python实现小区车牌识别计费程序

示例简介

python利用百度文字识别功能，实现小区车辆进出识别，并显示进出信息和收费信息；可查看停车信息，也可查看历史数据；

开发环境：Windows7+python3.7+pycharm2018.2.4（开发工具）；

目录机构：

最终效果：由于涉及隐私，不能上传动态效果；左边为摄像头的画面（这里是视频播放页面），右上角显示车位情况和最近十条车辆信息，右下角显示识别信息、收费信息或提示信息；

百度端创建应用

创建过程参考《微信小程序利用百度AI实现扫描身份证获取信息功能》（把“图像识别”换为“文字识别”）。

实现过程

1、文件“settings.py”用来设置该程序的基础信息；

class Settings(): def __init__(self): ''' 初始化设置 ''' # 屏幕设置（宽、高、背景色、线颜色） self.screen_width = 1000 self.screen_height = 484 self.bg_color = (255, 255, 255) # 停车位 self.total = 100 # 识别颜色、车牌号、进来时间、出入场信息 self.ocr_color = (212, 35, 122) self.carnumber = '' self.comeInTime = '' self.message = ''

2、文件“timeutil.py”有两个函数：

函数time_cmp主要用来比较出场时间跟卡有效期，判断业主是否需要收费；

函数priceCalc用来计算停车时间，里面存在两种情况，一种是外来车，只需要比较出入场时间差；另一种是业主车，入场时，卡未到期，但出场时间已经到期，所以需要比较卡有效期和出场时间的差值；

Tips：由于读取Excel的卡有效期字段，会多“.xxxx”这部分，所以需要经过split('.')处理。

import datetimeimport math# 计算两个日期大小def time_cmp(first_time, second_time):    # 由于有效期获取后会有小数数据    firstTime = datetime.datetime.strptime(str(first_time).split('.')[0], '%Y-%m-%d %H:%M:%S')    secondTime = datetime.datetime.strptime(str(second_time), '%Y-%m-%d %H:%M')    number = 1 if firstTime > secondTime else 0    return number# 计算停车时间四舍五入def priceCalc(inDate, outDate):    if '.' in str(inDate):        inDate = str(inDate).split('.')[0]        inDate = datetime.datetime.strptime(inDate, '%Y-%m-%d %H:%M:%S')        print('特殊处理')    else:        inDate = datetime.datetime.strptime(inDate, '%Y-%m-%d %H:%M')    outDate = datetime.datetime.strptime(str(outDate), '%Y-%m-%d %H:%M')    rtn = outDate - inDate    # 计算停车多少小时（往上取整）    y = math.ceil(rtn.total_seconds() / 60 / 60)    return y

3、文件“button.py”用来绘制按钮，这里用来绘制“识别”按钮；

import pygame.fontclass Button(): def __init__(self, screen, msg): '''初始化按钮的属性''' self.screen = screen self.screen_rect = screen.get_rect() # 设置按钮的尺寸和其他属性 self.width, self.height = 100, 50 self.button_color = (0, 120, 215) self.text_color = (255, 255, 255) self.font = pygame.font.SysFont('SimHei', 25) # 创建按钮的rect对象，并使其居中 self.rect = pygame.Rect(0, 0, self.width, self.height) # 创建按钮的rect对象，并设置按钮中心位置 self.rect.centerx = 640 - self.width / 2 + 2 self.rect.centery = 480 - self.height / 2 + 2 # 按钮的标签只需创建一次 self.prep_msg(msg) def prep_msg(self, msg): '''将msg渲染为图像，并使其在按钮上居中''' self.msg_image = self.font.render(msg, True, self.text_color, self.button_color) self.msg_image_rect = self.msg_image.get_rect() self.msg_image_rect.center = self.rect.center def draw_button(self): # 绘制一个用颜色填充的按钮，再绘制文本 self.screen.fill(self.button_color, self.rect) self.screen.blit(self.msg_image, self.msg_image_rect)

4、文件“textboard.py”用来绘制背景和文字；

import pygame.font# 线颜色line_color = (0, 0, 0)# 显示文字信息时使用的字体设置text_color = (0, 0, 0)def draw_bg(screen):    # 背景文图案    bgfont = pygame.font.SysFont('SimHei', 15)    # 绘制横线    pygame.draw.aaline(screen, line_color, (662, 30), (980, 30), 1)    # 渲染为图片    text_image = bgfont.render('识别信息：', True, text_color)    # 获取文字图像位置    text_rect = text_image.get_rect()    # 设置文字图像中心点    text_rect.left = 660    text_rect.top = 370    # 绘制内容    screen.blit(text_image, text_rect)# 绘制文字（text-文字内容、xpos-x坐标、ypos-y坐标、fontSize-字体大小）def draw_text(screen, text, xpos, ypos, fontsize, tc=text_color):    # 使用系统字体    xtfont = pygame.font.SysFont('SimHei', fontsize)    text_image = xtfont.render(text, True, tc)    # 获取文字图像位置    text_rect = text_image.get_rect()    # 设置文字图像中心点    text_rect.left = xpos    text_rect.top = ypos    # 绘制内容    screen.blit(text_image, text_rect)

5、文件“ocrutil.py”用来调用百度文字识别SDK，获取图片中的车牌信息；

Tips：文件“test.jpg”为从摄像头读取的图片，每次循环获取一次，这里为了测试方便使用视频；

from aip import AipOcrimport os# 百度识别车牌# 申请地址 https://login.bce.baidu.com/filename = 'file/key.txt' # 记录申请的Key的文件位置if os.path.exists(filename): # 判断文件是否存在 with open(filename, 'r') as file: # 打开文件 dictkey = eval(file.readlines()[0]) # 读取全部内容转换为字典 # 以下获取的三个Key是进入百度AI开放平台的控制台的应用列表里创建应用得来的 APP_ID = dictkey['APP_ID'] # 获取申请的APIID API_KEY = dictkey['API_KEY'] # 获取申请的APIKEY SECRET_KEY = dictkey['SECRET_KEY'] # 获取申请的SECRETKEYelse: print('请先在file目录下创建key.txt，并且写入申请的Key！格式如下：' '\n{'APP_ID':'申请的APIID', 'API_KEY':'申请的APIKEY', 'SECRET_KEY':'申请的SECRETKEY'}')# 初始化AipOcr对象client = AipOcr(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY)# 读取文件def get_file_content(filePath): with open(filePath, 'rb') as fp: return fp.read()# 根据图片返回车牌号def getcn(): # 读取图片 image = get_file_content('images/test.jpg') # 调用车牌识别 results = client.licensePlate(image)['words_result']['number'] # 输出车牌号 return results

6、文件“procedure_functions.py”存放跟程序相关的业务逻辑函数；

里面比较复杂的就是点击“识别”按钮后的逻辑处理（event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN）：

1）当停车场没有停车时，只需要识别后，把车辆信息存入“停车场车辆表”并把相关信息显示到界面右下角；

2）当停车场已有停车时，会出现两种情况，一种是入场，一种是出场：

入场需判断是否停车场已满，已满则不给进入并显示提示信息；未满则把车辆信息存入“停车场车辆表”并把相关信息显示到界面右下角；

出场分业主有效、业主过期、外来车三种情况收费，并删除车辆表相应的车辆信息，并把车辆信息和收费信息等存入“停车场历史表”（可用于后面数据的汇总统计）；

import sysimport pygameimport timeimport pandas as pdimport ocrutilimport timeutil# 事件def check_events(settings, recognition_button, ownerInfo_table, carInfo_table, history_table, path):    ''' 响应按键和鼠标事件 '''    for event in pygame.event.get():        if event.type == pygame.QUIT:            sys.exit()        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:            mouse_x, mouse_y = pygame.mouse.get_pos()            button_clicked = recognition_button.rect.collidepoint(mouse_x, mouse_y)            if button_clicked:                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())                    settings.carnumber = '车牌号码：' + carnumber                    # 判断进入车辆是否业主车辆                    # 获取业主车辆信息（只显示卡未过期）                    ownerInfo_table = ownerInfo_table[ownerInfo_table['validityDate'] > localtime]                    owner_carnumbers = ownerInfo_table[['carnumber', 'validityDate']].values                    carnumbers = ownerInfo_table['carnumber'].values                    # 获取车辆表信息                    carInfo_carnumbers = carInfo_table[['carnumber', 'inDate', 'isOwner', 'validityDate']].values                    cars = carInfo_table['carnumber'].values                    # 增加车辆信息                    append_carInfo = {                        'carnumber': carnumber                    }                    # 增加历史信息                    append_history = {                        'carnumber': carnumber                    }                    carInfo_length = len(carInfo_carnumbers)                    # 车辆表未有数据                    if carInfo_length == 0:                        print('未有车辆数据入场')                        in_park(owner_carnumbers, carnumbers, carInfo_table, append_carInfo, carnumber, localtime, settings, path)                    # 车辆表有数据                    else:                        if carnumber in cars:                            # 出停车场                            i = 0                            for carInfo_carnumber in carInfo_carnumbers:                                if carnumber == carInfo_carnumber[0]:                                    if carInfo_carnumber[2] == 1:                                        if timeutil.time_cmp(carInfo_carnumber[3], localtime):                                            print('业主车，自动抬杠')                                            msgMessage = '业主车，可出停车场'                                            parkPrice = '业主卡'                                        else:                                            print('业主车，但卡已过期，收费抬杠')                                            # 比较卡有效期时间                                            price = timeutil.priceCalc(carInfo_carnumber[3], localtime)                                            msgMessage = '停车费用：' + str(5 * int(price)) + '(提醒业主，卡已到期)'                                            parkPrice =  5 * int(price)                                    else:                                        print('外来车，收费抬杠')                                        # 比较入场时间                                        price = timeutil.priceCalc(carInfo_carnumber[1], localtime)                                        msgMessage = '停车费用：' + str(5 * price)                                        parkPrice = 5 * int(price)                                    print(i)                                    carInfo_table = carInfo_table.drop([i])                                    # 增加数据到历史表                                    append_history['inDate'] = carInfo_carnumber[1]                                    append_history['outData'] = localtime                                    append_history['price'] = parkPrice                                    append_history['isOwner'] = carInfo_carnumber[2]                                    append_history['validityDate'] = carInfo_carnumber[3]                                    history_table = history_table.append(append_history, ignore_index=True)                                    settings.comeInTime = '出场时间：' + localtime                                    settings.message = msgMessage                                    # 更新车辆表和历史表                                    pd.DataFrame(carInfo_table).to_excel(path + '停车场车辆表' + '.xlsx', sheet_name='data',                                                                         index=False, header=True)                                    pd.DataFrame(history_table).to_excel(path + '停车场历史表' + '.xlsx', sheet_name='data',                                                                         index=False, header=True)                                    break                                i += 1                        else:                            # 入停车场                            print('有车辆表数据入场')                            if carInfo_length < settings.total:                                in_park(owner_carnumbers, carnumbers, carInfo_table, append_carInfo, carnumber, localtime, settings, path)                            else:                                print('停车场已满')                                settings.comeInTime = '进场时间：' + localtime                                settings.message = '停车场已满，无法进入'                except Exception as e:                    print('错误原因：', e)                    continue                pass# 车辆入停车场def in_park(owner_carnumbers, carnumbers, carInfo_table, append_carInfo, carnumber, localtime, settings, path):    if carnumber in carnumbers:        for owner_carnumber in owner_carnumbers:            if carnumber == owner_carnumber[0]:                print('业主车，自动抬杠')                msgMessage = '提示信息：业主车，可入停车场'                append_carInfo['isOwner'] = 1                append_carInfo['validityDate'] = owner_carnumber[1]                # 退出循环                break    else:        print('外来车，识别抬杠')        msgMessage = '提示信息：外来车，可入停车场'        append_carInfo['isOwner'] = 0    append_carInfo['inDate'] = localtime    settings.comeInTime = '进场时间：' + localtime    settings.message = msgMessage    # 添加信息到车辆表    carInfo_table = carInfo_table.append(append_carInfo, ignore_index=True)    # 更新车辆表    pd.DataFrame(carInfo_table).to_excel(path + '停车场车辆表' + '.xlsx', sheet_name='data',                                         index=False, header=True)

7、文件“main.py”为程序的主函数，用来初始化程序，并同步更新程序的信息。

import pygameimport cv2import osimport pandas as pd# 引入自定义模块from settings import Settingsfrom button import Buttonimport textboardimport procedure_functions as pfdef run_procedure(): # 获取文件的路径 cdir = os.getcwd() # 文件夹路径 path = cdir + '/file/' # 读取路径 if not os.path.exists(path + '停车场车辆表' + '.xlsx'): # 车牌号 进入时间 离开时间 价格 是否业主 carnfile = pd.DataFrame(columns=['carnumber', 'inDate', 'outData', 'price', 'isOwner', 'validityDate']) # 生成xlsx文件 carnfile.to_excel(path + '停车场车辆表' + '.xlsx', sheet_name='data') carnfile.to_excel(path + '停车场历史表' + '.xlsx', sheet_name='data') settings = Settings() # 初始化并创建一个屏幕对象 pygame.init() pygame.display.set_caption('智能小区车牌识别系统') ic_launcher = pygame.image.load('images/icon_launcher.png') pygame.display.set_icon(ic_launcher) screen = pygame.display.set_mode((settings.screen_width, settings.screen_height)) try: # cam = cv2.VideoCapture(0) # 开启摄像头 cam = cv2.VideoCapture('file/test.mp4') except: print('请连接摄像头') # 循环帧率设置 clock = pygame.time.Clock() running = True # 开始主循环 while running: screen.fill(settings.bg_color) # 从摄像头读取图片 sucess, img = cam.read() # 保存图片，并退出。 if sucess: cv2.imwrite('images/test.jpg', img) else: # 识别不到图片或者设备停止，则退出系统 running = False # 加载图像 image = pygame.image.load('images/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)) # 创建识别按钮 recognition_button = Button(screen, '识别') recognition_button.draw_button() # 读取文件内容 ownerInfo_table = pd.read_excel(path + '住户车辆表.xlsx', sheet_name='data') carInfo_table = pd.read_excel(path + '停车场车辆表.xlsx', sheet_name='data') history_table = pd.read_excel(path + '停车场历史表.xlsx', sheet_name='data') inNumber = len(carInfo_table['carnumber'].values) # 绘制背景 textboard.draw_bg(screen) # 绘制信息标题 textboard.draw_text(screen, '共有车位：' + str(settings.total) + ' 剩余车位：' + str(settings.total - inNumber), 680, 0, 20) # 绘制信息表头 textboard.draw_text(screen, ' 车牌号 进入时间', 700, 40, 15) # 绘制停车场车辆前十条信息 carInfos = carInfo_table.sort_values(by='inDate', ascending=False) i = 0 for carInfo in carInfos.values: if i >= 10: break i += 1 textboard.draw_text(screen, str(carInfo[1])+' '+str(carInfo[2]), 700, 40 + i * 30, 15) # 绘制识别信息 textboard.draw_text(screen, settings.carnumber, 660, 400, 15, settings.ocr_color) textboard.draw_text(screen, settings.comeInTime, 660, 422, 15, settings.ocr_color) textboard.draw_text(screen, settings.message, 660, 442, 15, settings.ocr_color) ''' 响应鼠标事件 ''' pf.check_events(settings, recognition_button, ownerInfo_table, carInfo_table, history_table, path) pygame.display.flip() # 控制游戏最大帧率为 60 clock.tick(60) # 关闭摄像头 cam.release()run_procedure()