的车辆信息图片传输给计算机识别,车牌信息识别完成后,车辆的车牌号将会储存进carInfo表中,并在车牌号码的旁边记录车辆进入停车场的时间,此时车辆进入停车场的时间为2020511900秒。


2-7 车辆信息存储

3.2.3 程序设计


2-8 程序设计流程

 

智能车位引导收费系统的最终程序设计流程如图2-8所示。当车辆进入停车场时,停车场出入口处的摄像头会捕捉车辆的车牌信息图片,并将图片传到计算机程序当中,程序中的车牌识别功能模块对于车牌信息图片进行识别,效果如图2-9所示。


2-9 程序识别车牌界面

 

车牌号码识别完毕后,主程序将会对车牌号码进行分析判断。若数据库中并没有该车辆的车牌号码,该车辆的车牌信息将会被储存进数据库当中,闪光灯代替道闸抬杠,车辆进入停车场;若数据库已存储了该车辆的车牌号码,则主程序将会在界面中显示需要缴纳的停车费用以及缴纳的停车费用需要使用的二维码,如图2-10所示。


2-10 程序缴费界面

 

当车主用手机扫描二维码之后,手机将会出现支付界面,如图2-11所示。


2-11 手机支付界面

 

当车主点击了支付界面中的Pay,支付成功后将会显示支付成功可以离开停车场的界面,如图2-12所示。支付成功后,数据库会将该车辆的信息,包括车牌号码、入场时间等信息删除,摄像头继续捕捉其他车辆的车牌信息图片。


2-12 支付成功界面

 

3.2.4 设计过程

智能车位引导收费系统首先是制作车牌识别程序,使用pythonpython中的opencvnumpyPILtkinter等模块,然后编写对车牌图像的预处理、对车牌图像的分割、对车牌的车牌号码区域进行提取、对车牌的车牌号码中各个数字符号进行分割处理和识别分割出来的数字符号这些步骤的相关代码,然后编写生成二维码图片和搭建一个简易的http服务器的相关代码并将其嵌入车牌识别程序当中,制作出了智能车位引导收费系统的主界面,接着使用SQlite制作出智能车位引导收费系统的车辆信息储存库,最后在python的车牌识别程序中导入了车辆信息储存库,完成了智能车位引导收费系统的设计与制作[15]

3.2.5 设计过程中遇到的问题

在设计与制作智能车位引导收费系统的过程当中,或多或少地遇到了一些程序上的问题。遇到的第一个问题是,停车场出入口的摄像头在扫描车辆的车牌信息时出现错误,导致存储进车辆信息储存库的数据错误,车辆信息储存库发生异常;第二个问题是,数据库链接时显示失败,导致无法获取车辆信息储存库的数据;第三个问题是,智能车位引导收费系统的数据库进行身份验证时发生错误,导致用户无法登陆数据库进行操作;第四个问题是,智能车位引导收费系统的数据库在数据读取的过程中出现了重复读取的情况,导致数据库中有多份相同的车辆信息。

3.2.6解决措施

第一,当遇到停车场出入口的摄像头在扫描车辆的车牌信息时出现错误,导致存储进车辆信息储存库的数据错误,车辆信息储存库发生异常时,再次扫描车辆的车牌信息,若再出现错误时重启程序或者进入程序后台查看错误报告;第二,当遇到数据库链接时显示失败,导致无法获取车辆信息储存库的数据时,检查服务器是否启动,用户名或密码是否输入错误,在数据容库服务器上,打开DOS窗口,输入netstat -an,查看1433端口开放没有,若没有开放,请调整并且设置数据库服务器[16];第三,当遇到智能车位引导收费系统的数据库进行身份验证时发生错误,导致用户无法登陆数据库进行操作时,可以通过windows验证进入SQlite,在左边对象资源管理器里最上面的大目录右键属性,把SQlite验证划对勾选上,然后展开安全性的属性,同样勾上双重验证登录属许可,接着在安全性中展开,在登录名中找到出现问题的登录名并修改密码和权限;第四,当遇到智能车位引导收费系统的数据库在数据读取的过程中出现了重复读取的情况,导致数据库中有多份相同的车辆信息时,在设计数据表的时候,就应该对这些数据设置一个UNIQUE 索引,在插入的时候就可以保证其唯一性,也就不存在有重复的数据了。

 

4 系统测试

4.1 软件测试的目的                                                                              

软件测试方法主要为黑盒测试和白盒测试,还有单元测试以及集成测试。

黑盒测试,简单薯片就是对整个系统的功能的完整性进行测试。它根据系统软件的需求说明书、产品规格说明书、概要设计说明书来发现程序是否有不符合规范的问题存在,也就是所谓的bug,“黑盒”就是把所有可能会出现问题的操作都集中起来,然后造对应的数据来验证系统是否存在缺陷[17]

白盒测试,说白了就是对软件内部所有可能出现的分支进行地毯式[15]的测试[,因为对于不同的输入数据会造成程序走不同的逻辑,因此完全可以通过构造各种逻辑分支所需要的数据,来对程序进行验证,当输出结果和预想的结果不相符时,就说明该数据所对应的逻辑出现了bug[18]

单元测试是指开发人员在开发某个模块的时候,当模块的一小部分完成代码的编写后,就自己对其进行测试,以测试其是否符合需求或者正确的代码逻辑[19]

集成测试是指当开发人员把一些相关联的模块完成时,可以模拟一些数据,测试其连通性,看看各个模块之间的衔接是否符合需求规范。输入的数据与输出的数据是否能够正确的对上[20]

软件测试的目的:

(1)软件是否按照正确方式去执行,运行结果达到想要的结果。

(2)相应测试利于对软件作出正确性评测。

(3)对车辆管理系统的软件进行各种可行性分析

4.2 测试内容

6-1基于车牌识别系统质量测评表

 

模块

功能

输入

输出

正确输出

错误输出

系统登陆

登陆

输入密码和用户名

进入系统

登录界面(输入的账号或密码有误)

用户管理

查询

信息

框输入用户的用户名

用户基本信息

空值(输入的用户名有误)

新增

新增用户信息

新增按钮,输入相关信息并点击保存

弹出成功新增用户信息

弹出新增失败(新增输入有误)

删除

用户信息

删除按钮,弹出对话框并点击确定

弹出成功删除该条用户信息

弹出删除失败(后端错误)

编辑

用户的信息

点击修改按钮,修改相关信息并点击保存

弹出成功修改该条用户信息

弹出修改失败(后端错误)

 

 

 

车辆档案管理

查询

车辆档案信息

输入框输入图书的车辆档案名

车辆档案基本信息

空值(输入的用户名有误)

新增

档案信息

点击输入相关信息并点击保存

弹出成功新增车辆档案信息

弹出新增失败(新增输入有误)

删除

档案信息

点击删除按钮,弹出对话框并点击确定

删除该条车辆档案信息

弹出删除失败(后端错误)

编辑

信息

点击修改按钮,修改相关信息并点击保存

成功修改该条车辆档案信息

弹出修改失败(后端错误)

 

 

驾驶员档案管理

查询

查询信息

输入框输入驾驶员档案的订单ID

驾驶员档案基本信息

空值(输入的用户名有误)

新增

驾驶员信息

输入相关信息并点击保存

新增驾驶员档案信息

新增失败(新增输入有误)

删除

驾驶员档案

弹出对话框并点击确定

档案信息

删除失败(后端错误)

编辑

驾驶员档案的

点击保存

档案信息

修改失败(后端错误)

 

 

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4.3  展望

作为一款针对停车场管理系统的信息软件,将有以下几个方面需要扩展与研究。

1、在进一步改进设计进行加密防护措施,使得这些数据不会轻易泄露流失,加强必要的防护与监控措施,使软件使用更便捷,也让界面更有特色。

2、本车辆管理系统软件可能会涉及到车主个人的隐私等方面信息,设计软件系统时应对这些数据进行有效保护与保密。还可以进行加密防护措施,使得这些数据不会轻易泄露流失,加强必要的防护与监控措施,同时,可以借助这些有效的数据辅助科研工作进行针对性研究发明。

4.4 测试方法

运行Tomcat,在浏览器中输入:http://localhost:8080/

http://localhost:8080/Car/user/faceCheck进入本系统后台管理页面。输入用户名和密码进入本系统,本系统用户名、密码如下所示:

 

用户名

密码

a

a

b

b

 

运行Tomcat,在浏览器中输入:http://localhost:8080/car/进入车牌识别停车场管理系统,已经注册的用户可以直接登录。

4.5 测试总结

测试系统是保证系统质量。测试结果表明系统的功能符合预期结果,并确保系统的功能质量。我们运行Tomct,用浏览器输入网址测试方法进行用例设计,并确保系统的功能完善指标符合标准。

结  论

本文设计的是一个基于pythonSQlite数据库的智能车位引导收费系统,车辆在进入停车场时只需等待几秒钟的时间便能够进入停车场,而智能车位引导收费系统已经将车辆信息储存进系统之中,当车辆离开停车场时,出口会显示车辆的进出时间以及需缴纳的停车费,车主扫描二维码缴费之后便可离开,本文设计的智能车位引导收费系统基本上能够实现无人化管理,大幅地降低了人工成本,提高了停车场的工作效率,车辆信息储存在系统中有一定安全保障,收费过程全程由智能车位引导收费系统进行自动化计算验收,没有人工干预,不会出现停车费误收漏收等情况,大大地挺高了车辆进出停车场的效率,避免了车辆因停车场出入口效率低造成道路拥堵的情况,也让停车场缴费这个过程更加地公平公正。

标签: 智能车位引导收费系统论文

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