一種基于激光器的車型識別檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于激光器的車型識別檢測方法，包括以下步驟：S1，激光器測量并計算車輛的最高高度值；S2，所述激光器將所述車輛的最高高度值和所述激光器中設(shè)定的限定高度值做對比；S3，所述激光器測量并計算所述車輛的最長長度值和所述車輛的車框變化率，并分別將所述車輛的最長長度值及所述車輛的車框變化率和放射型標準數(shù)據(jù)做比對，將比對結(jié)果發(fā)送到所述控制主機；S4，所述控制主機根據(jù)所述車輛的比對結(jié)果判斷是否存儲所述采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像。本發(fā)明通過車型激光檢測器對車型進行識別，反映速度非常快，并且檢測的準確率大大提高。
【專利說明】一種基于激光器的車型識別檢測方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于激光器的車型識別檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，現(xiàn)代城市變得更加擁擠，交通問題引起廣泛關(guān)注，生活的節(jié)奏的加快使人們期望擁有更為良好的交通狀況。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對車型的識別采用雷達的檢測方式:
[0004]毫米波雷達通過分析不同車道對于的不同頻率段的功率變化，實現(xiàn)多車道信息檢測的功能。毫米波進行識別的常見方式主要有:多普勒雷達，高距離分辨率雷達，F(xiàn)SR雷達，或?qū)⒍嗥绽绽走_和高分辨率雷達想結(jié)合，高距離分辨率雷達對帶寬要求較高，往往限制了他的使用；FSR雷達距離分辨率差，工作角度小，因此要求目標和雷達距離很近；多普勒雷達目標檢測靈敏度高，在車輛準確檢測的基礎(chǔ)上，識別算法提取多普勒頻譜特征，可有效的反應車的輪廓，但是多普勒雷達檢測的方式反映速度比較慢，而且只能通過車的長度來判斷車型，基本上只能判斷是大車還是小車，不能做到真正的車輛的類型的識別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種新型的基于激光器的車型識別檢測方法及系統(tǒng)，能夠通過檢測車輛的長度、高度和車外框變化率快速、準確的識別車型。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種基于激光器的車型識別檢測方法，包括以下步驟:
[0008]SI，激光器測量并計算車輛的最高高度值；
[0009]S2，所述激光器將采集到的所述車輛的最高高度值和所述激光器中設(shè)定的限定高度值做對比，若所述最高高度值超過所述限定高度值，則所述激光器向控制主機發(fā)送觸發(fā)信號，所述控制主機控制圖像采集設(shè)備采集所述車輛的圖像，所述圖像學采集設(shè)備將所述車輛的圖像發(fā)送到所述控制主機，執(zhí)行S3 ;若所述車輛的最高高度值不超過所述設(shè)定高度值，則不采集所述車輛的圖像，重新執(zhí)行SI ；
[0010]S3，所述激光器測量并計算所述車輛的最長長度值和所述車輛的車框變化率，并分別將所述車輛的最長長度值及所述車輛的車框變化率和放射型標準數(shù)據(jù)做比對，將比對結(jié)果發(fā)送到所述控制主機；
[0011]S4，所述控制主機根據(jù)所述車輛的比對結(jié)果判斷是否存儲所述采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像，若所述車輛的比對結(jié)果符合車型放射型標準數(shù)據(jù)，則所述控制主機存儲所述圖像采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像；若所述車輛的比對結(jié)果不符合所述車型放射型標準數(shù)據(jù)，則所述控制主機不存儲所述圖像采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像。
[0012]優(yōu)選的，所述激光器發(fā)射的激光束為兩束。
[0013]優(yōu)選的，所述車輛的最高高度值的計算方法具體為:設(shè)激光器的安裝高度為Ha，兩束激光從激光器到地面的長度分別為LI和L2，LI激光束到所述車輛表面的長度為L3，L4為另一束激光到車表面的長度，則所述車輛的最高高度值H為:
[0014]H = (Ha/L1)*(L1_L3)
[0015]或H = (Ha/L2) * (L2-L4)。
[0016]優(yōu)選的，所述車輛的最高高度值H的計算方法具體為:L1激光束角與激光器垂直面的夾角為Θ，L2激光束角與激光器垂直面的夾角為角β，
[0017]Θ = arccos (Ha/Ll)
[0018]β = arccos (Ha/L2)；
[0019]設(shè)LI激光束從所述車輛表面到地面的原路線距離為La，則所述車輛的最高垂直高度Hl為:
[0020]La = L1-L3
[0021]Hl = cos Θ *La ；
[0022]設(shè)L2激光束從所述車輛表面到地面的原路線距離為Lb，則所述車輛的最高垂直高度H2為:
[0023]Lb = L2-L4
[0024]H2 = cos β *Lb ；
[0025]所述車輛的最高高度值H為:H = Hl = H2。
[0026]優(yōu)選的，所述L1、L2、L3和L4的長度具體為:C*T/2 ；
[0027]其中，C為光在空氣中的傳播速度，T為所述激光器發(fā)射激光和接受到激光的時間間隔。
[0028]優(yōu)選的，所述車輛的平均長度值的計算方法具體為:所述車輛通過LI激光束的時間為T2-T1，則所述車輛長度值為L = V*(T2-T1)+A ;所述車輛通過L2激光束的時間為T2，-Tl’，則所述車輛長度值為L，= V*(T2，-Tl，)+A ；
[0029]所述車輛的平均車輛長度為(L+L’ )/2 ；
[0030]其中，V為車輛行駛速度，A為修正常數(shù)。
[0031]優(yōu)選的，所述車輛的車框變化率具體為:根據(jù)激光束測量并計算所得的所述車輛的高度確定所述車輛的車框變化率。
[0032]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還采用了另外一技術(shù)方案如下:
[0033]一種基于激光器的車型識別檢測系統(tǒng)，包括用于測試并計算車輛最高高度值、最長長度值和車框變化率的激光器、用于采集車輛信息的圖像采集設(shè)備和用于控制圖像采集設(shè)備的控制主機，所述控制主機分別和所述激光器及所述圖像采集設(shè)備通信連接。
[0034]優(yōu)選的，所述激光器為近紅外激光器。
[0035]優(yōu)選的，所述激光器發(fā)射的激光束波長為905nm。
[0036]從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)如下:
[0037]本發(fā)明通過專用的車型激光檢測器對車型進行識別，反映速度非?？?，并且檢測的準確率大大提高；而且能夠通過多方面綜合檢測判斷車型，包括車的長度、高度以及車的外框變化率，能準確識別車輛是小型車、面包車、大貨車還是客車或公交車。
【專利附圖】

【附圖說明】[0038]圖1是本發(fā)明的車型檢測流程圖；
[0039]圖2是本發(fā)明的車輛高度值測試示意圖；
[0040]圖3是本發(fā)明的車輛高度值測試示意圖；
[0041]圖4是本發(fā)明兩束激光束的位置關(guān)系不意圖；
[0042]圖5是本發(fā)明的車輛高度值與車輛通過兩束激光束的時間關(guān)系示意圖；
[0043]圖6是本發(fā)明的車輛實際運行過程中車輛高度值與車輛通過兩束激光束的時間關(guān)系不意圖；
[0044]圖7是本發(fā)明的車框變化率曲線示意圖；
[0045]圖8是本發(fā)明的不同車輛的車框變化率曲線示意圖；
[0046]圖9是本發(fā)明的車型數(shù)據(jù)庫分類示意圖；
[0047]圖10是本發(fā)明的車型檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0048]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0049]本發(fā)明提供了一種基于激光器的車型識別檢測方法及系統(tǒng)，用于準確識別車輛類型。
[0050]請參閱圖1，本發(fā)明實施例中的基于激光器的車型識別檢測方法，包括:
[0051]SI，激光器測量并計算車輛的最高高度值；
[0052]S2，所述激光器將采集到的所述車輛的最高高度值和所述激光器中設(shè)定的限定高度值做對比，若所述最高高度值超過所述限定高度值，則所述激光器向控制主機發(fā)送觸發(fā)信號，所述控制主機控制圖像采集設(shè)備采集所述車輛的圖像，所述圖像學采集設(shè)備將所述車輛的圖像發(fā)送到所述控制主機，執(zhí)行S3 ;若所述車輛的最高高度值不超過所述設(shè)定高度值，則不采集所述車輛的圖像，重新執(zhí)行SI ；
[0053]S3，所述激光器測量并計算所述車輛的最長長度值和所述車輛的車框變化率，并分別將所述車輛的最長長度值及所述車輛的車框變化率和放射型標準數(shù)據(jù)做比對，將比對結(jié)果發(fā)送到所述控制主機；
[0054]S4，所述控制主機根據(jù)所述車輛的比對結(jié)果判斷是否存儲所述采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像，若所述車輛的比對結(jié)果符合車型放射型標準數(shù)據(jù)，則所述控制主機存儲所述圖像采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像；若所述車輛的比對結(jié)果不符合所述車型放射型標準數(shù)據(jù)，則所述控制主機不存儲所述圖像采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像。
[0055]請參閱圖2和圖3，本發(fā)明中激光器測量并計算通過車輛的最高高度的方法具體為:
[0056]設(shè)激光器的安裝高度為Ha，兩束激光從激光器到地面的長度分別為LI和L2，LI激光束角與激光器垂直面的夾角為Θ，L2激光束角與激光器垂直面的夾角為角β，
[0057]Θ = arccos (Ha/Ll)
[0058]β = arccos (Ha/L2)；
[0059]設(shè)LI激光束到所述車輛表面的長度為L3，LI激光束從所述車輛表面到地面的原路線距離為La，則所述車輛的最高垂直高度Hl為:[0060]La = L1-L3
[0061]Hl = cos Θ *La ；
[0062]設(shè)L4為另一束激光到車表面的長度，L2激光束從所述車輛表面到地面的原路線距離為Lb，則所述車輛的最高垂直高度H2為:
[0063]Lb = L2-L4
[0064]H2 = cos β *Lb ；
[0065]則所述車輛的最高高度值H為:
[0066]H = (Ha/L1)*(L1_L3)
[0067]或H = (Ha/L2) * (L2-L4)；
[0068]所述車輛的最高高度值H為:H = Hl = H2 ;
[0069]Hl和H2為通過車輛的最高點的高度值。
[0070]所述L1、L2、L3和L4的長度值具體為:C*T/2 ；
[0071]其中，C為光在空氣中的傳播速度，T為所述激光器發(fā)射激光和接受到激光的時間間隔。
[0072]請參閱圖4和圖5，本發(fā)明的車輛的長度值的計算方法具體為:所述車輛通過LI激光束的時間為T2-T1，則所述車輛長度值為L = V*(T2-T1)+A ;所述車輛通過L2激光束的時間為T2’ -Tl’，則所述車輛長度值為L’ = V*(T2’ -Tl’ )+A ；
[0073]所述車輛的平均車輛長度為(L+L’ )/2 ；
[0074]其中，V為車輛行駛速度，A為修正常數(shù)。
[0075]所述車輛的行駛速度的具體計算方法為:
[0076]當有車經(jīng)過時，會先后觸發(fā)LI激光束和L2激光束，每觸發(fā)一束激光，激光器內(nèi)的測速模塊內(nèi)部會記錄時間T1、T2。
[0077]由圖4和圖5可知，車輛經(jīng)過W距離所用時間為Τ2-Τ1，以此，可以求出車輛在通過監(jiān)測區(qū)域W時的速度V = W/CT2-T1)。
[0078]雖然，監(jiān)測區(qū)較短(5米左右)，車輛在監(jiān)測區(qū)內(nèi)車速變化不會太大，然而高速車輛在測速區(qū)域內(nèi)變速運動時，求出的一組速度并不完全準確，為了提高測速精度，測速模塊在實際工作中是按照如下方式求取平均速度的:
[0079]請參閱圖6，在實際的測速中，激光會在每一次距離跳變時取一組時間求一個速度:VA = ff/ (TA2-TA1)，VB = ff/ (TB2-TB1)，VC = ff/ (TC2-TC1)，VD = ff/ (TD2-TD1)，VE =ff/ (TE2-TE1)，VF = W/ (TF2-TF1)。這樣，平均速度 V = (VA+VB+VC+VD+VE+VF) /6。
[0080]在一般的小車通過測速區(qū)域時，大概會算出六組速度，求出平均值就比一組速度的精度高很多。
[0081]請參閱圖7所述車輛的車框變化率具體為:根據(jù)激光束測量并計算所得的所述車輛的高度確定所述車輛的車框變化率。
[0082]請參閱圖8，為本發(fā)明不同車輛的車框變化率示意圖。
[0083]請參閱圖9，本發(fā)明的一種基于激光器的車型識別檢測系統(tǒng)，包括用于測試并計算車輛最高高度值、最長長度值和車框變化率的激光器、用于采集車輛信息的圖像采集設(shè)備和用于控制圖像采集設(shè)備的控制主機，所述控制主機分別和所述激光器及所述圖像采集設(shè)備通信連接。[0084]所述激光器為近紅外激光器。
[0085]所述激光器發(fā)射的激光束為兩束。
[0086]所述激光器發(fā)射的激光束波長為905nm。
[0087]請參閱圖10，激光處理模塊根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，積累各種車輛類型的放射型數(shù)據(jù)樣品，從而得到一個四類車型的放射型數(shù)據(jù)標準庫。車輛識別是根據(jù)實時采集的放射型樣品和已建立的樣品標準庫進行比較后獲得。
[0088]根據(jù)不同的車高以及數(shù)據(jù)庫的判斷，激光可以將車型分為以下四類:
[0089]1、一類車型:小型車，車高低于3米，能測出明顯的兩段車高，即車高曲線不平滑，放射型數(shù)據(jù)和小型客車標準庫類似；
[0090]2、二類車型:中型客車，車高低于3米，只有明顯的一段車高，即車高曲線平滑，放射型數(shù)據(jù)和中型客車標準庫類似；
[0091]3、三類車型:大型客車或公交車，車高高于3米，高于3米外的車高曲線平滑，放射型數(shù)據(jù)和大型客車標準庫類似；
[0092]4、四類車型:大貨車，車高高于3米，高于3米外的車高曲線不平滑，放射型數(shù)據(jù)和大貨車標準庫類似。
[0093]以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于激光器的車型識別檢測方法，其特征在于，包括: Si，激光器測量并計算車輛的最高高度值； S2，所述激光器將采集到的所述車輛的最高高度值和所述激光器中設(shè)定的限定高度值做對比，若所述最高高度值超過所述限定高度值，則所述激光器向控制主機發(fā)送觸發(fā)信號，所述控制主機控制圖像采集設(shè)備采集所述車輛的圖像，所述圖像采集設(shè)備將所述車輛的圖像發(fā)送到所述控制主機，執(zhí)行S3 ;若所述車輛的最高高度值不超過所述設(shè)定高度值，則不采集所述車輛的圖像，重新執(zhí)行SI ； S3，所述激光器測量并計算所述車輛的最長長度值和所述車輛的車框變化率，并分別將所述車輛的最長長度值及所述車輛的車框變化率和放射型標準數(shù)據(jù)做比對，將比對結(jié)果發(fā)送到所述控制主機； S4，所述控制主機根據(jù)所述車輛的比對結(jié)果判斷是否存儲所述采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像，若所述車輛的比對結(jié)果符合車型放射型標準數(shù)據(jù)，則所述控制主機存儲所述圖像采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像；若所述車輛的比對結(jié)果不符合所述車型放射型標準數(shù)據(jù)，則所述控制主機不存儲所述圖像采集設(shè)備采集的所述車輛的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光器的車型識別檢測方法，其特征在于，所述激光器發(fā)射的激光束為兩束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光器的車型識別檢測方法，其特征在于，所述車輛的最高高度值的計算方法具體為: 設(shè)激光器的安裝高度為Ha，兩束激光從激光器到地面的長度分別為LI和L2，LI激光束到所述車輛表面的長度為L3，L4為另一束激光到車表面的長度，則所述車輛的最高高度值H為:
H= (Ha/Ll) *(L1-L3)
或 H = (Ha/L2)* (L2-L4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于激光器的車型識別檢測方法，其特征在于，所述車輛的最高高度值H的計算方法具體為: LI激光束角與激光器垂直面的夾角為Θ，L2激光束角與激光器垂直面的夾角為角β， Θ = arccos(Ha/Ll) β = arccos (Ha/L2)； 設(shè)LI激光束從所述車輛表面到地面的原路線距離為La，則所述車輛的最高垂直高度Hl為:
La = L1-L3
Hl = cos Θ *La ； 設(shè)L2激光束從所述車輛表面到地面的原路線距離為Lb，則所述車輛的最高垂直高度H2為:
Lb = L2-L4
H2 = cos β *Lb ； 所述車輛的最高高度值H為:H = Hl = H2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于激光器的車型識別檢測方法，其特征在于，所述L1、L2、L3和L4的長度具體為:C*T/2 ；其中，C為光在空氣中的傳播速度，T為所述激光器發(fā)射激光和接受到激光的時間間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光器的車型識別檢測方法，其特征在于，所述車輛的平均長度值的計算方法具體為:所述車輛通過LI激光束的時間為T2-T1，則所述車輛長度值為L = V*(T2-T1)+A ;所述車輛通過L2激光束的時間為T2’ -Tl’，則所述車輛長度值為L，= V*(T2，-Tl，)+A ； 所述車輛的平均車輛長度為(L+L’ )/2 ； 其中，V為車輛行駛速度，A為修正常數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光器的車型識別檢測方法，其特征在于，所述車輛的車框變化率具體為:根據(jù)激光束測量并計算所得的所述車輛的高度確定所述車輛的車框變化率。
8.一種基于激光器的車型識別檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括用于測試并計算車輛最高高度值、最長長度值和車框變化率的激光器、用于采集車輛信息的圖像采集設(shè)備和用于控制圖像采集設(shè)備的控制主機，所述控制主機分別和所述激光器及所述圖像采集設(shè)備通信連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于激光器的車型識`別檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述激光器為近紅外激光器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于激光器的車型識別檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述激光器發(fā)射的激光束波長為905nm。
【文檔編號】G01B11/24GK103730011SQ201210384872
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】趙小松, 崔忠光, 張裴, 鄭云雷 申請人:博隆建亞科技(北京)有限公司