一种基于tof相机的车辆定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能交通系统技术领域，具体涉及一种基于TOF相机的车辆定位系统。
【背景技术】
[0002]基于DSRC的多车道自由流系统中，路侧系统使用多台RSlKRoadSide Unit，路侧单元)天线在道路横截面形成连续的DSRC通信区域，以便与驶入通信区域内车辆上装载的OBU(On Board Unit，车载单元)进行无线通信，进而实现各种应用场景。但是由于道路交通的开放性，会存在部分未安装OBU的车辆驶过多车道自由流系统断面。未安装OBU车辆无法被DSRC系统识别，不能实现预定的管控、统计或收费应用，但车辆会被辅助定位系统识别。为实现无标签车辆稽查，需要将辅助定位系统获取的车辆位置信息与DSRC系统获取的车辆信息进行比对，排除未安装OBU的车辆。
[0003]目前，多车道自由流的辅助定位系统主要通过视频检测方式实现车辆的定位与跟踪，但是视频检测方式易受天气环境、并行车辆遮挡等的影响，定位精度比较低。因此，车辆定位作为多车道自由流系统中的必须功能，亟待需要一种检测精度高、适应性强的系统来完成车辆定位功能。
[0004]TOF是Time of flight的简写，直译为飞行时间的意思。所谓飞行时间法3D成像，是传感器连续发送经调制的近红外光遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息。这种技术跟3D激光传感器原理基本类似，只不过3D激光传感器是逐点扫描，而TOF相机则是同时得到整幅图像的深度信息。
【实用新型内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:适应于任何天气环境，克服并行车辆遮挡、前后车辆遮挡等问题，实现对车辆的准确定位。
[0007](二)技术方案
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于TOF相机的车辆定位系统，所述系统包括:TOF相机组，为至少两个TOF相机，用于实时采集所述TOF相机覆盖区域内的各像素点距离信息；数据采集处理器，与所述的TOF相机组连接，用于对TOF相机的数据进行采集、处理，输出检测结果；
[0009]所述的TOF相机的孔径角在行车方向上至少为10度，覆盖至少0.5米范围；
[0010]所述的TOF相机的孔径角在车道宽度方向至少为40度，覆盖整个车道断面。
[0011]优选地，所述的TOF相机的孔径角，行车方向上至少为10度，车道宽度方向至少为
40度。
[0012]优选地，所述的TOF相机组中的各个TOF相机覆盖区域间隔O?2米。
[0013]优选地，所述的TOF相机组中的每个TOF相机安装高度至少为4米。
[0014]优选地，所述的TOF相机采集的数据还包括各像素点的灰度信息和(或)置信度信息。
[0015]为了不同的车辆定位范围和精度的要求，以及车道的宽度、车道数量，可以选择不同分辨率和孔径角的TOF相机以及TOF相机数量来满足要求。
[0016](三)有益效果
[0017]本实用新型公开的车辆定位系统采用TOF相机作为采集器，不受任何天气、环境的影响，能实现全天候的车辆定位。通过不同TOF相机获取的车辆轮廓进行简单拼接就获得车辆的完整轮廓，能够对车辆进行有效的分割，克服了车辆前后遮挡、并行车辆遮挡等问题，实现了车辆的准确定位。同时，此种TOF相机的布局方式，使得TOF相机的覆盖区域之间没有重叠，避免了相机间的相互干扰。同时TOF相机的体积小巧，便于现场安装调试，极大的降低了系统施工复杂性。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例1的一种基于TOF相机的车辆定位系统示意图；
[0019]图2是本实用新型实施例2的一种基于TOF相机的车辆定位系统示意图；
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0021]实施例1
[0022]本实施例以双车道、3个TOF相机、相机正装方式为例来说明本实用新型。但不限定本实用新型的保护范围。
[0023]本实用新型公开了一种基于TOF相机的车辆定位系统，参照图1，所述系统包括3个TOF相机Tl、T2、T3组成的TOF相机组TGl，用于采集覆盖区域内的车辆轮廓数据;数据采集处理器Cl，与所述的TOF相机组TGl连接，用于对TOF相机组TGl的数据进行采集、处理，输出检测结果。
[0024]图1中定义行车方向的左侧车道为I车道，右侧车道为2车道。TOF相机Tl、Τ2、Τ3安装于车道上方的龙门架的正中间位置，高度为6米。
[0025]TOF相机Τ1、Τ2、Τ3的孔径角相同，均为行车方向上为23度，车道宽度方向为68度，每个TOF相机覆盖地面呈现一个矩形。每个TOF相机的覆盖区域为行车方向上为2米，车道宽度方向为8米。TOF相机Tl的覆盖区域为区域1，T0F相机Τ2的覆盖区域为区域2，T0F相机Τ3的覆盖区域为区域3。区域1、区域2、区域3之间的间隔为0.5米，且区域1、区域2、区域3不存在交叉覆盖区域，既能避免相机重复区域的干扰问题，又能保证车辆轮廓拼接的简易型。
[0026]车辆在行驶过程中，分别通过区域3、区域2、区域I，通过TOF相机T1、T2、T3实时采集车辆轮廓数据，通过采集器Cl经过简单的拼接处理，输出车辆定位结果，完成车辆的定位与跟踪。
[0027]实施例2
[0028]本实施例以双车道、3个TOF相机、相机侧装方式为例来说明本实用新型。但不限定本实用新型的保护范围。
[0029]本实用新型公开了一种基于TOF相机的车辆定位系统，参照图2，所述系统包括3个TOF相机T4、T5、T6组成的TOF相机组TG2，用于采集覆盖区域内的车辆轮廓数据;数据采集处理器C2，与所述的TOF相机组TG2连接，用于对TOF相机组TG2的数据进行采集、处理，输出检测结果。
[0030]图2中定义行车方向的左侧车道为I车道，右侧车道为2车道。TOF相机T4、T5、T6安装于路侧的立杆上，高度均为6米。为了保证TOF相机之间的覆盖区域没有重叠，TOF相机Τ4和Τ6安装于车道I的左侧，TOF相机Τ5安装于车道2的右侧。
[0031]TOF相机Τ4、Τ5、Τ6的孔径角相同，均为行车方向上为23度，车道宽度方向为68度，每个TOF相机覆盖地面呈现一个梯形。TOF相机Τ4的覆盖区域为区域4，T0F相机Τ5的覆盖区域为区域5，T0F相机T6的覆盖区域为区域6。区域4、区域5、区域6之间的间隔为0.2米，且区域4、区域5、区域6不存在交叉覆盖区域。既能避免相机重复区域的干扰问题，又能保证车辆轮廓拼接的简易型。
[0032]车辆在行驶过程中，分别通过区域6、区域5、区域4，通过TOF相机T4、T5、T6实时采集车辆轮廓数据，通过采集器C2经过简单的拼接处理，输出车辆定位结果，完成车辆的定位与跟踪。
[0033]上述描述中的TOF相机包含了发送单元和接收单元，完成了车辆轮廓信息的采集。
[0034]上述描述中的数据采集器对数据的采集、处理，输出检测结果等操作属于行业内公知技术。
[0035]以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1.一种基于TOF相机的车辆定位系统，其特征在于，所述系统包括:TOF相机组，为至少两个TOF相机，用于实时采集所述TOF相机覆盖区域内的各像素点距离信息；数据采集处理器，与所述的TOF相机组连接，用于对TOF相机的数据进行采集、处理，输出检测结果； 所述的TOF相机的孔径角在行车方向上至少为10度，覆盖至少0.5米范围； 所述的TOF相机的孔径角在车道宽度方向至少为40度，覆盖整个车道断面。2.如权利要求1所述的一种基于TOF相机的车辆定位系统，其特征在于，所述的TOF相机组中的各个TOF相机覆盖区域间隔O?2米。3.如权利要求1所述的一种基于TOF相机的车辆定位系统，其特征在于，所述的TOF相机组中的各个TOF相机的安装高度至少为4米。4.如权利要求1所述的一种基于TOF相机的车辆定位系统，其特征在于，所述的TOF相机采集的数据还包括各像素点的灰度信息和/或置信度信息。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于TOF相机的车辆定位系统，涉及智能交通系统技术领域，所述系统包括：TOF相机组，为至少两个TOF相机，用于实时采集所述TOF相机覆盖区域内的各像素点距离信息；数据采集处理器，与所述的TOF相机组连接，用于对TOF相机的数据进行采集、处理，输出检测结果；所述的TOF相机左右覆盖整个车道断面，前后覆盖至少1米范围。通过不同TOF相机获取的车辆轮廓进行简单拼接就获得车辆的完整轮廓，能够对车辆进行有效的分割，克服了车辆前后遮挡、并行车辆遮挡等问题，适应于任何天气环境，不受光线等条件的影响。同时，此种TOF相机的布局方式，使得TOF相机的覆盖区域之间没有重叠，避免了相机间的干扰。
【IPC分类】G08G1/017
【公开号】CN205230344
【申请号】CN201521089863
【发明人】李娟娟, 沈峰, 王庆飞, 屈志巍
【申请人】北京万集科技股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月24日