一种车辆速度检测装置及方法_2

文档序号:9249797阅读:来源:国知局
域为第一次扫描到车头的所述扫描信息对应的有车区域,所述第三有车区域为第一次扫描到车辆在所述扫描方向上的全车身的所述扫描信息对应的有车区域;或者所述第一有车区域为扫描到车辆在所述扫描方向上的全车身的所述扫描信息对应的有车区域,所述第二有车区域为最后一次扫描到车辆在所述扫描方向上的全车身的所述扫描信息对应的有车区域,所述第三有车区域为最后一次扫描到车尾的所述扫描信息对应的有车区域;
[0039]所述第一有车区域、第二有车区域以及第三有车区域为同一辆车的有车区域。
[0040]优选地,所述处理器还包括第二速度计算单元,其根据第四有车区域和第五有车区域计算车辆的速度;其中,所述第四有车区域和第五有车区域为车辆驶离所述激光测距仪的扫描区域时,所述有车区域延所述扫描方向在路面上的投影的长度发生连续变化的时间段内扫描到的两帧所述扫描信息对应的有车区域,或者所述第四有车区域和第五有车区域为车辆驶入所述激光测距仪的扫描区域时,所述有车区域延所述扫描方向在路面上的投影的长度发生连续变化的时间段内扫描到的所述扫描信息对应的有车区域;
[0041]所述第四有车区域以及第五有车区域为同一辆车的有车区域。
[0042]优选地,所述激光测距仪为旋转扫描式激光测距仪,且通过龙门架安装于路侧或道路上方。
[0043]本发明的上述技术方案具有如下优点:利用一台旋转扫描式激光测距仪实现对车辆速度的自动、精确检测,车辆速度检测装置结构简单,检测成本低。
【附图说明】
[0044]图1为本发明的一个较佳实施例的一种车辆速度检测装置的结构示意图;
[0045]图2为本发明一个较佳实施例的一种车辆速度检测方法的流程图;
[0046]图3为本发明一个较佳实施例的一种车辆速度检测方法中建立的直角坐标系图;
[0047]图4a、4b为本发明一个较佳实施例的一种车辆速度检测方法中扫描的有效区域示意图;
[0048]图5为本发明一个较佳实施例的一种车辆速度检测方法中计算原理示意图;
[0049]图6为本发明另一个较佳实施例的一种车辆速度检测方法中计算原理示意图;
[0050]图7为本发明再一个较佳实施例的一种车辆速度检测方法中计算原理示意图;
[0051]图8为本发明另再一个较佳实施例的一种车辆速度检测方法中计算原理示意图。
【具体实施方式】
[0052]下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0053]图1为本发明的一个较佳实施例的一种车辆速度检测装置的结构示意图,装置包括激光测距仪I和处理器;激光测距仪I以与车辆的行驶方向成预定夹角的扫描方向2进行扫描,延扫描方向在路面上扫描一遍得到一个帧扫描信息,并将扫描信息传递给处理器;处理器对接收的扫描信息进行处理,得到对应时刻扫描到车辆上的扫描点组成的一个或多个有车区域,对车辆的一个或多个有车区域进行存储,并且利用车辆的有车区域、对应的扫描时间以及预定夹角计算得车辆的速度,其中,有车区域为一条具有两个端点的曲线,并且其延扫描方向在路面上的投影为一条线段。
[0054]本发明还公开了一种车辆速度检测方法,如图2所示,方法包括以下步骤:
[0055]激光测距仪以与车辆的行驶方向成预定夹角的扫描方向进行扫描,延扫描方向在路面上扫描一遍得到一个帧扫描信息,并将扫描信息传递给处理器;
[0056]处理器对接收的扫描信息进行处理,得到对应时刻扫描到车辆上的扫描点组成的一个或多个有车区域,并对车辆的一个或多个有车区域进行存储;其中有车区域为一条具有两个端点的曲线,并且其延扫描方向在路面上的投影为一条线段;
[0057]处理器利用车辆的有车区域、对应的扫描时间以及预定夹角计算得车辆的速度。
[0058]本发明的装置和方法,利用一台激光测距仪I实现对车辆速度的自动、精确检测,检测装置结构简单,易于实现。
[0059]进一步地,处理器包括有车区域提取单元以及存储单元;对扫描到的每一帧扫描信息或扫描曲线提取其中的有车区域部分,并分区域进行存储,具体如下:
[0060]有车区域提取单元,对于每一帧扫描信息,将其每一扫描点的高度值与预定高度进行比较,高于预定高度的扫描点构成一个或多个有车域,之后利用有效点数预定值(照射到车体的扫描点数的预定值)、有效长度预定值(扫描曲线对应的有效长度的预定值)对有车域的有效性进行判断,获得车辆的有效区域,之后利用相邻区域距离预定值将相邻有效区域之间的间距小于相邻区域距离预定值的有效区域进行合并,得到一个或多个有车区域,其中每一个有车区域对应一辆车,如图4a、4b所示,图4a为有效区域在直角坐标系下的示意图,图4b为有效区域在极坐标系下的示意图。图中有两个有车区域,区域I和区域2,有车区域的边界点,如图中的A、B点所示通过特征点来进行判断:坐标转换以后,高度值低于设定的阈值的连续点个数大于设定值时,同时有效区域的宽度大于宽度设定值。上述有车域、有效区域以及有车区域均为:对于每一帧扫描信息来说为具有两个端点的一条曲线,并且在路面的投影为一条线段。
[0061]存储单元,对于当前帧的扫描信息对应的有车区域,与前一帧的扫描信息对应的有车区域进行匹配,将属于同一辆车的有车区域进行单独存储,形成一个记录集,若没有符合匹配条件的有车区域,则认为是一辆新车存储在单独的记录集中。匹配过程具体为:比较当前有车区域中的端点的X坐标和前一帧扫描信息中的有车区域的端点的X坐标,对应X坐标之间的差值小于设定的值,同时有车区域的宽度差值也小于设定的值,则认为匹配成功,属于同一辆车。
[0062]进一步地,激光测距仪I为旋转扫描式激光测距仪,旋转扫描式激光测距传感器通过立杆或者龙门架安装在路侧或者路面上方,其扫描平面与车辆行驶方向呈一固定夹角,即预定夹角。预定夹角根据实际情况进行设置,其大于29度且小于61度,或大于119度且小于151度;优选地,预定夹角为45度。
[0063]当车辆沿着行驶方向首先驶入激光测距仪的扫描区域第一次扫描到车头时,得到第I帧扫描信息;当车辆完全驶入传感器的扫描区域第一次扫描到全车身时,得到第2帧扫描信息;当车辆驶离扫描区域时扫描到最后一次全车身时,得到第3帧扫描信息;当车辆驶离扫描区域时,扫描到最后一次车尾时,得到第4帧扫描信息,
[0064]利用第2帧扫描信息、第3帧扫描信息或其他扫描到车辆全身的扫描信息对应的有车区域(第一有车区域),以及预定夹角计算计算车辆宽度,并利用车辆的宽度、第二扫描信息对应的第二有车区域、第三扫描信息对应的第三有车区域、对应的扫描时间以及预定夹角计算车辆速度,具体步骤如下:
[0065](I)、建立坐标系,沿垂直于路面方向和扫描曲线的方向构建二维直角坐标系XOY,坐标原点取为路面上且位于激光测距仪正下方的点O,激光测距仪的高度为H,即X轴为扫描方向,Y轴为竖直方向,并且激光测距仪的X轴坐标为0,如图3所示;激光器的扫描信息对应的扫描曲线为沿扫描方向的一系列离散的点组成,每一个点的值代表该点与激光测距仪之间的距离。将该距离值在构建的直角坐标系中进行坐标转换得到沿扫描方向的X值和垂直于路面方向的Y值。利用路面作为背景帧,得到的Y值即为扫描点相对于路面的垂直高度值。每一个扫描点的X值和Y值根据该点的距离值以及该点在扫描曲线中的索引值计算(根据值可以得到扫描点的扫描线与竖直方向的夹角),并且每相邻两个扫描点与激光器构成的夹角是固定的,用α表示。
[0066](2)、计算车辆的宽度,公式如下:
[0067]W = ( S1Sin (η α ) - S2sin (m α ) ) sin θ ;
[0068]式中,θ表示预定夹角,W表示车辆的宽度,SI表示第一有车区域的一个端点距离激光测距仪的距离,S2表示第一有车区域的另一个端点距离激光测距仪的距离,ηα表示第一有车区域的一个端点与竖直方向的夹角,ma表示第一有车区域的另一个端点与竖直方向的夹角;n、m均为索引值;
[0069]此步骤中,通过车辆有车区域的记录集,通过寻找特征点,可以确定车辆的边界点A和B (有车区域的而两个端点),对应的扫描点的索引值分别为
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1