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人们开车进出自家车库时需要停车拿出遥控钥匙,这一过程会分散驾驶员的注意力,有一定的安全风险,同时也不方便。虽然国内大型停车场和办公楼等区域已经普及了根据车牌自动开关闸门的设备,但这些设备一般都需要按照场地定制而且价格较贵,不适合人们在自家车库中安装。随着计算机硬件计算能力的提高和计算机视觉技术的发展,家用低成本的稳定智慧车库系统已经可以实现。本文描述了一个家用智慧车库系统的算法和软硬件设计及其实现。包括车牌号识别的算法、车头车尾识别的算法,以及两者的实现;驾驶员驾车进入和离开车库时,自动开关车库门和车库灯的方法及软件实现;用户在不泄露个人隐私的前提下远程遥控车库门等电器的方法和实现。同时本文还为上述功能进行了用户图形界面设计,并对这一设计进行了基于浏览器-服务器模式的软件实现。首先,本文在第一部分介绍了利用目标检测算法进行车头尾和车牌识别的方法,包括算法的设计和改进过程,并详述了此深度学习算法所需的数据收集、数据清洗、数据标记、模型训练的过程和结果,结果证明经过改进的基于目标检测算法的车辆识别系统可以快速识别出摄像头视频流中的车牌号和车头车尾信息。接着,本文在第二部分介绍并实现了通过计算机与嵌入式设备的通信,以蓝牙或射频信号对非智能车库门、灯、报警器等设备进行无线控制的方法。实验结果显示经过硬件连接后,所编写的程序可以将非联网家用电器通过计算机网络进行远程无线控制。然后,本文对比了不同的用户界面实现方式,讲述了基于浏览器与服务器模式的用户图形界面设计,以及用户控制中心的服务器端实现和用户使用界面实现。本文所编写的服务端软件使得用户可以利用手机、电脑、平板电脑等计算设备对家庭车库中的电器进行配置和主动控制。最后,本文在第三部分介绍了如何将前两部分所述算法、外部设备、用户界面在Linux系统中整合,成为可供家庭用户使用的一套智慧车库系统。这套系统已经实际运行了18个月,并可以在日间稳定识别家庭车辆并开关车库门、灯等,极大方便了人们的生活。