专利名称：基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统及方法
技术领域：
本发明涉及智能交通管理设备技术领域，特别涉及车型识别技术领域，具体是指一种基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统及方法。
背景技术：
随着交通拥挤和堵塞等各种问题的日益突出，以及计算机技术的不断发展，智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)得到了越来越广泛的应用，并在欧、美等发达国家广泛得到应用，而在我国的应用尚处于探索研究的起步阶段。车辆检测、跟踪和车型识别是ITS应用领域中的重要分支，也是目前相对薄弱的技术环节。车型自动识别，是ITS进行车辆分类管理和监控的前提，且与车辆牌照识别功能 结合，能够十分全面的掌握道路车辆的行驶信息，为智能化的交通管理提供有力的保障。目前，车型自动识别方法主要有以下几种I、电子标签识别法现阶段不停车收费(ETC)采用最多的是基于无线通讯技术。电子标签是用来记录车辆本身的信息包括车辆账号、车辆类型、车主、车牌号等。当车辆通过安装在收费通道内的收费设备时，通过电子标签和阅读器之间的微波通讯，实现信息的交换，并进行CRC校验，最后通过收费系统与车主的银行实行定期清算。因为车辆存在掉换车载电子标签进行作弊的可能，收费站等场所需要额外安装监控设备，增加了基建投入。
2、电磁感应线圈识别法预先在公路下面铺设一个通有高频电流的线圈，由于车辆的材质大部分是金属，当车辆从感应线圈上面通过时，会在线圈内部产生涡流而使线圈电感量减小。不同车型的底盘结构和铁磁物质分布的有所不同，由于电流变化引起的磁场的变化也不同，因此可以根据感应曲线的不同而区分不同类型的车辆，进而得到具体的车型。该方法的优点是准确率较高、不受气候影响且成本不太高，同时还能检测各车型的车流量及占有率等交通参数。电磁感应线圈法需要把线圈埋入地下，受车辆的挤压容易损坏，寿命较短，维护时需要破坏路面，维护成本较高。3、车牌识别法车牌识别法是一种通过识别车牌间接识别车型的方法。首先从摄像机获取的汽车牌照图像中识别出车牌号和车牌颜色，然后到车辆数据库中去检索与此车牌号相对应的车型，最终得到车辆的类型。该方法对硬件要求不高，安装起来也灵活方便，但需要事先对每一辆车建立包含各种信息的车辆数据库，而且图像必须保证车牌清晰，在实际应用中还受到遮挡、光照等的限制。4、基于视频图像的车型识别国内外利用视频图像进行车型识别的研究很多，因为数字图像能够提供很多有用的信息，利用一定的算法得到许多车辆的信息，然后依据这些车辆特征进而得到具体的车型。相比于其它的车型识别方法，利用图像来识别有其自身的缺点，首先数字图像无法清晰的获取，然后就是很难保证特征提取算法的有效性，这样就无法保证可靠的车型识别率。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种基于激光高速脉冲扫描技术，对经过车辆的不同部位进行测距扫描，采集车辆的侧面轮廓数据，然后通过这些数据与车型数据库中的数据比较，实现车型判断的，且识别率较高，设置及维护简单，成本低廉，应用范围广泛的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统及方法。为了实现上述的目的，本发明基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统的具有如下构成
该系统包括高频激光测距模块、车辆轮廓绘制模块和车型识别模块，所述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块设置于车辆经过的车道上方，所述的高频激光测距模块的激光脉冲发射口垂直于所述的车道，所述的高频激光测距模块的输出端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输入端，所述的车辆轮廓绘制模块的输出端连接所述的车型识别模块的输入端。该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的高频激光测距模块的激光扫描频率为2000Hz，激光波长为904nm。该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块均集成于一个高频激光测距仪内，所述的高频激光测距仪固定于所述车道中间上方的道路监控架上。该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的高频激光测距模块的测距范围为30米。该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的车辆轮廓绘制模块为一距离参数扫描图绘制单元，该距离参数扫描图绘制单元的输入端连接所述的高频激光测距模块的输出端，所述的距离参数扫描图绘制单元的输出端连接所述的车型识别模块。该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的距离参数扫描图绘制单元通过无线信号连接所述的车型识别模块。该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的车型识别模块包括预处理单元、图像匹配单元和车型库单元，所述的预处理单元的输入端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输出端，所述的预处理单元的输出端分别连接所述的图像匹配单元和车型库单元的输入端，所述的车型库单元的输出端连接所述的图像匹配单元的输出端，所述的图像匹配单元的输出端为车型信息输出端，该车型信息输出端为网络接口或串行接口。该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的预处理单元包括车长识别子单元、车高识别子单元和车辆轮廓线提取子单元，所述的车长识别子单元和车高识别子单元的输出端均连接所述的车型库单元，所述的车辆轮廓线提取子单元连接所述的图像匹配单元。本发明还提供一种利用所述的系统实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，该方法包括以下步骤(I)所述的高频激光测距模块进行实时脉冲激光测距，并将测得的距离值发送至所述的车辆轮廓绘制模块；
(2)所述的车辆轮廓绘制模块将接收到距离值实时绘制于距离参数扫描图上；(3)所述的车辆轮廓绘制模块将所述的距离参数扫描图实时发送至所述的车型识别丰旲块;(4)所述的车型识别模块根据所述的距离参数扫描图上绘制的车辆轮廓信息识别车型，并输出车型数据信息。该实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的车辆轮廓绘制模块为一距离参数扫描图绘制单元，该距离参数扫描图绘制单元的输入端连接所述的高频激光测距模块的输出端，所述的距离参数扫描图绘制单元的输出端连接所述的车型识别模块，所述的车辆轮廓绘制模块将接收到距离值实时绘制于距离参数扫描图上，具体为所述的距离参数扫描图绘制单元将接收到距离值实时绘制于一坐标系中，形成一距离参数扫描图。
该实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的距离参数扫描图绘制单元通过无线信号连接所述的车型识别模块，所述的车辆轮廓绘制模块将所述的距离参数扫描图实时发送至所述的车型识别模块，具体为车辆轮廓绘制模块将所述的距离参数扫描图通过无线信号实时发送至所述的车型识别模块。该实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的车型识别模块包括预处理单元、图像匹配单元和车型库单元，所述的预处理单元的输入端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输出端，所述的预处理单元的输出端分别连接所述的图像匹配单元和车型库单元的输入端，所述的车型库单元的输出端连接所述的图像匹配单元的输出端，所述的图像匹配单元的输出端为车型信息输出端，所述的步骤(4)具体包括以下步骤(41)所述的预处理单元根据所述的距离参数扫描图获得车型参数信息和车型轮廓信息；(42)所述的预处理单元将所述的车型参数信息发送至所述的车型库单元，并将所述的车型轮廓信息发送至所述的图像匹配单元；(43)所述的车型库单元根据获得的车型参数信息读取对应的多个车型的图像信息发送至所述的图像匹配单元；(44)所述的图像匹配单元将从所述的预处理单元获得的车型轮廓信息与从所述的车型库单元获得的各个车型的图像信息依次进行对比，并将最接近的图像信息的车型作为匹配车型；(45)所述的车型信息输出端输出所述的匹配车型的数据信息。该实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的预处理单元包括车长识别子单元、车高识别子单元和车辆轮廓线提取子单元，所述的车长识别子单元和车高识别子单元的输出端均连接所述的车型库单元，所述的车辆轮廓线提取子单元连接所述的图像匹配单元，所述的预处理单元根据所述的距离参数扫描图获得车型参数信息和车型轮廓信息，具体为所述的车长识别子单元根据所述的距离参数扫描图获得车长信息；所述的车高识别子单元根据所述的距离参数扫描图获得车高信息；所述的车辆轮廓线提取子单元根据所述的距离参数扫描图获得车辆轮廓信息。该实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的预处理单元将所述的车型参数信息发送至所述的车型库单元，具体为所述的预处理单元将所述的车长信息和车高信息发送至所述的车型库单元。该实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的车型库单元根据获得的车型参数信息读取对应的多个车型的图像信息发送至所述的图像匹配单元，具体为车型库单元根据获得的车型车长信息和车高信息读取对应的多个车长及车高相符的车型的图像信息发送至所述的图像匹配单元。该实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的步骤(44)具体包括以下步骤(44-1)所述的图像匹配单元利用近似测度方法将所述的车型轮廓信息依次与所述各个车型的图像信息进行对比，获得各个车型的近似度；(44-1)所述的图像匹配单元将近似度最高的图像信息对应的车型作为匹配车型。
采用了该发明的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其包括高频激光测距模块、车辆轮廓绘制模块和车型识别模块，所述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块设置于车辆经过的车道上方，所述的高频激光测距模块的激光脉冲发射口垂直于所述的车道，所述的高频激光测距模块的输出端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输入端，所述的车辆轮廓绘制模块的输出端连接所述的车型识别模块的输入端。在车辆经过时，高频激光测距模块进行实时脉冲激光测距，并将测得的距离值发送至所述的车辆轮廓绘制模块；车辆轮廓绘制模块将接收到距离值实时绘制于距离参数扫描图上，并将该距离参数扫描图实时发送至所述的车型识别模块；车型识别模块根据该距离参数扫描图上绘制的车辆轮廓信息实现车型识别。从而有效克服了现有技术中存在的，设备设置及维护成本高，车型识别率低的缺陷，提供了一种设置及维护简单，成本低廉的车型自动识别系统，且该系统的车型识别率较高，应用范围也非常广泛的。
图I为本发明的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统的结构示意图。图2为本发明的实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法的步骤流程图。图3为本发明在实际应用中所采用的激光测距仪的原理框图。图4为本发明在实际应用中激光测距仪架设位置示意图。图5为本发明在实际应用中轮廓扫描数据绘图示意图。图6为本发明在实际应用中车型识别流程示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。请参阅图I所示，为本发明的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统的结构示意图。在一种实施方式中，该系统包括高频激光测距模块、车辆轮廓绘制模块和车型识别模块，所述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块设置于车辆经过的车道上方，所述的高频激光测距模块的激光脉冲发射口垂直于所述的车道，所述的高频激光测距模块的输出端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输入端，所述的车辆轮廓绘制模块的输出端连接所述的车型识别模块的输入端。利用该实施方式所述的系统实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，如图2所示，包括以下步骤( I)所述的高频激光测距模块进行实时脉冲激光测距，并将测得的距离值发送至所述的车辆轮廓绘制模块；(2)所述的车辆轮廓绘制模块将接收到距离值实时绘制于距离参数扫描图上；(3)所述的车辆轮廓绘制模块将所述的距离参数扫描图实时发送至所述的车型识别丰旲块;(4)所述的车型识别模块根据所述的距离参数扫描图上绘制的车辆轮廓信息识别车型，并输出车型数据信息。 在一种较优选的实施方式中，所述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块均集成于一个高频激光测距仪内，且该高频激光测距仪固定于所述车道中间上方的道路监控架上，其安装方式十分简便。所述的高频激光测距模块的激光扫描频率可以为2000Hz，激光波长则为904nm。该高频激光测距模块的测距范围为30米。在另一种较优选的实施方式中，所述的车辆轮廓绘制模块为一距离参数扫描图绘制单元，该距离参数扫描图绘制单元的输入端连接所述的高频激光测距模块的输出端，所述的距离参数扫描图绘制单元的输出端连接所述的车型识别模块。该距离参数扫描图绘制单元的输出端可以通过数据线或无线信号连接所述的车型识别模块。在利用该较优选的实施方式所述的系统实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的步骤(2)车辆轮廓绘制模块将接收到距离值实时绘制于距离参数扫描图上，具体为所述的距离参数扫描图绘制单元将接收到距离值实时绘制于一坐标系中，形成一距离参数扫描图。且所述的步骤(3)车辆轮廓绘制模块将所述的距离参数扫描图实时发送至所述的车型识别模块，则具体为车辆轮廓绘制模块将所述的距离参数扫描图通过数据线或无线信号实时发送至所述的车型识别模块。在一种进一步优选的实施方式中，所述的车型识别模块包括预处理单元、图像匹配单元和车型库单元，所述的预处理单元的输入端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输出端，所述的预处理单元的输出端分别连接所述的图像匹配单元和车型库单元的输入端，所述的车型库单元的输出端连接所述的图像匹配单元的输出端，所述的图像匹配单元的输出端为车型信息输出端，该车型信息输出端为网络接口或串行接口。在利用该进一步优选的实施方式所述的系统实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的步骤(4)具体包括以下步骤(41)所述的预处理单元根据所述的距离参数扫描图获得车型参数信息和车型轮廓信息；(42)所述的预处理单元将所述的车型参数信息发送至所述的车型库单元，并将所述的车型轮廓信息发送至所述的图像匹配单元；(43)所述的车型库单元根据获得的车型参数信息读取对应的多个车型的图像信息发送至所述的图像匹配单元；(44)所述的图像匹配单元将从所述的预处理单元获得的车型轮廓信息与从所述的车型库单元获得的各个车型的图像信息依次进行对比，并将最接近的图像信息的车型作为匹配车型；(45)所述的车型信息输出端输出所述的匹配车型的数据信息。在一种更优选的实施方式中，所述的预处理单元包括车长识别子单元、车高识别子单元和车辆轮廓线提取子单元，所述的车长识别子单元和车高识别子单元的输出端均连接所述的车型库单元，所述的车辆轮廓线提取子单元连接所述的图像匹配单元。在利用该更优选的实施方式所述的系统实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法中，所述的步骤(41)预处理单元根据所述的距离参数扫描图获得车型参数信息和车型轮廓信息，具体为所述的车长识别子单元根据所述的距离参数扫描图获得车长信息；所述的车高识别子单元根据所述的距离参数扫描图获得车高信息；所述的车辆轮廓线提取子单元根据所述的距离参数扫描图获得车辆轮廓信息。步骤(42)中所述的预处理单元将所述的车型参数信息发送至所述的车型库单元，具体为所述的预处理单元将所述的车长信息和车高信息发送至所述的车型库单元。且所述的步骤(43)车型库单元根据获得的车型参数信息读取对应的多个车型的图像信息发送至所述的图像匹配单元，具体为车型库单元根据获得的车型车长信息和车高信息读取对应的多个车长及车高相符的车型的图像信息发送至所述的图像匹配单元。在另一更优选的实施方式中，所述的步骤(44)具体包括以下步骤(44-1)所述的图像匹配单元利用近似测度方法将所述的车型轮廓信息依次与所述各个车型的图像信息进行对比，获得各个车型的近似度；(44-1)所述的图像匹配单元将近似度最高的图像信息对应的车型作为匹配车型。在实际应用中，本发明的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统具有以下特点(a)利用高频激光测距仪作为检测器；(b)采用的激光测距仪的扫描频率高达2000Hz，激光发射波长904nm，人眼安全符合GB7247. 1-20011类；(c)测距仪布置在现有的道路监控架上，垂直向下扫描；(d)在激光测距仪上实现车型描绘算法，在PC机器上实现车型识别；(e)系统备有两种传输接口 网络和串口 ；(f)车型识别算法基于图像模式识别原理，将样本数据与车型数据库中的数据通过计算机比较判断出车型，从而实现车型的自动分类。激光扫描技术是利用激光对目标物体进行距离测定(又称激光测距)的技术。它 在工作时向目标射出一束激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。LiDAR (Light Laser Detection andRanging，激光探测及测距系统)的原理和构造与激光测距仪极为相似。系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。鉴于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量。本发明所采用的激光测距仪的原理框图如图3所示。激光扫描法是利用布置道路监控架上的激光测距仪器作为检测器，当车辆经过装置时，根据对汽车不同部位的测距扫描，采集车辆的侧面几何数据，然后通过这些数据与车型数据库中的数据比较后判断出车型，从而实现车型的自动分类。在基于激光高速脉冲扫描技术的车型识别系统中，激光测距仪器的频率很高，这就保证了系统可以采集到足够多的数据，这些数据包括车头高度、车长、轴数、轮距等特征数据，这些信息可以比较完整、细致地描绘出车辆的外轮廓及局部典型特征，使系统达到一个很高的识别率。该方法优点是识别率较高，另外硬件安装非常简单，只需在现有的摄像监控支架上安装一台激光测距仪，利用数据传输线和主机相连。并且利用该方法无需破坏路面，维护起来非常方便。轮廓识别系统是采用激光发射和接收垂直地面向下，如下图4所示，对准一条车道的中间位置，当有车辆通行时，激光测距仪能实时输出所测得的距离值的改变，进而描绘出所测车的轮廓。这种测量方式一般使用的激光束发散角度较小，测距范围一般小于30米即可，且要求激光测距速率比较高，一般要求达到几千赫兹。这对于在重要路段监控可以达到很好的效果，能够区分各种车型，对车身扫描的采样率可以达到I厘米一个点。还可用于车流监测、车辆限高等应用。本发明的实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法采用了近似测度法。首先截取激光扫描的数据绘制相关车型，如图5所示。然后作校正处理。校正的主要内容包括轮廓角度和轮廓毛刺，接着就通过相关的模式匹配算法进行识别。其识别过程就是对车型图寻找出一副以它对应的相似车型图片。一般来说，由于图像在不同时间、不同传感器、不同视角获得的成像条件不同，因此即使是对同一物体，在图像中所表现出来的几何特性、光学特性、空间位置都会有很大的不同，如果考虑到噪声、干扰等影响会使图像发生很大差异，图像匹配就是通过这些不同之处找到它们的相同点。本方法利用图像的物理形状特征(点、线)，如边缘，骨架线条，角点等等，需要进行相关计算的像素点数目有了明显的减少，并具有更强的适应能力。这种算法对于一些细微的干扰不太敏感，而是依赖于提取的图像特征。其关键是寻找易于识别和区分的特征，基于特征集之间的相似性度量来找到模板在图像中的匹配位置。因此，本发明所采用识别的流程如图6所示。 采用了该发明的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其包括高频激光测距模块、车辆轮廓绘制模块和车型识别模块，所述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块设置于车辆经过的车道上方，所述的高频激光测距模块的激光脉冲发射口垂直于所述的车道，所述的高频激光测距模块的输出端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输入端，所述的车辆轮廓绘制模块的输出端连接所述的车型识别模块的输入端。在车辆经过时，高频激光测距模块进行实时脉冲激光测距，并将测得的距离值发送至所述的车辆轮廓绘制模块；车辆轮廓绘制模块将接收到距离值实时绘制于距离参数扫描图上，并将该距离参数扫描图实时发送至所述的车型识别模块；车型识别模块根据该距离参数扫描图上绘制的车辆轮廓信息实现车型识别。从而有效克服了现有技术中存在的，设备设置及维护成本高，车型识别率低的缺陷，提供了一种设置及维护简单，成本低廉的车型自动识别系统，且该系统的车型识别率较高，应用范围也非常广泛的。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求
1.一种基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其特征在于，所述的系统包括高频激光测距模块、车辆轮廓绘制模块和车型识别模块，所述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块设置于车辆经过的车道上方，所述的高频激光测距模块的激光脉冲发射口垂直于所述的车道，所述的高频激光测距模块的输出端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输入端，所述的车辆轮廓绘制模块的输出端连接所述的车型识别模块的输入端。
2.根据权利要求I所述的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其特征在于，所述的高频激光测距模块的激光扫描频率为2000Hz，激光波长为904nm。
3.根据权利要求I所述的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其特征在于，所 述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块均集成于一个内，所述的高频激光测距仪固定于所述车道中间上方的道路监控架上。
4.根据权利要求I所述的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其特征在于，所述的高频激光测距模块的测距范围为30米。
5.根据权利要求I所述的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其特征在于，所述的车辆轮廓绘制模块为一距离参数扫描图绘制单元，该距离参数扫描图绘制单元的输入端连接所述的高频激光测距模块的输出端，所述的距离参数扫描图绘制单元的输出端连接所述的车型识别模块。
6.根据权利要求I所述的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其特征在于，所述的距离参数扫描图绘制单元通过无线信号连接所述的车型识别模块。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其特征在于，所述的车型识别模块包括预处理单元、图像匹配单元和车型库单元，所述的预处理单元的输入端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输出端，所述的预处理单元的输出端分别连接所述的图像匹配单元和车型库单元的输入端，所述的车型库单元的输出端连接所述的图像匹配单元的输出端，所述的图像匹配单元的输出端为车型信息输出端，该车型信息输出端为网络接口或串行接口。
8.根据权利要求7所述的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统，其特征在于，所述的预处理单元包括车长识别子单元、车高识别子单元和车辆轮廓线提取子单元，所述的车长识别子单元和车高识别子单元的输出端均连接所述的车型库单元，所述的车辆轮廓线提取子单元连接所述的图像匹配单元。
9.一种利用权利要求I所述的系统实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤 (1)所述的高频激光测距模块进行实时脉冲激光测距，并将测得的距离值发送至所述的车辆轮廓绘制模块； (2)所述的车辆轮廓绘制模块将接收到距离值实时绘制于距离参数扫描图上； (3)所述的车辆轮廓绘制模块将所述的距离参数扫描图实时发送至所述的车型识别模块； (4)所述的车型识别模块根据所述的距离参数扫描图上绘制的车辆轮廓信息识别车型，并输出车型数据信息。
10.根据权利要求9所述的实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，其特征在于，所述的车辆轮廓绘制模块为一距离参数扫描图绘制单元，该距离参数扫描图绘制单元的输入端连接所述的高频激光测距模块的输出端，所述的距离参数扫描图绘制单元的输出端连接所述的车型识别模块，所述的车辆轮廓绘制模块将接收到距离值实时绘制于距离参数扫描图上，具体为 所述的距离参数扫描图绘制单元将接收到距离值实时绘制于一坐标系中，形成一距离参数扫描图。
11.根据权利要求9所述的实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，其特征在于，所述的距离参数扫描图绘制单元通过无线信号连接所述的车型识别模块，所述的车辆轮廓绘制模块将所述的距离参数扫描图实时发送至所述的车型识别模块，具体为 车辆轮廓绘制模块将所述的距离参数扫描图通过无线信号实时发送至所述的车型识别模块。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，其特征在于，所述的车型识别模块包括预处理单元、图像匹配单元和车型库单元，所述的预处理单元的输入端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输出端，所述的预处理单元的输出端分别连接所述的图像匹配单元和车型库单元的输入端，所述的车型库单元的输出端连接所述的图像匹配单元的输出端，所述的图像匹配单元的输出端为车型信息输出端，所述的步骤(4)具体包括以下步骤 (41)所述的预处理单元根据所述的距离参数扫描图获得车型参数信息和车型轮廓信息； (42)所述的预处理单元将所述的车型参数信息发送至所述的车型库单元，并将所述的车型轮廓信息发送至所述的图像匹配单元； (43)所述的车型库单元根据获得的车型参数信息读取对应的多个车型的图像信息发送至所述的图像匹配单元； (44)所述的图像匹配单元将从所述的预处理单元获得的车型轮廓信息与从所述的车型库单元获得的各个车型的图像信息依次进行对比，并将最接近的图像信息的车型作为匹配车型； (45)所述的车型信息输出端输出所述的匹配车型的数据信息。
13.根据权利要求12所述的实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，其特征在于，所述的预处理单元包括车长识别子单元、车高识别子单元和车辆轮廓线提取子单元，所述的车长识别子单元和车高识别子单元的输出端均连接所述的车型库单元，所述的车辆轮廓线提取子单元连接所述的图像匹配单元，所述的预处理单元根据所述的距离参数扫描图获得车型参数信息和车型轮廓信息，具体为 所述的车长识别子单元根据所述的距离参数扫描图获得车长信息；所述的车高识别子单元根据所述的距离参数扫描图获得车高信息；所述的车辆轮廓线提取子单元根据所述的距离参数扫描图获得车辆轮廓信息。
14.根据权利要求13所述的实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，其特征在于，所述的预处理单元将所述的车型参数信息发送至所述的车型库单元，具体为 所述的预处理单元将所述的车长信息和车高信息发送至所述的车型库单元。
15.根据权利要求14所述的实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，其特征在于，所述的车型库单元根据获得的车型参数信息读取对应的多个车型的图像信息发送至所述的图像匹配单元，具体为 车型库单元根据获得的车型车长信息和车高信息读取对应的多个车长及车高相符的车型的图像信息发送至所述的图像匹配单元。
16.根据权利要求12所述的实现基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别的方法，其特征在于，所述的步骤(44)具体包括以下步骤 (44-1)所述的图像匹配单元利用近似测度方法将所述的车型轮廓信息依次与所述各个车型的图像信息进行对比，获得各个车型的近似度； (44-1)所述的图像匹配单元将近似度最高的图像信息对应的车型作为匹配车型。
全文摘要
本发明涉及一种基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统及方法，属于智能交通管理设备及方法技术领域。本发明的车型自动识别系统包括高频激光测距模块、车辆轮廓绘制模块和车型识别模块，高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块垂直设置于车道上方。利用本发明的方法，高频激光测距模块进行实时脉冲激光测距并发送距离值至车辆轮廓绘制模块；车辆轮廓绘制模块实时绘制距离参数扫描图并将其发送至车型识别模块；车型识别模块根据距离参数扫描图上的车辆轮廓信息实现车型识别，从而有效克服了现有技术中的缺陷，提供了一种设置及维护简单，成本低廉，车型识别率较高，应用范围广泛的车型自动识别系统及方法。
文档编号G08G1/017GK102708694SQ201210202048
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者吴轶轩, 李万才, 梅林 , 汤志伟, 沈冬青, 陈建永 申请人:公安部第三研究所