专利名称：汽车超载自动识别方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于汽车检测技术领域的方法，特别是一种汽车超载自动识别方法。
背景技术：
在我国卡车超载和非法改装加载现象相当严重，造成多数公路和桥梁长期处于超负载运行状态，不仅严重影响公路和桥梁的使用寿命，而且还造成车辆行驶过程中的交通事故频繁发生，特别是某些高速公路更是不堪重负、险象环生。要彻底避免和制止此类现象的发生和存在，除了要加强完善交通法制建设和建立科学管理制度外，十分重要的一点是还要有一套现代化的科技手段加以辅助解决。
经文献检索发现，张友亮、袁明新、储浩基于神经网络的汽车超载识别(汽车科技2002.6)，采用在高速公路入口路面安装两个受荷板，汽车在一定速度下通过该路面时对受荷板的冲击通过两个传感器输出两个信号，信号经过放大和模数转换后输入计算机，两个信号进行特征提取形成一个8维特征向量，再利用一定车速下特征参数与轴载质量之间的函数关系采用神经网络算法计算获得汽车轴载质量，最后将轴载质量与被测汽车规定最大允许轴载质量进行比较，从而获得对被测汽车是否超载的识别。整个系统设计具有一定的可行性，但是该系统最大的缺陷在于1、在手工输入“规定轴载质量”值时，只能依靠管理人员对被测车辆外形的辨别，存在较高的误判概率，而对于改装车辆更会出现束手无策的现象。2、“规定轴载质量”值由管理人员手工输入，没有达到汽车超载识别的自动化水平。
发明内容
本发明的目的在于针对现有汽车超载识别技术存在的不足，提出一种汽车超载自动识别方法。使其具有较高的可靠性、运行稳定性和自动化水平，因此具有较强的实用性。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明通过摄像头判别车型，汽车荷载检测由压力传感器信号输出经数据采集卡至PC机，根据轴载质量与压力的函数关系计算获得轴载质量；根据汽车荷载检测与汽车类型规格辨识的结果，在PC机运算平台上可以十分方便地进行计算和推理获得被测汽车的实际荷载量、超载量、单位车身长度质量，最终完成汽车超载识别，输出被测汽车是否超载及当前道路是否允许通行的结论。
本发明的具体步骤如下(1)在公路通道入口的前后两个互成交角的位置，通过两个CCD摄像头以实现从车辆首尾两个视角对被测汽车外形图像的采集；(2)图像信息经图像采集卡至PC机进行图像处理与双像合成算法对被测汽车进行三维图像重构；(3)通过与标准车辆图形库中的汽车外形图像的比对，首先判别是标准车型还是改装车型；(4)确认车型后，锁定该车型的技术参数；(5)确认是改装车辆，进入计算单位车身长度荷载量计算程序；(6)在公路通道入口预置汽车荷载检测的压力传感器，压力传感器的输出信号由预设的信号电缆线引出；(7)当汽车进入公路通道入口时，压力传感器随即将感应到的压力信号转换成电气信号输出经数据采集卡至PC机；(8)在PC运算平台根据汽车轴载质量与压力信号之间的函数关系计算出汽车的每个轴载质量。
本发明可以对被测汽车的车轴数进行确定；根据动力学模型计算获得车辆质量量值与单位车身长度质量量值；可计算获得被测汽车的荷载与单位车身长度荷载量，并做出是否超载与超载多少的判别；可计算获得被测改装汽车的荷载与单位车身长度荷载量，并根据路面承载能力、运行安全系数与交通法规所规定的通行限制做出是否允许通行的判别。
具体实施例方式
以下结合本发明方法的内容提供以下实施例选择不同车型及其载重量依次先后通过公路入口。
(1)在公路通道入口处被两个CCD摄像头摄取车辆首尾外形二维图像；(2)图像信息经图像采集卡至PC机进行图像处理与双像合成算法对被测汽车进行三维图像重构；(3)通过与标准车辆图形库中的汽车外形图像的比对，判别出车型类别；(4)当汽车进入公路通道入口时，轮轴依次通过汽车荷载检测装置，压力传感器实时向数据采集卡输出压力电气信号经数据采集卡至PC机；(5)根据汽车轴载质量与压力信号之间的函数关系计算出汽车的每个轴载质量；(6)根据被测汽车的车轴数与动力学模型计算获得车辆质量量值与单位车身长度质量量值；(7)计算获得被测汽车的荷载与单位车身长度荷载量，并做出是否超载、超载多少以及是否准予通行的判别。
以下结合本发明以具体车型为对象，进一步描述其实施效果实验卡车1东风云汽双桥致富皇-KM1116G2(1)KM1116G2通过公路入口，被采集前后外形图像；(2)被辨识为“东风云汽双桥致富皇-KM1116G2”标准车型；(3)经荷载检测装置测定与运算平台计算获得整车质量 16500kg单位车身长度质量 1375kg/m荷载 5500kg＜标定吨位 6000kg结论 无论荷载还是单位车身长度质量均允许通行。实施效果十分显著。
实验卡车2重庆重汽-CQ3192BL381(1)CQ3192BL381通过公路入口，被采集前后外形图像；(2)被辨识为“重庆重汽-CQ3192BL381”标准车型；(3)经荷载检测装置测定与运算平台计算获得整车质量 20000kg单位车身长度质量 2857kg/m荷载 11000kg＞标定吨位 10000kg
结论 无论荷载还是单位车身长度重量均不允许通行。实施效果十分显著。
实验卡车3改装卡车(1)改装卡车通过公路入口，被采集前后外形图像；(2)被辨识为外形似“东风云汽双桥致富皇”，但是车身比标准车长出1m；(3)经荷载检测装置测定与运算平台计算获得整车质量 20000kg单位车身长度质量 1667kg/m荷载 9000kg＞标定吨位 6000kg结论 无论荷载还是单位车身长度质量均不允许通行。实施效果十分显著。
权利要求
1.一种汽车超载自动识别方法，其特征在于，首先通过摄像头判别车型，汽车荷载检测由压力传感器信号输出经数据采集卡至PC机，根据轴载质量与压力的函数关系计算获得轴载质量；根据汽车荷载检测与汽车类型规格辨识的结果，在PC机运算平台上可以十分方便地进行计算和推理获得被测汽车的实际荷载量、超载量、单位车身长度质量，最终完成汽车超载识别，输出被测汽车是否超载及当前道路是否允许通行的结论。
2.根据权利要求1所述的汽车超载自动识别方法，其特征是，步骤具体如下(1)在公路通道入口的前后两个互成交角的位置，通过两个CCD摄像头以实现从车辆首尾两个视角对被测汽车外形图像的采集；(2)图像信息经图像采集卡至PC机进行图像处理与双像合成算法对被测汽车进行三维图像重构；(3)通过与标准车辆图形库中的汽车外形图像的比对，首先判别是标准车型还是改装车型；(4)确认车型后，锁定该车型的技术参数；(5)确认是改装车辆，进入计算单位车身长度荷载量计算程序；(6)在公路通道入口预置汽车荷载检测的压力传感器，压力传感器的输出信号由预设的信号电缆线引出；(7)当汽车进入公路通道入口时，压力传感器随即将感应到的压力信号转换成电气信号输出经数据采集卡至PC机；(8)在PC运算平台根据汽车轴载质量与压力信号之间的函数关系计算出汽车的每个轴载质量。
全文摘要
一种用于公路运行与交通安全监控的汽车超载自动识别方法。本发明首先通过摄像头判别车型，汽车荷载检测由压力传感器信号输出经数据采集卡至PC机，根据轴载质量与压力的函数关系计算获得轴载质量；根据汽车荷载检测与汽车类型规格辨识的结果，在PC机运算平台上可以十分方便地进行计算和推理获得被测汽车的实际荷载量、超载量、单位车身长度质量，最终完成汽车超载识别，输出被测汽车是否超载及当前道路是否允许通行的结论。本发明具有较高的可靠性、运行稳定性和自动化水平，因此具有较强的实用性。
文档编号G01G19/02GK1670490SQ20051002506
公开日2005年9月21日 申请日期2005年4月14日 优先权日2005年4月14日
发明者肖杭, 张秀彬, 曾国辉, 计长安, 应俊豪, 何斌, 周雪莲, 吴浩 申请人:上海交通大学