CN108235240A - 一种共享单车数据采集平台及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种共享单车数据采集平台及其管理方法，包括地区检测设备，确定共享单车的当前所在地区；无线通信接口，接收所述共享单车服务器无线发送的信号强度对照表；GPS导航设备，接收导航卫星发送的数据，并根据导航卫星发送的数据，确定共享单车的当前定位位置，接收状态检测设备，每隔预设时间阈值测量一次导航卫星发送的数据的接收强度，状态预检设备，在接收到最近的接收强度时，基于当前所在地区从信号强度对照表中搜索初uxiangying的接收强度范围，将对应的结婚搜强度范围与最近的接收强度进行匹配，基于匹配结果确定是否启动辅助拍摄设备。通过本发明，能够实现对共享单车各项数据准确采集及分析。

Description

一种共享单车数据采集平台及其管理方法

本申请是申请号为：201710361770.2，申请日：2017年05月22日，发明名称为“共享单车数据采集平台”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种共享单车数据采集平台。

背景技术

2014年，北大毕业生戴威与4名合伙人共同创立OFO，致力于解决大学校园的出行问题。2015年5月，超过2000辆共享单车出现在北大校园。截至到2016年11月，已经有多家共享单车诞生并且都获得了大量的风险投资。

共享单车由于分布零散，数量众多等特点，对每一个辆共享单车进行专门的使用维护，非常困难，即使实现，也需要耗费大量的人力和物力，因此，共享单车的运营商更愿意采用共享单车自我维护的方式以节约经济成本。

共享单车能够实现自我维护的关键是，需要从共享单车本身获取各项检测数据，基于各项检测数据进行多方面的判断和分析，从顾客角度引导顾客行为来达到维护共享单车的目的，例如，提高顾客对横躺状态下共享单车的骑行欲望，从而间接维护了横躺状态下的共享单车。然而，现有技术中并不存在这样的技术方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种共享单车数据采集平台，能够用于在接收到最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度时，基于接收到的当前所在地区从所述信号强度对照表中搜索出与当前所在地区对应的接收强度范围以作为目标接收强度范围，将目标接收强度范围与最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度进行匹配，基于匹配结果确定是否启动辅助拍摄设备，利用相应区域的辅助拍摄设备拍摄得到的高清图像进一步确定共享单车的真实情况，从而为共享单车的管理提供了方便。

根据本发明的一方面，提供了一种共享单车数据采集平台，所述平台包括：

地区检测设备，与GPS导航设备连接，用于基于共享单车的当前定位位置，确定共享单车的当前所在地区；

无线通信接口，与远端的共享单车服务器连接，用于接收所述共享单车服务器无线发送的信号强度对照表，所述信号强度对照表以地区为索引，保存了每一个地区内接收导航卫星发送的数据的接收强度范围；

GPS导航设备，用于接收导航卫星发送的数据，并根据导航卫星发送的数据，确定共享单车的当前定位位置；

接收状态检测设备，与所述GPS导航设备连接，用于每隔预设时间阈值测量一次导航卫星发送的数据的接收强度，还将每次测量到的接收强度发送到MMC存储卡内进行存储；

状态预检设备，分别与所述无线通信接口、所述地区检测设备、所述接收状态检测设备以及所述GPS导航设备连接，用于在接收到最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度时，基于接收到的当前所在地区从所述信号强度对照表中搜索出与当前所在地区对应的接收强度范围以作为目标接收强度范围，将目标接收强度范围与最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度进行匹配，基于匹配结果确定是否启动辅助拍摄设备。

更具体地，在所述共享单车数据采集平台中，所述平台还包括：

MMC存储卡，分别与所述无线通信接口和所述接收状态检测设备连接，用于存储每次测量到的接收强度，还用于存储所述预设时间阈值以及从所述无线通信接口接收到的信号强度对照表；

其中，所述目标接收强度范围包括上限强度阈值和下限强度阈值，所述下限强度阈值小于所述上限强度阈值。

更具体地，在所述共享单车数据采集平台中，所述平台还包括：

多个辅助拍摄设备，被分别设置在信号强度对照表中作为索引的各个地区内，用于对对应地区的场景进行高清图像数据采集，以获得高清地区图像；

自适应白平衡设备，与所述无线通信接口连接，用于接收高清地区图像，对所述高清地区图像执行自适应白平衡处理以获得白平衡图像；

滤波预处理设备，与所述自适应白平衡设备连接，用于对所述白平衡图像同时执行小波滤波处理、维纳滤波处理、中值滤波处理和高斯低通滤波处理，以分别获得第一滤波图像、第二滤波图像、第三滤波图像和第四滤波图像，同时对所述第一滤波图像、所述第二滤波图像、所述第三滤波图像和所述第四滤波图像进行信噪比分析以分别获得第一信噪比、第二信噪比、第三信噪比和第四信噪比，从所述四个信噪比中选择数值最大的信噪比作为目标信噪比，将目标信噪比对应的滤波图像作为目标滤波图像；

噪声分析设备，与所述滤波预处理设备连接，用于对所述目标滤波图像进行噪声成分解析以获得所述目标滤波图像中各种噪声类型以及分别对应的各个噪声信号成分，在获得的各个噪声信号成分中选择出幅值最大的三个噪声信号成分并按照幅值从大到小排序分别作为第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分；

滤波执行设备，分别与所述滤波预处理设备和所述噪声分析设备连接，用于从图像滤波模版库中搜索与第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分分别对应的图像滤波模版以作为第一滤波模版、第二滤波模版和第三滤波模版，依次采用所述第一滤波模版、所述第二滤波模版和所述第三滤波模版对所述目标滤波图像执行滤波处理以获得最终滤波图像；

状态识别设备，与所述滤波执行设备连接以获得所述最终滤波图像，用于基于基准单车图案从所述最终滤波图像识别并分割出单车子图像，并基于所述单车子图像的长宽比确定所述单车子图像对应的单车处于竖立状态还是平躺状态，相应地，发出竖立状态信号或平躺状态信号；

其中，所述状态预检设备将目标接收强度范围与最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度进行匹配，基于匹配结果确定是否启动辅助拍摄设备包括：当最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度小于目标接收强度范围的下限强度阈值时，将接收到的当前所在地区通过发送给所述无线通信接口发送给共享单车服务器；

其中，所述共享单车服务器在接收到当前所在地区时，向与当前所在地区对应的辅助拍摄设备发送启动拍摄信号，以接收对应的辅助拍摄设备发送的高清地区图像，并将高清地区图像无线发送给所述无线通信接口。

更具体地，在所述共享单车数据采集平台中，所述平台还包括：语音报警设备，与所述状态识别设备连接，用于在接收到平躺状态信号时，播放与平躺状态信号对应的语音报警文件。

更具体地，在所述共享单车数据采集平台中：所述语音报警设备在播放与平躺状态信号对应的语音报警文件达预设次数后，停止对与平躺状态信号对应的语音报警文件的播放。

更具体地，在所述共享单车数据采集平台中，所述平台还包括：显示设备，与所述状态识别设备连接，用于在接收到平躺状态信号时，高亮显示与平躺状态信号对应的提示文字。

更具体地，在所述共享单车数据采集平台中：所述显示设备在高亮显示与平躺状态信号对应的提示文字达预设时间阈值后，停止对与平躺状态信号对应的提示文字的高亮显示。

更具体地，在所述共享单车数据采集平台中：所述显示设备为LED显示设备或LCD显示设备。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的共享单车数据采集平台的结构方框图。

附图标记：1地区检测设备；2无线通信接口；3GPS导航设备；4接收状态检测设备；5状态预检设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的共享单车数据采集平台的实施方案进行详细说明。

与网约车不同，自行车的运营受季节变化、天气状况等影响也比较大。至于遇上台风暴雨，则无论地处何方，共享单车出行的订单量，都会直线下降甚至归零，而平台还得面对更加高昂的车损折旧成本。

与“有桩”的公共自行车相比，这种随时取用和停车的“无桩”理念给市民带来了极大便利的同时，也导致“小红车”和“小黄车”的“乱占道”现象更加普遍，城市空间的管理因而变得更加困难。因此，如何实现共享单车的自我管理是现有技术需要解决的技术问题之一。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种共享单车数据采集平台，通过对共享单车的各项数据的采集和分析，设计机制以提高顾客对异常状态下的共享单车的骑行欲望，从而达到共享单车的自我管理的目的。

图1为根据本发明实施方案示出的共享单车数据采集平台的结构方框图，所述平台包括：

地区检测设备，与GPS导航设备连接，用于基于共享单车的当前定位位置，确定共享单车的当前所在地区；

无线通信接口，与远端的共享单车服务器连接，用于接收所述共享单车服务器无线发送的信号强度对照表，所述信号强度对照表以地区为索引，保存了每一个地区内接收导航卫星发送的数据的接收强度范围；

GPS导航设备，用于接收导航卫星发送的数据，并根据导航卫星发送的数据，确定共享单车的当前定位位置；

接收状态检测设备，与所述GPS导航设备连接，用于每隔预设时间阈值测量一次导航卫星发送的数据的接收强度，还将每次测量到的接收强度发送到MMC存储卡内进行存储；

状态预检设备，分别与所述无线通信接口、所述地区检测设备、所述接收状态检测设备以及所述GPS导航设备连接，用于在接收到最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度时，基于接收到的当前所在地区从所述信号强度对照表中搜索出与当前所在地区对应的接收强度范围以作为目标接收强度范围，将目标接收强度范围与最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度进行匹配，基于匹配结果确定是否启动辅助拍摄设备。

接着，继续对本发明的共享单车数据采集平台的具体结构进行进一步的说明。

所述平台还包括：

MMC存储卡，分别与所述无线通信接口和所述接收状态检测设备连接，用于存储每次测量到的接收强度，还用于存储所述预设时间阈值以及从所述无线通信接口接收到的信号强度对照表；

其中，所述目标接收强度范围包括上限强度阈值和下限强度阈值，所述下限强度阈值小于所述上限强度阈值。

所述平台还包括：

多个辅助拍摄设备，被分别设置在信号强度对照表中作为索引的各个地区内，用于对对应地区的场景进行高清图像数据采集，以获得高清地区图像；

自适应白平衡设备，与所述无线通信接口连接，用于接收高清地区图像，对所述高清地区图像执行自适应白平衡处理以获得白平衡图像；

滤波预处理设备，与所述自适应白平衡设备连接，用于对所述白平衡图像同时执行小波滤波处理、维纳滤波处理、中值滤波处理和高斯低通滤波处理，以分别获得第一滤波图像、第二滤波图像、第三滤波图像和第四滤波图像，同时对所述第一滤波图像、所述第二滤波图像、所述第三滤波图像和所述第四滤波图像进行信噪比分析以分别获得第一信噪比、第二信噪比、第三信噪比和第四信噪比，从所述四个信噪比中选择数值最大的信噪比作为目标信噪比，将目标信噪比对应的滤波图像作为目标滤波图像；

噪声分析设备，与所述滤波预处理设备连接，用于对所述目标滤波图像进行噪声成分解析以获得所述目标滤波图像中各种噪声类型以及分别对应的各个噪声信号成分，在获得的各个噪声信号成分中选择出幅值最大的三个噪声信号成分并按照幅值从大到小排序分别作为第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分；

滤波执行设备，分别与所述滤波预处理设备和所述噪声分析设备连接，用于从图像滤波模版库中搜索与第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分分别对应的图像滤波模版以作为第一滤波模版、第二滤波模版和第三滤波模版，依次采用所述第一滤波模版、所述第二滤波模版和所述第三滤波模版对所述目标滤波图像执行滤波处理以获得最终滤波图像；

状态识别设备，与所述滤波执行设备连接以获得所述最终滤波图像，用于基于基准单车图案从所述最终滤波图像识别并分割出单车子图像，并基于所述单车子图像的长宽比确定所述单车子图像对应的单车处于竖立状态还是平躺状态，相应地，发出竖立状态信号或平躺状态信号；

其中，所述状态预检设备将目标接收强度范围与最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度进行匹配，基于匹配结果确定是否启动辅助拍摄设备包括：当最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度小于目标接收强度范围的下限强度阈值时，将接收到的当前所在地区通过发送给所述无线通信接口发送给共享单车服务器；

其中，所述共享单车服务器在接收到当前所在地区时，向与当前所在地区对应的辅助拍摄设备发送启动拍摄信号，以接收对应的辅助拍摄设备发送的高清地区图像，并将高清地区图像无线发送给所述无线通信接口。

所述平台还包括：语音报警设备，与所述状态识别设备连接，用于在接收到平躺状态信号时，播放与平躺状态信号对应的语音报警文件。

在所述平台中：所述语音报警设备在播放与平躺状态信号对应的语音报警文件达预设次数后，停止对与平躺状态信号对应的语音报警文件的播放。

所述平台还包括：显示设备，与所述状态识别设备连接，用于在接收到平躺状态信号时，高亮显示与平躺状态信号对应的提示文字。

在所述平台中：所述显示设备在高亮显示与平躺状态信号对应的提示文字达预设时间阈值后，停止对与平躺状态信号对应的提示文字的高亮显示。

在所述平台中：所述显示设备为LED显示设备或LCD显示设备。

另外，所述状态预检设备可采用DSP芯片来实现。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。(5)快速的中断处理和硬件I/O支持。(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。(7)可以并行执行多个操作。(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的DSP芯片称为定点DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX系列，AD公司的ADSP21X系列，AT&公司的DSP16/16A，Motolora公司的MC56000等。以浮点格式工作的称为浮点DSP芯片，如TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X，AD公司的ADSP21XXX系列，AT&T公司的DSP32/32C，Motolora公司的MC96002等。

不同浮点DSP芯片所采用的浮点格式不完全一样，有的DSP芯片采用自定义的浮点格式，如TMS320C3X，而有的DSP芯片则采用IEEE的标准浮点格式，如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。

采用本发明的共享单车数据采集平台，针对现有技术中共享单车难以维护的技术问题，通过对共享单车的导航数据以及辅助摄像数据的检测和分析，判断出共享单车是否处于异常情况，并在处于异常情况时，提高骑行该共享单车的待遇或降低骑行条件，使得顾客更愿意选择而不是嫌弃该共享单车，从而间接地达到了共享单车自我维护和管理的目的。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种共享单车数据采集平台，其特征在于，所述平台包括地区检测设备、GPS导航设备、无线通信接口、远端的共享单车服务器、接收状态检测设备、状态预检设备和多个辅助拍摄设备，所述地区检测设备与所述GPS导航设备连接，所述无线通信接口与远端的共享单车服务器连接，所述接收状态检测设备与所述GPS导航设备连接，状态预检设备分别与所述无线通信接口、所述地区检测设备、所述接收状态检测设备以及所述GPS导航设备连接，所述多个辅助拍摄设备用于对对应地区的场景进行高清图像数据采集，所述多个辅助拍摄设备由所述状态预检设备控制启动。

2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述平台还包括：MMC存储卡，所述MMC存储卡分别与所述无线通信接口和所述接收状态检测设备连接，所述MMC存储卡存储所述接收状态检测设备值测量导航卫星发送的数据的接收强度。

3.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述平台还包括：自适应白平衡设备、滤波预处理设备、噪声分析设备、滤波执行设备和状态识别设备，所述自适应白平衡设备与所述无线通信接口连接，所述滤波预处理设备与所述自适应白平衡设备连接，所述噪声分析设备与所述滤波预处理设备连接，所述滤波执行设备分别与所述滤波预处理设备和所述噪声分析设备连接，所述状态识别设备与所述滤波执行设备连接。

4.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述平台还包括：语音报警设备，所述语音报警设备与所述状态识别设备连接，用于在接收到平躺状态信号时，播放与平躺状态信号对应的语音报警文件。

5.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述平台还包括：显示设备，与所述状态识别设备连接，用于在接收到平躺状态信号时，高亮显示与平躺状态信号对应的提示文字。

6.一种共享单车数据采集平台的管理方法，其特征在于，所述地区检测设备确定共享单车的当前所在地区，所述无线通信接口接收所述共享单车服务器无线发送的信号强度对照表，所述GPS导航设备根据接收导航卫星发送的数据确定共享单车的当前定位位置，所述接收状态检测设备每隔预设时间阈值测量一次导航卫星发送的数据的接收强度，所述状态预检设备在接收到最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度时，基于接收到的当前所在地区从所述信号强度对照表中搜索出与当前所在地区对应的接收强度范围以作为目标接收强度范围，将目标接收强度范围与最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度进行匹配，基于匹配结果确定是否启动辅助拍摄设备，当启动辅助拍摄设备后，则对对应地区的场景进行高清图像数据采集，以获得高清地区图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法对所述高清地区图像的处理步骤包括：

S1、自适应白平衡设备接收所述高清地区图像，对所述高清地区图像执行自适应白平衡处理以获得白平衡图像；

S2、滤波预处理设备对所述白平衡图像同时执行小波滤波处理、维纳滤波处理、中值滤波处理和高斯低通滤波处理，以分别获得第一滤波图像、第二滤波图像、第三滤波图像和第四滤波图像，同时对所述第一滤波图像、所述第二滤波图像、所述第三滤波图像和所述第四滤波图像进行信噪比分析以分别获得第一信噪比、第二信噪比、第三信噪比和第四信噪比，从所述四个信噪比中选择数值最大的信噪比作为目标信噪比，将目标信噪比对应的滤波图像作为目标滤波图像；

S3、噪声分析设备对所述目标滤波图像进行噪声成分解析以获得所述目标滤波图像中各种噪声类型以及分别对应的各个噪声信号成分，在获得的各个噪声信号成分中选择出幅值最大的三个噪声信号成分并按照幅值从大到小排序分别作为第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分；

S4、滤波执行设备从图像滤波模版库中搜索与第一噪声信号成分、第二噪声信号成分和第三噪声信号成分分别对应的图像滤波模版以作为第一滤波模版、第二滤波模版和第三滤波模版，依次采用所述第一滤波模版、所述第二滤波模版和所述第三滤波模版对所述目标滤波图像执行滤波处理以获得最终滤波图像；

S5、状态识别设备基于基准单车图案从所述最终滤波图像识别并分割出单车子图像，并基于所述单车子图像的长宽比确定所述单车子图像对应的单车处于竖立状态还是平躺状态，相应地，发出竖立状态信号或平躺状态信号。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于匹配结果确定是否启动辅助拍摄设备包括：当最近的一次导航卫星发送的数据的接收强度小于目标接收强度范围的下限强度阈值时，将接收到的当前所在地区通过发送给所述无线通信接口发送给共享单车服务器，所述共享单车服务器在接收到当前所在地区时，向与当前所在地区对应的辅助拍摄设备发送启动拍摄信号，以接收对应的辅助拍摄设备发送的高清地区图像，并将高清地区图像无线发送给所述无线通信接口。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述语音报警设备在接收到平躺状态信号时，播放与平躺状态信号对应的语音报警文件，所述语音报警设备在播放与平躺状态信号对应的语音报警文件达预设次数后，停止对与平躺状态信号对应的语音报警文件的播放。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述显示设备在接收到平躺状态信号时，高亮显示与平躺状态信号对应的提示文字，所述显示设备在高亮显示与平躺状态信号对应的提示文字达预设时间阈值后，停止对与平躺状态信号对应的提示文字的高亮显示。