本發(fā)明涉及一種基于圖像識(shí)別的汽車(chē)動(dòng)態(tài)測(cè)速裝置。
背景技術(shù)：
超速行駛是引起車(chē)禍的重要原因，超速檢測(cè)主要包含車(chē)速檢測(cè)與車(chē)牌識(shí)別，有效的超速檢測(cè)是杜絕超速行駛的有效手段之一。
在汽車(chē)超速檢測(cè)方面，在對(duì)目標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行測(cè)速方面，目前國(guó)內(nèi)外采用的技術(shù)手段主要有采紅外檢測(cè)技術(shù)、超聲檢測(cè)技術(shù)、地感線圈檢測(cè)技術(shù)、激光檢測(cè)技術(shù)、視頻測(cè)速方法等。雷達(dá)測(cè)速由于造價(jià)低廉、測(cè)速裝置較小使用時(shí)隱蔽性較好使其成為目前應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)測(cè)速儀器；激光測(cè)距由于其精度高在靜態(tài)測(cè)量中應(yīng)用越來(lái)越多；根據(jù)測(cè)速場(chǎng)合和要求的不同有時(shí)也采用壓力感應(yīng)或者紅外光感應(yīng)傳感器的方法實(shí)現(xiàn)。目前采用的主要測(cè)速方式為固定測(cè)速和流動(dòng)測(cè)速兩種，但是不管采取哪種測(cè)速方法其測(cè)速準(zhǔn)備都必須固定在某個(gè)位置，因而無(wú)法完成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)速。
而在車(chē)牌識(shí)別方面，主要采用圖像數(shù)字識(shí)別的方法，目前圖像識(shí)別技術(shù)已近比較成熟，也得到了大范圍的使用比如目前高端的停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)，但是其圖像算法較復(fù)雜，其處理系統(tǒng)硬件要求較高，因而在超速測(cè)量中車(chē)牌識(shí)別主要還是采用肉眼識(shí)別。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于圖像識(shí)別的汽車(chē)動(dòng)態(tài)測(cè)速裝置，該基于圖像識(shí)別的汽車(chē)動(dòng)態(tài)測(cè)速裝置能夠在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中完成對(duì)速度的準(zhǔn)確測(cè)量，克服傳統(tǒng)測(cè)速方式的限制，使測(cè)速不僅可以通過(guò)將測(cè)速裝置固定的方式來(lái)完成，還可以將其隨車(chē)攜帶，在動(dòng)態(tài)條件下完成。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供的一種基于圖像識(shí)別的汽車(chē)動(dòng)態(tài)測(cè)速裝置，包括cpu處理系統(tǒng)、顯示模塊、ccd圖像傳感器、時(shí)鐘模塊；所述顯示模塊、ccd圖像傳感器、時(shí)鐘模塊均連接至cpu處理系統(tǒng)；所述cpu處理系統(tǒng)通過(guò)ccd傳感器拍攝前方車(chē)輛的圖像信息并根據(jù)圖片分析兩車(chē)之間的距離，并根據(jù)多張圖片測(cè)算兩車(chē)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，然后通過(guò)顯示模塊實(shí)時(shí)顯示距離和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。
所述cpu處理系統(tǒng)還通過(guò)車(chē)載can總線連接汽車(chē)自測(cè)速模塊，通過(guò)汽車(chē)自測(cè)速模塊獲取汽車(chē)車(chē)速。
所述cpu處理系統(tǒng)在測(cè)算出相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度之后，還通過(guò)獲取到的汽車(chē)車(chē)速計(jì)算出前車(chē)車(chē)速，并將前車(chē)車(chē)速通過(guò)顯示模塊顯示。
所述cpu處理系統(tǒng)還連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，cpu處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊通過(guò)spi通信連接。
所述cpu處理系統(tǒng)還連接有功能設(shè)置模塊，功能設(shè)置模塊包括五個(gè)獨(dú)立按鍵，cpu處理系統(tǒng)通過(guò)用戶對(duì)功能設(shè)置模塊的操作實(shí)現(xiàn)設(shè)置測(cè)量誤差調(diào)整、修改系統(tǒng)時(shí)間、設(shè)定藍(lán)牙連接密碼、系統(tǒng)復(fù)位。
所述cpu處理系統(tǒng)還連接有串口轉(zhuǎn)藍(lán)牙模塊。
所述顯示模塊為帶中文字庫(kù)的12864液晶顯示器。
所述時(shí)鐘模塊為獨(dú)立rtc模塊。
所述cpu處理系統(tǒng)為stm32f407系列單片機(jī)。
所述ccd圖像傳感器為tsl1401。
本發(fā)明的有益效果在于：能夠在當(dāng)前測(cè)速設(shè)備不能覆蓋全路段的前提下，采用動(dòng)態(tài)測(cè)速手段，讓駕駛員感覺(jué)隨時(shí)可能被測(cè)速，從而能起到一定的威懾作用，促使駕駛員在行駛中自覺(jué)遵守速度限制，提高交通安全性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、精度高，在汽車(chē)動(dòng)態(tài)測(cè)速領(lǐng)域有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
如圖1所示的一種基于圖像識(shí)別的汽車(chē)動(dòng)態(tài)測(cè)速裝置，包括ccd圖像傳感器模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、cpu處理系統(tǒng)模塊、按鍵設(shè)置模塊、藍(lán)牙模塊、汽車(chē)自測(cè)速模塊、上位機(jī)模塊；其中ccd圖像傳感器模塊輸出接口通過(guò)數(shù)據(jù)線連接至cpu處理系統(tǒng)、時(shí)鐘模塊輸出連接至cpu處理系統(tǒng)、功能設(shè)置模塊連接至cpu處理系統(tǒng)、cpu處理系統(tǒng)模塊通過(guò)i/o口連接至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、cpu處理系統(tǒng)模塊通過(guò)單片機(jī)串口連接至串口藍(lán)牙模塊、汽車(chē)自測(cè)速模塊通過(guò)can總線接口連接至cpu處理系統(tǒng)、顯示模塊通過(guò)i/o口連接至cpu處理系統(tǒng)、上位機(jī)模塊通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙與系統(tǒng)連接。
(1)ccd圖像傳感器采用tsl1401芯片；
(2)時(shí)鐘模塊采用ds1302時(shí)鐘芯片；
(3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊采用spi通信協(xié)議的w25q128數(shù)字flash存儲(chǔ)芯片，存儲(chǔ)容量128m；
(4)功能設(shè)置模塊為5個(gè)獨(dú)立按鍵，通過(guò)按鍵可以設(shè)置測(cè)量誤差調(diào)整、修改系統(tǒng)時(shí)間、設(shè)定藍(lán)牙連接密碼、系統(tǒng)復(fù)位；
(5)液晶顯示模塊采用帶中文字庫(kù)的12864液晶顯示器；
(6)cpu處理系統(tǒng)采用stm32f407單片機(jī)；
(7)汽車(chē)自測(cè)速模塊采用汽車(chē)obd-ii汽車(chē)診斷法，通過(guò)can總線讀取車(chē)輪轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；
(8)串口轉(zhuǎn)藍(lán)牙模塊采用藍(lán)牙hc-05串口轉(zhuǎn)藍(lán)牙模塊；
(9)上位機(jī)采用帶有藍(lán)牙設(shè)備的安卓系統(tǒng)手機(jī)。
由此，本發(fā)明：
(1)可安裝在執(zhí)法駕駛車(chē)輛上，在車(chē)輛行駛的過(guò)程中完成對(duì)前方車(chē)輛的測(cè)速；
(2)測(cè)速過(guò)程中，要測(cè)量駕駛車(chē)輛(執(zhí)法車(chē)輛)自身車(chē)速與被測(cè)車(chē)輛的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，自身車(chē)速測(cè)量過(guò)程通過(guò)汽車(chē)自測(cè)速模塊完成，通過(guò)汽車(chē)obd-ii自診斷技術(shù)直接讀取車(chē)輛四個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，這樣可以不通安裝傳感器的方法而獲得汽車(chē)行駛速度v0。
(3)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的測(cè)量是通過(guò)視覺(jué)測(cè)距法，即通過(guò)ccd傳感器拍攝前方車(chē)輛的圖像信息并根據(jù)圖片分析兩車(chē)之間的距離。由于各類(lèi)私家車(chē)大小顏色等存在較大差異，但是其車(chē)牌的規(guī)格顏色是統(tǒng)一的，為了降低圖像識(shí)別難度與加快識(shí)別速度本裝置只針對(duì)私家車(chē)進(jìn)行測(cè)量其它車(chē)輛(公交車(chē)、貨車(chē)等)不測(cè)量，在圖像識(shí)別中采用傅里葉描述子法快速提取車(chē)牌邊框，再根據(jù)車(chē)牌邊框在整幅圖片中所占的二維信息確定前方車(chē)輛與攝像頭之間的距離(視覺(jué)測(cè)距法)，再根據(jù)將兩幅連續(xù)的圖片的距離、時(shí)間間隔推算出相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度v1。
(4)動(dòng)態(tài)測(cè)速的過(guò)程中對(duì)于前方測(cè)量完成三幅圖像的拍攝，拍攝時(shí)間間隔為一秒，通過(guò)上述(2)、(3)的步驟就可以測(cè)量前方車(chē)輛的行駛速度v＝v0+v1，由于存儲(chǔ)容量有限，在測(cè)速的過(guò)程中只保存超速行駛車(chē)輛的圖像數(shù)據(jù)、速度、時(shí)間信息，并將相關(guān)原始圖像信息儲(chǔ)存在存儲(chǔ)模塊中。
(5)由于車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別算法復(fù)雜、運(yùn)算時(shí)間久，不利于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因此采用肉眼車(chē)牌差別法，為了方便違規(guī)車(chē)輛大量的數(shù)據(jù)存取，測(cè)速裝置將超速行駛的原始數(shù)據(jù)通過(guò)串口轉(zhuǎn)藍(lán)牙模塊發(fā)送至手機(jī)中，通過(guò)手機(jī)app軟件保存數(shù)據(jù)并報(bào)表，通過(guò)手機(jī)查看圖像從而辨別車(chē)牌。