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 datetime
import 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
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 y3. 文件“button.py”用来绘制按钮，这里用来绘制“识别”按钮；
import pygame.font
class 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 AipOcr
import 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SECRETKEY
else:
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 results6. 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）当停车场未有停车时，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 sys
import pygame
import time
import pandas as pd
import ocrutil
import 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 pygame
import cv2
import os
import pandas as pd
# 引入自定义模块
from settings import Settings
from button import Button
import textboard
import procedure_functions as pf
def 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()
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