智能停车场车牌识别计费系统

编程千纸鹤

于 2025-01-01 15:13:01 发布

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分类专栏：人工智能大数据文章标签：车牌识别停车计费

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/BS009/article/details/144867868

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作者简介：Java领域优质创作者、优快云博客专家、优快云内容合伙人、掘金特邀作者、阿里云博客专家、51CTO特邀作者、多年架构师设计经验、多年校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作

主要内容：Java项目、Python项目、前端项目、PHP、ASP.NET、人工智能与大数据、单片机开发、物联网设计与开发设计、简历模板、学习资料、面试题库、技术互助、就业指导等

业务范围：免费功能设计、开题报告、任务书、中期检查PPT、系统功能实现、代码编写、论文编写和辅导、论文降重、长期答辩答疑辅导、腾讯会议一对一专业讲解辅导答辩、模拟答辩演练、和理解代码逻辑思路等。

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文末获取源码

项目编号：BS-AI-011

一，环境介绍

语言环境：Python3.7

开发工具：IDEA或PyCharm

二，项目简介

主要实现了车牌识别，将识别的车辆信息写入SL表格进行存储，出场时自动识别并进行计费，将计费信息存入XSL表格，并通过图形化报表统计计费信息。本系统的软件开发及运行环境具体如下。 ü 操作系统：Windows 7、Windows 10。 ü Python版本：Python 3.7。 ü 开发工具：PyCharm 2018。 ü Python内置模块：os、time、datetime。 ü 第三方模块：opencv-python、pandas、matplotlib、pygame、baidu-aip、xlrd。

三，系统展示

四，核心代码展示

import time
import os

import cv2
import pandas as pd
from pandas import DataFrame
import matplotlib.pyplot as plt
import pygame

import ocrutil
import btn
import timeutil

# 定义颜色
BLACK = (0, 0, 0)
WHITE = (255, 255, 255)
GREEN = (0, 255, 0)
BLUE = (0, 120, 215)
GRAY = (96, 96, 96)
RED = (220, 20, 60)
YELLOW = (255, 255, 0)
DARKBLUE = (73, 119, 142)
BG = DARKBLUE  # 指定背景颜色
# 信息内容
txt1 = ''
txt2 = ''
txt3 = ''
# 窗体大小
size = 1000, 484
# 设置帧率（屏幕每秒刷新的次数）
FPS = 60
# 一共有多少车位
Total = 100
# 月收入统计分析界面开关
income_switch = False

# 获取文件的路径
cdir = os.getcwd()
# 文件路径
path = cdir + '/datafile/'
# 读取路径
if not os.path.exists(path):
    # 根据路径建立文件夹
    os.makedirs(path)
    # 车牌号 日期 时间 价格 状态
    carnfile = pd.DataFrame(columns=['carnumber', 'date', 'price', 'state'])
    # 生成xlsx文件
    carnfile.to_excel(path + '停车场车辆表' + '.xlsx', sheet_name='data')
    carnfile.to_excel(path + '停车场信息表' + '.xlsx', sheet_name='data')

# 读取文件内容
pi_table = pd.read_excel(path + '停车场车辆表.xlsx', sheet_name='data')
pi_info_table = pd.read_excel(path + '停车场信息表.xlsx', sheet_name='data')
# 停车场车辆
cars = pi_table[['carnumber', 'date', 'state']].values
# 已进入车辆数量
carn = len(cars)

# pygame初始化
pygame.init()
# 设置窗体名称
pygame.display.set_caption('智能停车场车牌识别计费系统')
# 图标
ic_launcher = pygame.image.load('file/ic_launcher.png')
# 设置图标
pygame.display.set_icon(ic_launcher)
# 设置窗体大小
screen = pygame.display.set_mode(size)
# 设置背景颜色
screen.fill(BG)

try:
    cam = cv2.VideoCapture(0)
except:
    print('请连接摄像头')


# 背景文图案
def text0(screen):
    # 底色
    pygame.draw.rect(screen, BG, (650, 2, 350, 640))
    # 绘制横线
    pygame.draw.aaline(screen, GREEN, (662, 50), (980, 50), 1)
    # 绘制信息矩形框
    pygame.draw.rect(screen, GREEN, (650, 350, 342, 85), 1)
    # 使用系统字体
    xtfont = pygame.font.SysFont('SimHei', 15)
    # 重新开始按钮
    textstart = xtfont.render('信息', True, GREEN)
    # 获取文字图像位置
    text_rect = textstart.get_rect()
    # 设置文字图像中心点
    text_rect.centerx = 675
    text_rect.centery = 365
    # 绘制内容
    screen.blit(textstart, text_rect)
    cars = pi_table[['carnumber', 'date', 'state']].values
    if len(cars) > 0:
        longcar = cars[0][0]
        cartime = cars[0][1]
        # 使用系统字体
        xtfont = pygame.font.SysFont('SimHei', 15)
        # 转换当前时间 2018-12-11 16:18
        localtime = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M', time.localtime())
        htime = timeutil.DtCalc(cartime, localtime)
        # 重新开始按钮
        textscar = xtfont.render('停车时间最长车辆：' + str(longcar), True, RED)
        texttime = xtfont.render("已停车：" + str(htime) + '小时', True, RED)
        # 获取文字图像位置
        text_rect1 = textscar.get_rect()
        text_rect2 = texttime.get_rect()
        # 设置文字图像中心点
        text_rect1.centerx = 820
        text_rect1.centery = 320
        text_rect2.centerx = 820
        text_rect2.centery = 335
        # 绘制内容
        screen.blit(textscar, text_rect1)
        screen.blit(texttime, text_rect2)
        pass


# 车位文字
def text1(screen):
    # 剩余车位
    k = Total - carn
    if k < 10:
        # 剩余车位
        sk = '0' + str(k)
    else:
        sk = str(k)
    # 使用系统字体
    xtfont = pygame.font.SysFont('SimHei', 20)
    # 重新开始按钮
    textstart = xtfont.render('共有车位：' + str(Total) + '  剩余车位：' + sk, True, WHITE)
    # 获取文字图像位置
    text_rect = textstart.get_rect()
    # 设置文字图像中心点
    text_rect.centerx = 820
    text_rect.centery = 30
    # 绘制内容
    screen.blit(textstart, text_rect)


# 停车场信息表头
def text2(screen):
    # 使用系统字体
    xtfont = pygame.font.SysFont('SimHei', 15)
    # 重新开始按钮
    textstart = xtfont.render('  车号       时间    ', True, WHITE)
    # 获取文字图像位置
    text_rect = textstart.get_rect()
    # 设置文字图像中心点
    text_rect.centerx = 820
    text_rect.centery = 70
    # 绘制内容
    screen.blit(textstart, text_rect)
    pass


# 停车场车辆信息
def text3(screen):
    # 使用系统字体
    xtfont = pygame.font.SysFont('SimHei', 12)
    # 获取文档表信息
    cars = pi_table[['carnumber', 'date', 'state']].values
    # 页面就绘制10辆车信息
    if len(cars) > 10:
        cars = pd.read_excel(path + '停车场车辆表.xlsx', skiprows=len(cars) - 10, sheet_name='data').values
    # 动态绘制y点变量
    n = 0
    # 循环文档信息
    for car in cars:
        n += 1
        # 车辆车号 车辆进入时间
        textstart = xtfont.render(str(car[0]) + '   ' + str(car[1]), True, WHITE)
        # 获取文字图像位置
        text_rect = textstart.get_rect()
        # 设置文字图像中心点
        text_rect.centerx = 820
        text_rect.centery = 70 + 20 * n
        # 绘制内容
        screen.blit(textstart, text_rect)
    pass


# 历史信息 满预警信息
def text4(screen, txt1, txt2, txt3):
    # 使用系统字体
    xtfont = pygame.font.SysFont('SimHei', 15)
    texttxt1 = xtfont.render(txt1, True, GREEN)
    # 获取文字图像位置
    text_rect = texttxt1.get_rect()
    # 设置文字图像中心点
    text_rect.centerx = 820
    text_rect.centery = 355 + 20
    # 绘制内容
    screen.blit(texttxt1, text_rect)

    texttxt2 = xtfont.render(txt2, True, GREEN)
    # 获取文字图像位置
    text_rect = texttxt2.get_rect()
    # 设置文字图像中心点
    text_rect.centerx = 820
    text_rect.centery = 355 + 40
    # 绘制内容
    screen.blit(texttxt2, text_rect)

    texttxt3 = xtfont.render(txt3, True, GREEN)
    # 获取文字图像位置
    text_rect = texttxt3.get_rect()
    # 设置文字图像中心点
    text_rect.centerx = 820
    text_rect.centery = 355 + 60
    # 绘制内容
    screen.blit(texttxt3, text_rect)

    # 满预警
    kcar = pi_info_table[pi_info_table['state'] == 2]
    kcars = kcar['date'].values
    # 周标记 0代表周一
    week_number = 0
    for k in kcars:
        week_number = timeutil.get_week_numbeer(k)
    # 转换当前时间 2018-12-11 16:18
    localtime = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M', time.localtime())
    # 根据时间返回周标记 0代表周一
    week_localtime = timeutil.get_week_numbeer(localtime)
    if week_number == 0:
        if week_localtime == 6:
            text6(screen, '根据数据分析，明天可能出现车位紧张的情况，请提前做好调度！')
        elif week_localtime == 0:
            text6(screen, '根据数据分析，今天可能出现车位紧张的情况，请做好调度！')
    else:
        if week_localtime + 1 == week_number:
            text6(screen, '根据数据分析，明天可能出现车位紧张的情况，请提前做好调度！')
        elif week_localtime == week_number:
            text6(screen, '根据数据分析，今天可能出现车位紧张的情况，请做好调度！')
    pass


# 收入统计
def text5(screen):
    # 计算price列 和
    sum_price = pi_info_table['price'].sum()
    # print(str(sum_price) + '元')
    # 使用系统字体
    xtfont = pygame.font.SysFont('SimHei', 20)
    # 重新开始按钮
    textstart = xtfont.render('共计收入：' + str(int(sum_price)) + '元', True, WHITE)
    # 获取文字图像位置
    text_rect = textstart.get_rect()
    # 设置文字图像中心点
    text_rect.centerx = 1200
    text_rect.centery = 30
    # 绘制内容
    screen.blit(textstart, text_rect)
    # 加载图像
    image = pygame.image.load('file/income.png')
    # 设置图片大小
    image = pygame.transform.scale(image, (390, 430))
    # 绘制月收入图表
    screen.blit(image, (1000, 50))


# 显示满预警提示内容
def text6(screen, week_info):
    pygame.draw.rect(screen, YELLOW, ((2, 2), (640, 40)))
    xtfont = pygame.font.SysFont('SimHei', 22)
    textweek_day = xtfont.render(week_info, True, RED)
    # 获取文字图像位置
    text_rectw = textweek_day.get_rect()
    # 设置文字图像中心点
    text_rectw.centerx = 322
    text_rectw.centery = 20
    # 绘制内容
    screen.blit(textweek_day, text_rectw)


# 游戏循环帧率设置
clock = pygame.time.Clock()
# 主线程
Running = True
while Running:
    # 从摄像头读取图片
    sucess, img = cam.read()
    # 保存图片，并退出。
    cv2.imwrite('file/test.jpg', img)
    # 加载图像
    image = pygame.image.load('file/test.jpg')
    # 设置图片大小
    image = pygame.transform.scale(image, (640, 480))
    # 绘制视频画面
    screen.blit(image, (2, 2))
    # 背景文字图案
    text0(screen)
    # 停车位信息
    text1(screen)
    # 停车场信息表头
    text2(screen)
    # 停车场车辆信息
    text3(screen)
    # 提示信息
    text4(screen, txt1, txt2, txt3)
    # 创建识别按钮
    button_go = btn.Button(screen, (640, 480), 150, 60, BLUE, WHITE, "识别", 25)
    # 绘制创建的按钮
    button_go.draw_button()
    # 创建分析按钮
    button_go1 = btn.Button(screen, (990, 480), 100, 40, RED, WHITE, "收入统计", 18)
    # 绘制创建的按钮
    button_go1.draw_button()
    # 判断是否开启了收入统计按钮
    if income_switch:
        # 开启时候绘制页面
        text5(screen)
        pass
    else:
        pass
    for event in pygame.event.get():
        # 关闭页面游戏退出
        if event.type == pygame.QUIT:
            # 退出
            pygame.quit()
            # 关闭摄像头
            cam.release()
            exit()
        # 判断点击
        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            # 输出鼠标点击位置
            print(str(event.pos[0]) + ':' + str(event.pos[1]))
            # 判断是否点击了收入统计按钮位置
            # 收入统计按钮
            if 890 <= event.pos[0] and event.pos[0] <= 990 and 440 <= event.pos[1] and event.pos[1] <= 480:
                print('分析统计按钮')
                if income_switch:
                    income_switch = False
                    # 设置窗体大小
                    size = 1000, 484
                    screen = pygame.display.set_mode(size)
                    screen.fill(BG)
                else:
                    income_switch = True
                    # 设置窗体大小
                    size = 1400, 484
                    screen = pygame.display.set_mode(size)
                    screen.fill(BG)
                    attr = ['1月', '2月', '3月', '4月', '5月',
                            '6月', '7月', '8月', '9月', '10月', '11月', '12月']
                    v1 = []
                    # 循环添加数据
                    for i in range(1, 13):
                        k = i
                        if i < 10:
                            k = '0' + str(k)
                        # 筛选每月数据
                        kk = pi_info_table[pi_info_table['date'].str.contains('2019-' + str(k))]
                        # 计算价格和
                        kk = kk['price'].sum()
                        v1.append(kk)
                    # 设置字体可以显示中文
                    plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
                    # 设置生成柱状图图片大小
                    plt.figure(figsize=(3.9, 4.3))
                    # 设置柱状图属性 attr为x轴内容 v1为x轴内容相对的数据
                    plt.bar(attr, v1, 0.5, color="green")
                    # 设置数字标签
                    for a, b in zip(attr, v1):
                        plt.text(a, b, '%.0f' % b, ha='center', va='bottom', fontsize=7)
                    # 设置柱状图标题
                    plt.title("每月收入统计")
                    # 设置y轴范围
                    plt.ylim((0, max(v1) + 50))
                    # 生成图片
                    plt.savefig('file/income.png')
                pass
            # 判断是否点击了识别按钮位置
            # 识别按钮
            if 492 <= event.pos[0] and event.pos[0] <= 642 and 422 <= event.pos[1] and event.pos[1] <= 482:
                print('点击识别')
                try:
                    # 获取车牌
                    carnumber = ocrutil.getcn()
                    # 转换当前时间 2018-12-11 16:18
                    localtime = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M', time.localtime())
                    # 获取车牌号列数据
                    carsk = pi_table['carnumber'].values
                    # 判断当前识别得车是否为停车场车辆
                    if carnumber in carsk:
                        txt1 = '车牌号： ' + carnumber
                        # 时间差
                        y = 0
                        # 获取行数用
                        kcar = 0
                        # 获取文档内容
                        cars = pi_table[['carnumber', 'date', 'state']].values
                        # 循环数据
                        for car in cars:
                            # 判断当前车辆根据当前车辆获取时间
                            if carnumber == car[0]:
                                # 计算时间差 0，1，2...
                                y = timeutil.DtCalc(car[1], localtime)
                                break
                            # 行数+1
                            kcar = kcar + 1
                        # 判断停车时间 如果时间
                        if y == 0:
                            y = 1
                        txt2 = '停车费：' + str(3 * y) + '元'
                        txt3 = '出停车场时间：' + localtime
                        # 删除停车场车辆表信息
                        pi_table = pi_table.drop([kcar], axis=0)
                        # 更新停车场信息
                        pi_info_table = pi_info_table.append({'carnumber': carnumber,
                                                              'date': localtime,
                                                              'price': 3 * y,
                                                              'state': 1}, ignore_index=True)
                        # #保存信息更新xlsx文件
                        DataFrame(pi_table).to_excel(path + '停车场车辆表' + '.xlsx',
                                                     sheet_name='data', index=False, header=True)
                        DataFrame(pi_info_table).to_excel(path + '停车场信息表' + '.xlsx',
                                                          sheet_name='data', index=False, header=True)
                        # 停车场车辆
                        carn -= 1
                    else:
                        if carn <= Total:
                            # 添加信息到文档 ['carnumber', 'date', 'price', 'state']
                            pi_table = pi_table.append({'carnumber': carnumber,
                                                        'date': localtime,
                                                        'state': 0}, ignore_index=True)
                            # 更新xlsx文件
                            DataFrame(pi_table).to_excel(path + '停车场车辆表' + '.xlsx',
                                                         sheet_name='data', index=False, header=True)
                            if carn < Total:
                                # state等于0得时候为 停车场有车位进入停车场
                                pi_info_table = pi_info_table.append({'carnumber': carnumber,
                                                                      'date': localtime,
                                                                      'state': 0}, ignore_index=True)
                                # 车辆数量+1
                                carn += 1
                            else:
                                # state等于2得时候为 停车场没有车位的时候
                                pi_info_table = pi_info_table.append({'carnumber': carnumber,
                                                                      'date': localtime,
                                                                      'state': 2}, ignore_index=True)
                            DataFrame(pi_info_table).to_excel(path + '停车场信息表' + '.xlsx',
                                                              sheet_name='data', index=False, header=True)
                            # 有停车位提示信息
                            txt1 = '车牌号： ' + carnumber
                            txt2 = '有空余车辆，可以进入停车场'
                            txt3 = '进停车场时间：' + localtime
                        else:
                            # 停车位满了得时候提示信息
                            txt1 = '车牌号： ' + carnumber
                            txt2 = '没有空余车位，不可以进入停车场'
                            txt3 = '时间：' + localtime
                except Exception as e:
                    print("错误原因：", e)
                    continue
                pass
    # 跟新界面
    pygame.display.flip()
    # 控制游戏最大帧率为 60
    clock.tick(FPS)
# 关闭摄像头
cam.release()