RU2470376C2 - Method to detect distance from speed metre video camera to vehicle (versions) - Google Patents

Method to detect distance from speed metre video camera to vehicle (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2470376C2
RU2470376C2 RU2011108424/11A RU2011108424A RU2470376C2 RU 2470376 C2 RU2470376 C2 RU 2470376C2 RU 2011108424/11 A RU2011108424/11 A RU 2011108424/11A RU 2011108424 A RU2011108424 A RU 2011108424A RU 2470376 C2 RU2470376 C2 RU 2470376C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
camera
grz
road
distance
Prior art date
Application number
RU2011108424/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011108424A (en
Inventor
Юрий Леонидович Зарубин
Николай Витальевич Убоженко
Максим Анатольевич Вовк
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Распознавания"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Распознавания" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Распознавания"
Priority to RU2011108424/11A priority Critical patent/RU2470376C2/en
Publication of RU2011108424A publication Critical patent/RU2011108424A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470376C2 publication Critical patent/RU2470376C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: group of inventions relates to measurement equipment and may be used to detect distance to a moving vehicle. On the way of vehicle movement a video camera is installed, whenever a vehicle appears in the zone of control, a video frame is fixed with an image of a license plate on the vehicle. The license plate symbols are recognised, using which, the type of the license plate is identified. Coordinates of points (tops) of the license plate image corners are measured in the system of video frame coordinates, geometric dimensions of the license plate image are defined on the video frame in pixels. In the proposed group of inventions, the distance is measured to a certain point of the vehicle, namely, to the centre of the license plate, no matter what is the height of video camera installation above the road. Besides, the detection of license plate installation height above the road is identified.
EFFECT: using a group of inventions makes it possible to increase probability of vehicle identification when detecting violation of speed regime.
3 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для определения расстояния до движущегося транспортного средства, а также для определения высоты подвеса номерной пластины ГРЗ на транспортном средстве.The invention relates to instrumentation and can be used to determine the distance to a moving vehicle, as well as to determine the height of the suspension plate license plate plate on the vehicle.

Известны методы, применяющиеся для измерения расстояния до транспортного средства (ТС), основанные на лазерном и радиолокационном принципе [1]. При подъезде к зоне ограничения скорости производится измерение скорости движения ТС. Однако по фотоизображению не видно, находится ли ТС в зоне ограничения скорости в момент измерения скорости. Зная фиксированное расстояние от места измерения до границы зоны ограничения скорости, а также определив расстояние от места измерения до ТС в момент измерения скорости, можно однозначно определить наличие факта нарушения скоростного режима движения ТС.Known methods used to measure the distance to the vehicle (TS), based on the laser and radar principle [1]. When approaching the speed limit zone, the vehicle speed is measured. However, the photo image does not show whether the vehicle is in the speed limit zone at the time of measuring the speed. Knowing the fixed distance from the measurement site to the boundary of the speed limit zone, as well as determining the distance from the measurement location to the vehicle at the time of measuring the speed, it is possible to unambiguously determine the presence of a violation of the vehicle speed regime.

Метод измерения расстояния до ТС может также применяться в новом классе устройств: измерителей скорости движения ТС с использованием видеокамеры. Существует достаточно новый класс устройств: измерителей скорости движения ТС по видеоизображению. В состав таких устройств входит специализированная видеокамера, позволяющая фиксировать четкое изображение ТС, движущихся на высокой скорости и при меняющихся условиях освещенности, а также специальное программное обеспечение, позволяющее распознавать цифро-буквенную последовательность и тип государственного регистрационного знака (ГРЗ) ТС с высокой вероятностью. Устройства такого класса позволяют реализовать данный способ на практике.The method of measuring the distance to the vehicle can also be used in a new class of devices: vehicle speed meters using a video camera. There is a fairly new class of devices: vehicle speed measuring devices in a video image. These devices include a specialized video camera that allows you to capture a clear image of vehicles moving at high speed and under changing lighting conditions, as well as special software that recognizes the alphanumeric sequence and type of state registration plate (GRS) of a vehicle with high probability. Devices of this class allow you to implement this method in practice.

По сравнению с лазерным и радиолокационным методами данный метод имеет преимущество в вероятности идентификации ТС, расстояние до которого было измерено. Лазерные и радиолокационные методы измерения расстояния не имеют 100% достоверности результатов измерения, т.к. одни и те же измерения могут производиться до разных точек транспортного средства, например до бампера или до лобового стекла. В случае движения ТС в плотном потоке, что характерно для современных городских трасс, измерения могут быть произведены вообще для другого ТС. При применении данного метода вероятность идентификации ТС составит 100%, т.к. измерение основывается на результате идентификации ТС по его ГРЗ и производится всегда до одной и той же точки ТС.Compared with laser and radar methods, this method has an advantage in the probability of identifying the vehicle, the distance to which was measured. Laser and radar methods for measuring distance do not have 100% reliability of the measurement results, because the same measurements can be made to different points of the vehicle, for example, to the bumper or to the windshield. In the case of traffic in a dense stream, which is typical for modern urban routes, measurements can be made in general for another vehicle. When using this method, the probability of identifying a vehicle will be 100%, because the measurement is based on the identification of the vehicle by its load and is always carried out to the same point on the vehicle.

В данном методе измеряется расстояние до определенной точки ТС, а именно до пластины ГРЗ, независимо от высоты установки видеокамеры над автодорогой.In this method, the distance to a specific point of the vehicle is measured, namely, to the GRZ plate, regardless of the height of the camcorder above the highway.

Применение данного метода расширяет арсенал средств, используемых для измерения расстояния от средства наблюдения и измерения до ТС.The application of this method expands the arsenal of tools used to measure the distance from the means of observation and measurement to the vehicle.

Технической задачей данного изобретения является создание метода измерения расстояния от видеокамеры до номерной пластины ТС, а также измерения высоты номерной пластины над полотном автодороги.An object of the present invention is to provide a method for measuring the distance from a video camera to a vehicle license plate, as well as measuring the height of a license plate above a roadway web.

Поставленная задача достигается тем, что по первому варианту способ определения расстояния от видеокамеры измерителя скорости до транспортного средства заключается в том, что на пути движения транспортного средства (ТС) размещают видеокамеру, при появлении ТС в зоне контроля фиксируют видеокадр с изображением пластины государственного регистрационного знака (ГРЗ), производят распознавание символов ГРЗ, по которым определяют тип пластины ГРЗ, измеряют координаты точек вершин углов изображения пластины ГРЗ в системе координат видеокадра, определяют геометрические размеры изображения пластины ГРЗ на видеокадре в пикселях, дополнительно измеряют высоту подвеса видеокамеры над дорогой, расстояние от точки проекции видеокамеры на дорогу до начала зоны контроля, расстояние от точки проекции камеры на дорогу до конца зоны контроля, угол поворота камеры в горизонтальной плоскости от линии направления дороги, отклонение от вертикали, угол продольного уклона дороги, угол поперечного уклона дороги, формируют проекцию видеокадра на плоскость дороги, путем сравнения параметров взаимного расположения видеокамеры, зоны контроля и геометрических размеров изображения пластины ГРЗ, определяют коэффициент сужения пластины ГРЗ, с учетом которого корректируют значение ширины проекции пластины ГРЗ на дорогу, с учетом параметров взаимного расположения видеокамеры и зоны контроля преобразуют координаты точки центра пластины ГРЗ из системы координат видеокадра в систему координат дороги и затем определяют расстояние от видеокамеры до точки проекции центра пластины ГРЗ на дороге, с учетом соотношения скорректированной ширины проекции пластины и стандартной ширины пластины ГРЗ определяют искомое расстояние от видеокамеры до пластины ГРЗ.The task is achieved in that, according to the first embodiment, the method for determining the distance from the camera of the speed meter to the vehicle consists in placing a video camera on the path of the vehicle (TS), when a vehicle appears in the control zone, a video frame with the image of the plate of the state registration plate is fixed ( Grez), they recognize the characters of the Grez, which determine the type of the Grez plate, measure the coordinates of the points of the vertices of the angles of the image of the Grez plate in the coordinate system of the video cards RA, determine the geometric dimensions of the image of the plate of the filter plate on the video frame in pixels, additionally measure the height of the camera’s suspension above the road, the distance from the projection point of the video camera to the road to the beginning of the control zone, the distance from the projection point of the camera onto the road to the end of the control zone, the camera’s rotation angle planes from the road direction line, deviation from the vertical, the angle of the longitudinal slope of the road, the angle of the transverse slope of the road, form a projection of the video frame onto the road plane, by comparing the parameter in the relative position of the camera, the control zone and the geometric dimensions of the image of the plate, determine the narrowing coefficient of the plate, which takes into account the correct projection width of the plate of the plate, on the road, taking into account the relative position of the camera and the control zone, transform the coordinates of the center point of the plate of the plate video frame into the coordinate system of the road and then determine the distance from the camera to the projection point of the center of the plate GRZ on the road, taking into account the ratio Given the width of the projection of the plate and the standard width of the plate GRZ determine the desired distance from the camera to the plate GRZ.

Кроме того, по результатам измерений высоты подвеса видеокамеры над дорогой, расстояния от видеокамеры до центра пластины ГРЗ и расстояния до центра проекции пластины ГРЗ на дороге определяют значение высоты подвеса пластины ГРЗ над дорогой.In addition, according to the results of measuring the height of the suspension of the camera above the road, the distance from the camera to the center of the plate and the distance to the center of the projection of the plate on the road, determine the height of the suspension of the plate above the road.

Поставленная задача достигается также тем, что способ определения расстояния от видеокамеры измерителя скорости до транспортного средства по второму варианту заключается в том, что на пути движения транспортного средства (ТС) размещают видеокамеру, при появлении ТС в зоне контроля фиксируют видеокадр с изображением пластины государственного регистрационного знака (ГРЗ), производят распознавание символов ГРЗ, по которым определяют тип пластины ГРЗ, измеряют координаты точек вершин углов изображения пластины ГРЗ в системе координат видеокадра, определяют геометрические размеры изображения пластины ГРЗ на видеокадре в пикселях, предварительно осуществляют калибровку, для чего размещают в зоне контроля калиброванную пластину ГРЗ на заданном расстоянии от видеокамеры и определяют фокусное расстояние объектива видеокамеры с учетом размеров ее матрицы, размеров калиброванной пластины ГРЗ и заданного расстояния от калиброванной пластины ГРЗ до видеокамеры, определяют соотношение ширины и высоты изображения пластины ГРЗ на видеокадре, сравнивают это значение с эталонным для данного типа распознанной пластины ГРЗ и по результатам сравнений вычисляют коэффициент сужения пластины ГРЗ, с учетом которого корректируют измеренную ширину изображения пластины ГРЗ на видеокадре, по величине фокусного расстояния объектива видеокамеры, размеров матрицы видеокамеры и скорректированной ширины изображения пластины ГРЗ определяют расстояние от видеокамеры до пластины ГРЗ транспортного средства.The task is also achieved by the fact that the method of determining the distance from the camera of the speed meter to the vehicle according to the second embodiment consists in placing a video camera on the path of the vehicle (vehicle), and when the vehicle appears in the control zone, a video frame with the image of the plate of the state registration plate is fixed (GRZ), they identify GRZ symbols, which determine the type of GRZ plate, measure the coordinates of the points of the vertices of the angles of the image of the GRZ plate in the coordinate system eokadra, determine the geometric dimensions of the image of the plate of the filter plate on the video frame in pixels, pre-calibrate, for which they place the calibrated plate of the filter plate at a predetermined distance from the camera and determine the focal length of the lens of the camera taking into account the dimensions of its matrix, the dimensions of the calibrated plate plate and a given distance from the calibrated plate of the filter plate to the video camera, determine the ratio of the width and height of the image of the plate of the filter plate on the video frame, compare this value with the standard For this type of recognized plate, and by the results of comparisons, the narrowing coefficient of the plate is calculated, taking into account which the measured width of the image of the plate of the plate is corrected on the video frame, the distance from the camcorder to the size of the plate of the plate of the camera and the adjusted image width of the plate are determined plate grz vehicle.

Существуют два варианта размещения видеокамеры над автодорогой: в первом варианте видеокамера установлена на достаточной высоте над автодорогой и направлена вниз, так, что в ее видеокадре отображается ограниченный участок дороги (фиг.2). Во втором варианте видеокамера расположена на высоте около 1,5 м над землей и направлена практически параллельно дороге (фиг.3).There are two options for placing the video camera above the road: in the first version, the video camera is installed at a sufficient height above the road and is directed downward, so that a limited section of the road is displayed in its video frame (Fig. 2). In the second embodiment, the video camera is located at a height of about 1.5 m above the ground and is directed almost parallel to the road (Fig. 3).

Предлагаемые варианты способа поясняются чертежами. На фиг.1 изображен пример применения метода для определения расстояния до движущегося ТС 2; на фиг.2 изображен вариант установки видеокамеры 1 на высоте от 4,5 м над полотном автодороги 3. В данном варианте видеокамера 1 направлена вниз и обозревает ограниченный участок автодороги 3 протяженностью около 6 м; на фиг.3 изображен вариант установки видеокамеры 1 «внизу» на высоте около 1,5 над обочиной дороги 3. При этом видеокамера 1 направлена параллельно плоскости дороги 3 и обозревает участок дороги, ограниченный горизонтом; на фиг.4 изображен видеокадр 6, сформированный камерой 1 и отображающий зону контроля 5 видеокамеры 1 и ТС 2 с ГРЗ 7 в зоне контроля 5; на фиг.5 изображена пластина ГРЗ 7 с обозначениями элементов ГРЗ 7, характерных для данного типа ГРЗ 7; на фиг.6 изображена пластина ГРЗ 7 с ГОСТированными размерами элементов; на фиг.7 изображена система координат видеокадра с указанными точками вершин пластины ГРЗ 7; на фиг.8 изображены геометрические параметры изображения пластины ГР3 7, которые определяются в системе координат видеокадра 6 и используются для определения искажений изображения пластины 7 и коррекции этих искажений; на фиг.9, 10 и 11 изображены параметры, которые измеряют для определения взаимного расположения видеокамеры 1 и плоскости дороги 3 при варианте размещения видеокамеры 1 на высоте h над дорогой 3; на фиг.12 изображена схема проекции видеокадра 7 на плоскость дороги 3; на фиг.13 и 14 изображены подобные треугольники, которые поясняют взаимосвязь высоты подвеса видеокамеры 1, расстояния QG' от видеокамеры 1 до пластины ГРЗ 7 в пространстве и расстояния QG от видеокамеры 1 до проекции пластины 7 на дороге, а также ширины пластины ГРЗ 7 в пространстве и ширины проекции ГРЗ 7 на плоскость дороги 3; на фиг.15 изображена схема, поясняющая закон оптики о соотношении размеров и расстояний объекта и его изображения, полученного с помощью оптической линзы.The proposed method options are illustrated by drawings. Figure 1 shows an example application of the method for determining the distance to a moving vehicle 2; figure 2 shows the installation of the camcorder 1 at a height of 4.5 m above the canvas of the road 3. In this embodiment, the camcorder 1 is directed down and overlooks a limited section of the road 3 with a length of about 6 m; figure 3 shows the installation of the video camera 1 "below" at a height of about 1.5 above the side of the road 3. In this case, the video camera 1 is directed parallel to the plane of the road 3 and overlooks a section of the road bounded by the horizon; figure 4 shows a video frame 6 formed by the camera 1 and displaying the control zone 5 of the video camera 1 and the vehicle 2 with GRZ 7 in the control zone 5; figure 5 shows the plate GRZ 7 with the designation of the elements GRZ 7, typical for this type of GRZ 7; figure 6 shows the plate GRZ 7 with GOSTirovannymi sizes of elements; figure 7 shows the coordinate system of the video frame with the indicated points of the vertices of the plate GRZ 7; Fig. 8 shows the geometrical parameters of the image of the plate ГР3 7, which are determined in the coordinate system of the video frame 6 and are used to determine image distortions of the plate 7 and correct these distortions; figure 9, 10 and 11 shows the parameters that are measured to determine the relative position of the video camera 1 and the plane of the road 3 with the option of placing the video camera 1 at a height h above road 3; on Fig shows a projection diagram of the video frame 7 on the plane of the road 3; 13 and 14 depict similar triangles that explain the relationship between the suspension height of the video camera 1, the distance QG 'from the video camera 1 to the plate GRZ 7 in space and the distance QG from the video camera 1 to the projection of the plate 7 on the road, as well as the width of the plate 7 the space and width of the projection GRZ 7 on the plane of the road 3; on Fig shows a diagram explaining the law of optics on the ratio of the sizes and distances of the object and its image obtained using an optical lens.

Способ определения расстояния от видеокамеры измерителя скорости до транспортного средства по первому варианту реализуется следующим образом. На пути движения транспортного средства (ТС) размещают видеокамеру (фиг.2), при появлении ТС в зоне контроля фиксируют видеокадр с видимым изображением пластины с государственным регистрационным знаком (ГРЗ) (фиг.4). Для определения расстояния до пластины ГРЗ достаточно одного видеокадра с изображением пластины ГРЗ. Производят распознавание символов ГРЗ (фиг.5), по которым определяют тип пластины ГРЗ (фиг.5). Для определения расстояния до пластины ГРЗ по изображению необходимо знать реальные размеры пластины ГРЗ. Размеры всех пластин ГРЗ ГОСТированы. По распознанным символам и типу ГРЗ можно узнать соответствующие им стандартные размеры пластины для определенного типа ГРЗ из справочных данных (фиг.6). Далее измеряют координаты точек А, В, С и D вершин изображения пластины ГРЗ в системе координат видеокадра и затем определяют геометрические размеры изображения пластины ГРЗ на видеокадре в пикселях. Видеокадр, отображающий зону контроля видеокамеры, имеет размеры Vx по ширине и Vy по высоте в пикселях (фиг.7). Значения Vx и Vy известны заранее как параметры матрицы видеокамеры. Затем определяют координаты 4-х точек вершин пластины ГРЗ в пикселях в системе координат видеокадра, а затем рассчитывают геометрические размеры изображения пластины ГРЗ на видеокадре: проекцию ширины пластины Sx, проекцию высоты пластины Sy, углы отклонения от осей αx и αy (фиг.8). Предварительно измеряют параметры взаимного расположения видеокамеры и ее зоны контроля в плоскости дороги: высоту подвеса камеры над дорогой (фиг.9), расстояние от точки проекции видеокамеры на дорогу до начала зоны контроля (фиг.9), расстояние от точки проекции камеры на дорогу до конца зоны контроля (фиг.9), угол поворота камеры в горизонтальной плоскости от линии направления дороги (фиг.11), угол «крена» видеокамеры - отклонение от вертикали (фиг.10), угол продольного уклона дороги (фиг.9), угол поперечного уклона дороги (фиг.10).The method for determining the distance from the camera of the speed meter to the vehicle according to the first embodiment is implemented as follows. A video camera is placed on the path of the vehicle (TS) (Fig. 2), when the vehicle appears in the control zone, a video frame with a visible image of a plate with a state registration mark (GRZ) is fixed (Fig. 4). To determine the distance to the plate, one video frame with the image of the plate is enough. Recognize the symbols of the distributor (Fig. 5), which determine the type of plate of the distributor (Fig. 5). To determine the distance to the GRZ plate from the image, it is necessary to know the real dimensions of the GRZ plate. Dimensions of all GRZ plates are GOST-compliant. The recognized symbols and the type of distributor can identify the corresponding standard plate sizes for a particular type of distributor from the reference data (Fig.6). Next, the coordinates of the points A, B, C and D of the vertices of the image of the ID plate in the coordinate system of the video frame are measured and then the geometric dimensions of the image of the ID plate on the video frame in pixels are determined. The video frame displaying the control zone of the video camera has dimensions Vx in width and Vy in height in pixels (Fig. 7). The values of Vx and Vy are known in advance as the parameters of the matrix of the camera. Then, the coordinates of the 4 points of the vertices of the distributor plate in pixels in the coordinate system of the video frame are determined, and then the geometric dimensions of the image of the distributor plate on the video frame are calculated: the projection of the width of the plate Sx, the projection of the height of the plate Sy, the angles of deviation from the axes αx and αy (Fig. 8) . Preliminarily measure the parameters of the relative position of the camera and its control zone in the road plane: the height of the camera’s suspension above the road (Fig. 9), the distance from the projection point of the video camera onto the road to the start of the control zone (Fig. 9), the distance from the projection point of the camera onto the road to the end of the control zone (Fig. 9), the angle of rotation of the camera in a horizontal plane from the direction line of the road (Fig. 11), the angle of the "roll" of the video camera is the deviation from the vertical (Fig. 10), the angle of the longitudinal slope of the road (Fig. 9), the angle of the transverse slope of the road (figure 10).

Используя параметры взаимного расположения видеокамеры и ее зоны контроля, формируют проекцию видеокадра на плоскость дороги, определяют цену деления каждого пикселя видеокадра в метрах и определяют геометрические размеры проекции пластины ГРЗ на дороге (фиг.12).Using the parameters of the relative position of the video camera and its control zone, they form the projection of the video frame onto the road plane, determine the division price of each pixel of the video frame in meters and determine the geometric dimensions of the projection plate of the filter plate on the road (Fig.12).

Используя параметры взаимного расположения видеокамеры и зоны контроля, а также геометрические размеры изображения пластины ГРЗ, определяют коэффициент сужения пластины ГРЗ. Поскольку изображение пластины ГРЗ в видеокадре чаще всего бывает неперпендикулярно к линии зрения видеокамеры, то значит видимые размеры пластины ГРЗ искажены относительно реальных. Коэффициент сужения необходим, чтобы скомпенсировать искажение проекции ширины пластины и вычислить скорректированное значение ширины проекции пластины.Using the parameters of the relative position of the camera and the control zone, as well as the geometric dimensions of the image of the plate, determine the narrowing coefficient of the plate. Since the image of the slip plate in the video frame is most often not perpendicular to the line of sight of the camera, it means that the visible dimensions of the slip plate are distorted relative to the real ones. The constriction coefficient is necessary to compensate for the distortion of the projection of the width of the plate and to calculate the corrected value of the width of the projection of the plate.

С учетом параметров взаимного расположения видеокамеры и зоны контроля (фиг.12), где QO - высота подвеса видеокамеры, ОЕ - расстояние от точки проекции видеокамеры до начала зоны контроля, преобразуют координаты точки центра пластины ГРЗ из системы координат видеокадра в систему координат дороги (G - точка проекции центра пластины ГРЗ на плоскость дороги), затем определяют расстояние QG от видеокамеры до точки проекции центра пластины ГРЗ на дороге, используя теорему Пифагора: QG2=QO2+(OE+GE)2.Taking into account the parameters of the relative position of the camera and the control zone (Fig. 12), where QO is the height of the suspension of the camera, OE is the distance from the projection point of the camera to the start of the control zone, the coordinates of the center point of the plate of the distributor plate are converted from the coordinate system of the video frame to the coordinate system of the road (G is the projection point of the center of the GRZ plate on the road plane), then determine the distance QG from the video camera to the projection point of the center of the GRZ plate on the road using the Pythagorean theorem: QG 2 = QO 2 + (OE + GE) 2 .

С учетом соотношения скорректированной ширины проекции пластины и стандартной ширины пластины ГРЗ определяют расстояние от видеокамеры до пластины ГРЗ в пространстве. В подобных треугольниках (фиг.13) M′N′ - стандартная ширина пластины ГРЗ, MN - скорректированная ширина проекции пластины ГРЗ на дорогу, QG′ - расстояние до пластины ГРЗ в пространстве, QG - расстояние до проекции пластины на дороге. Из соотношения сторон подобных треугольников определяем значение QG′=QG·M′N′/MN. Таким образом, искомое расстояние от видеокамеры до транспортного средства определяется как расстояние от видеокамеры до центра пластины ГРЗ.Given the ratio of the adjusted width of the projection plate and the standard width of the plate of the distributor plate, the distance from the camera to the plate of the distributor plate in space is determined. In similar triangles (Fig. 13), M′N ′ is the standard width of the GRZ plate, MN is the adjusted width of the projection of the GRZ plate on the road, QG ′ is the distance to the GRZ plate in space, QG is the distance to the projection of the plate on the road. From the aspect ratio of such triangles, we determine the value QG ′ = QG · M′N ′ / MN. Thus, the desired distance from the video camera to the vehicle is defined as the distance from the video camera to the center of the plate.

Дополнительно, с учетом высоты подвеса видеокамеры определяют высоту подвеса пластины ГРЗ над дорогой (фиг.14). В подобных треугольниках QO - высота подвеса видеокамеры, QG′ - расстояние до центра пластины ГРЗ в пространстве, QG - расстояние до центра проекции пластины на дороге. Из соотношения сторон подобных треугольников определяем значение высоты подвеса пластины ГРЗ над дорогой как OO′=QO·(1-QG′/QG).Additionally, taking into account the height of the suspension of the video camera, the height of the suspension of the GRZ plate above the road is determined (Fig. 14). In such triangles, QO is the suspension height of the camera, QG ′ is the distance to the center of the plate of the distributor in space, QG is the distance to the center of the projection of the plate on the road. From the aspect ratio of such triangles, we determine the value of the suspension height of the GRZ plate over the road as OO ′ = QO · (1-QG ′ / QG).

Способ определения расстояния от видеокамеры 1 измерителя скорости до транспортного средства 2 по второму варианту реализуется следующим образом.The method of determining the distance from the camera 1 of the speed meter to the vehicle 2 according to the second embodiment is implemented as follows.

Фиксируют видеокадр с изображением транспортного средства с видимой пластиной ГРЗ. Для определения расстояния до пластины ГРЗ достаточно одного видеокадра с изображением пластины ГРЗ (фиг.4).A video frame with an image of a vehicle with a visible plate of the filter plate is fixed. To determine the distance to the plate GRZ enough one video frame with the image of the plate GRZ (figure 4).

Производят распознавание символов ГРЗ и определение типа ГРЗ (фиг.5). Для определения расстояния до пластины ГРЗ по изображению необходимо знать реальные размеры пластины ГРЗ. Размеры всех пластин ГРЗ ГОСТированы. При распознавании символов и определении типа ГРЗ можно узнать стандартные размеры пластины для узнанного типа ГРЗ из справочных данных (фиг.6).Recognize the symbols of GRZ and determine the type of GRZ (Fig. 5). To determine the distance to the GRZ plate from the image, it is necessary to know the real dimensions of the GRZ plate. Dimensions of all GRZ plates are GOST-compliant. When recognizing the characters and determining the type of distributor, you can find out the standard plate sizes for the recognized type of distributor from the reference data (Fig.6).

Измеряют координаты точек вершин пластины ГРЗ в системе координат видеокадра, а затем геометрические размеры изображения ГРЗ на видеокадре в пикселях. Видеокадр, отображающий зону контроля видеокамеры, имеет размеры Vx по ширине и Vy по высоте в пикселях (фиг.7). Значения Vx и Vy известны заранее как параметры матрицы видеокамеры. С помощью ПО измерителя определяются координаты 4-х точек вершин пластины ГРЗ в пикселях в системе координат видеокадра, а затем вычисляются геометрические размеры изображения пластины ГРЗ на видеокадре: проекция ширины пластины Sx, проекция высоты пластины Sy, углы отклонения от осей αx и αy (фиг.8).The coordinates of the points of the vertices of the plate of the distributor are measured in the coordinate system of the video frame, and then the geometric dimensions of the image of the distributor on the video frame in pixels. The video frame displaying the control zone of the video camera has dimensions Vx in width and Vy in height in pixels (Fig. 7). The values of Vx and Vy are known in advance as the parameters of the matrix of the camera. Using the meter software, the coordinates of the 4 points of the vertices of the distributor plate in pixels in the coordinate system of the video frame are determined, and then the geometric dimensions of the image of the distributor plate on the video frame are calculated: the projection of the width of the plate Sx, the projection of the height of the plate Sy, the angles of deviation from the axes αx and αy (Fig. .8).

Производят калибровку, для чего размещают в зоне контроля калиброванную пластину ГРЗ на заданном расстоянии от видеокамеры и определяют фокусное расстояние объектива видеокамеры (размер «f», см. фиг.15) с учетом ширины ее матрицы (размер «V», см. фиг.15), размеров калиброванной пластины ГРЗ (размер «W», см. фиг.15) и заданного расстояния от калиброванной пластины ГРЗ до видеокамеры (размер «L», см. фиг.15). Из соотношения V/f=W/L определяют значение «f».Calibration is carried out, for which a calibrated plate is placed in the control zone at a predetermined distance from the video camera and the focal length of the video camera lens is determined (size "f", see Fig. 15) taking into account the width of its matrix (size "V", see Fig. 15), the dimensions of the calibrated plate of the distributor plate (size "W", see Fig. 15) and the specified distance from the calibrated plate of the distributor plate to the video camera (size "L", see Fig. 15). From the ratio V / f = W / L determine the value of "f".

Используя измеренные размеры изображения пластины на видеокадре (Sx, Sy, αx и αy), вычисляют соотношение ширины и высоты изображения пластины ГРЗ на видеокадре, затем сравнивают это значение с эталонным для данного типа распознанной пластины ГРЗ. По результатам сравнений вычисляют коэффициент сужения пластины ГРЗ, с учетом которого корректируют измеренную ширину изображения пластины ГРЗ на видеокадре. По измеренной величине фокусного расстояния объектива видеокамеры, с учетом параметров матрицы видеокамеры и скорректированной ширины изображения пластины ГРЗ, определяют расстояние «L» от видеокамеры до центра пластины ГРЗ транспортного средства (см. фиг.15). Из соотношения V/f=W/L определяют искомое расстояние как расстояние «L», где «V» - скорректированная ширина изображения пластины ГРЗ на видеокадре, «W» - стандартная ширина распознанной пластины ГРЗ, «L» - искомое расстояние от матрицы видеокамеры до пластины ГРЗ, «f» - фокусное расстояние видеокамеры. Таким образом, искомое расстояние от видеокамеры до транспортного средства определяется как расстояние от видеокамеры до центра пластины ГРЗ.Using the measured dimensions of the image of the plate on the video frame (Sx, Sy, αx and αy), the ratio of the width and height of the image of the ID plate on the video frame is calculated, then this value is compared with the reference value for this type of recognized ID plate. Based on the results of the comparisons, the narrowing coefficient of the GRZ plate is calculated, taking into account which the measured image width of the GRZ plate on the video frame is adjusted. The measured value of the focal length of the lens of the camera, taking into account the parameters of the matrix of the camera and the adjusted image width of the plate, determine the distance "L" from the camera to the center of the plate of the plate of the vehicle (see Fig. 15). From the ratio V / f = W / L, the desired distance is determined as the distance “L”, where “V” is the adjusted image width of the ID plate on the video frame, “W” is the standard width of the recognized ID plate, and “L” is the desired distance from the camera matrix to the GRZ plate, “f” is the focal length of the video camera. Thus, the desired distance from the video camera to the vehicle is defined as the distance from the video camera to the center of the plate.

Данное изобретение может быть осуществлено с использованием известных средств.The present invention can be carried out using known means.

Claims (3)

1. Способ определения расстояния от видеокамеры измерителя скорости до транспортного средства (ТС), заключающийся в том, что на пути движения ТС размещают видеокамеру, при появлении ТС в зоне контроля фиксируют видеокадр с изображением пластины с государственного регистрационного знака (ГРЗ), производят распознавание символов ГРЗ, по которым определяют тип пластины ГРЗ, измеряют координаты точек вершин углов изображения пластины ГРЗ в системе координат видеокадра, определяют геометрические размеры изображения пластины ГРЗ на видеокадре в пикселях, дополнительно измеряют высоту подвеса видеокамеры над дорогой, расстояние от точки проекции видеокамеры на дорогу до начала зоны контроля, расстояние от точки проекции видеокамеры на дорогу до конца зоны контроля, угол поворота видеокамеры в горизонтальной плоскости от линии направления дороги, отклонение от вертикали, угол продольного уклона дороги, угол поперечного уклона дороги, формируют проекцию видеокадра на плоскость дороги, путем сравнения параметров взаимного расположения видеокамеры и зоны контроля и геометрических размеров изображения пластины ГРЗ, определяют коэффициент сужения пластины ГРЗ, с учетом которого корректируют значение ширины проекции пластины на дорогу, с учетом параметров взаимного расположения видеокамеры и зоны контроля преобразуют координаты точки центра пластины ГРЗ из системы координат видеокадра в систему координат дороги и затем определяют расстояние от видеокамеры до точки проекции центра пластины ГРЗ на дороге с учетом соотношения скорректированной ширины проекции пластины и стандартной ширины пластины ГРЗ определяют искомое расстояние как расстояние от видеокамеры до центра пластины ГРЗ.1. The method of determining the distance from the camera of the speed meter to the vehicle (TS), which consists in placing a video camera on the vehicle’s path, when the vehicle appears in the control zone, a video frame with the image of a plate from the state registration plate (GRZ) is fixed, characters are recognized IDL, which determine the type of IDL plate, measure the coordinates of the points of the vertices of the angles of the image of the IDL plate in the coordinate system of the video frame, determine the geometric dimensions of the image of the IDL plate on the video frame e in pixels, additionally measure the height of the camera’s suspension above the road, the distance from the projection point of the video camera onto the road to the beginning of the control zone, the distance from the projection point of the video camera onto the road to the end of the control zone, the angle of rotation of the video camera in a horizontal plane from the road direction line, deviation from vertical , the angle of the longitudinal slope of the road, the angle of the transverse slope of the road, form a projection of the video frame on the road plane by comparing the relative position of the camera and the control zone and geometric The dimensions of the image of the plate of the GRZ are determined by the narrowing coefficient of the plate of the GRZ, taking into account which the projection width of the plate on the road is adjusted, taking into account the relative position of the camera and the control zone, the coordinates of the center point of the GRZ plate are converted from the coordinate system of the video frame to the coordinate system of the road and then the distance is determined from the video camera to the projection point of the center of the plate of the GRZ on the road, taking into account the ratio of the adjusted width of the projection of the plate and the standard width of the plate of the GRZ divide the desired distance as the distance from the camera to the center of the plate. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по результатам измерений высоты подвеса видеокамеры над дорогой, расстояния от видеокамеры до центра пластины ГРЗ и расстояния до центра проекции пластины ГРЗ на дороге определяют значение высоты подвеса пластины ГРЗ над дорогой.2. The method according to claim 1, characterized in that according to the results of measuring the height of the suspension of the camera above the road, the distance from the camera to the center of the plate and the distance to the center of the projection of the plate on the road, determine the height of the suspension of the plate above the road. 3. Способ определения расстояния от видеокамеры измерителя скорости до ТС, заключающийся в том, что на пути движения ТС размещают видеокамеру, при появлении ТС в зоне контроля фиксируют видеокадр с изображением пластины с государственного регистрационного знака (ГРЗ), производят распознавание символов ГРЗ, по которым определяют тип пластины ГРЗ, измеряют координаты точек вершин углов изображения пластины ГРЗ в системе координат видеокадра, определяют геометрические размеры изображения пластины ГРЗ на видеокадре в пикселях, предварительно осуществляют калибровку, для чего размещают в зоне контроля калиброванную пластину ГРЗ на заданном расстоянии от видеокамеры и определяют фокусное расстояние объектива видеокамеры с учетом ширины ее матрицы, размеров калиброванной пластины ГРЗ и заданного расстояния от калиброванной пластины ГРЗ до видеокамеры, определяют соотношение ширины и высоты изображения пластины ГРЗ на видеокадре, сравнивают это значение с эталонным для данного типа распознанной пластины ГРЗ и по результатам сравнений вычисляют коэффициент сужения пластины ГРЗ, с учетом которого корректируют измеренную ширину изображения пластины ГРЗ на видеокадре, по величине фокусного расстояния объектива видеокамеры, ширины матрицы видеокамеры и скорректированной ширины изображения пластины ГРЗ, определяют искомое расстояние как расстояние от видеокамеры до центра пластины ГРЗ ТС. 3. A method for determining the distance from the camera of the speed meter to the vehicle, which consists in placing a video camera on the vehicle’s path of movement, when a vehicle appears in the control zone, a video frame with the image of a plate from the state registration plate (GRD) is recorded, and GRZ symbols are recognized by which determine the type of GRZ plate, measure the coordinates of the points of the vertices of the angles of the image of the GRZ plate in the coordinate system of the video frame, determine the geometric dimensions of the image of the GRZ plate on the video frame in pixels, pre It is possible to calibrate, for which they place the calibrated plate of the distribution chamber at a predetermined distance from the camera and determine the focal length of the lens of the camera taking into account the width of its matrix, the dimensions of the calibrated plate and the specified distance from the calibrated plate to the camera, determine the ratio of the width and height of the image plate GRZ on the video frame, compare this value with the reference for a given type of recognized plate GRZ and from the results of comparisons calculate the coefficient of narrowing of the GRZ ins, which is corrected with the measured width of the image on the plate GRZ video frame, the magnitude of the focal length of the camera lens, the width of the matrix-corrected video camera and the image plate width GRZ determine the required distance as the distance from the camera to GRZ TC plate center.
RU2011108424/11A 2011-03-04 2011-03-04 Method to detect distance from speed metre video camera to vehicle (versions) RU2470376C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108424/11A RU2470376C2 (en) 2011-03-04 2011-03-04 Method to detect distance from speed metre video camera to vehicle (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108424/11A RU2470376C2 (en) 2011-03-04 2011-03-04 Method to detect distance from speed metre video camera to vehicle (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011108424A RU2011108424A (en) 2012-09-10
RU2470376C2 true RU2470376C2 (en) 2012-12-20

Family

ID=46938588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011108424/11A RU2470376C2 (en) 2011-03-04 2011-03-04 Method to detect distance from speed metre video camera to vehicle (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470376C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592711C1 (en) * 2015-01-27 2016-07-27 Акционерное общество "ЭЛВИС-НеоТек" Method and system for calibration of complex for measurement of vehicle speed
RU2652535C2 (en) * 2016-05-17 2018-04-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Дисикон" Method and system of measurement of distance to remote objects
RU2680265C2 (en) * 2016-06-30 2019-02-19 Александр Иванович Стучилин Method of determining distance to moving air object by method of passive location
RU2802991C1 (en) * 2022-12-30 2023-09-05 Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" Method for detecting extended linear objects in an image

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0680027A2 (en) * 1994-04-08 1995-11-02 JENOPTIK Technologie GmbH Apparatus for measuring the distance between an object and its picture
RU68741U1 (en) * 2007-07-10 2007-11-27 Закрытое акционерное общество "Стинс Коман" LASER SPEED AND RANGE METER
RU71792U1 (en) * 2007-11-14 2008-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" имени М.Ф. Стельмаха" LASER SPEED AND RANGE METER
US20090189783A1 (en) * 2008-01-29 2009-07-30 Omron Corporation Image processing device, image processing method, and program
RU2382416C2 (en) * 2008-03-20 2010-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Системы передовых технологий " (ООО "Системы передовых технологий") Method of determining speed and coordinates of vehicles with subsequent identification thereof and automatic recording traffic offences and device for realising said method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0680027A2 (en) * 1994-04-08 1995-11-02 JENOPTIK Technologie GmbH Apparatus for measuring the distance between an object and its picture
RU68741U1 (en) * 2007-07-10 2007-11-27 Закрытое акционерное общество "Стинс Коман" LASER SPEED AND RANGE METER
RU71792U1 (en) * 2007-11-14 2008-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" имени М.Ф. Стельмаха" LASER SPEED AND RANGE METER
US20090189783A1 (en) * 2008-01-29 2009-07-30 Omron Corporation Image processing device, image processing method, and program
RU2382416C2 (en) * 2008-03-20 2010-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Системы передовых технологий " (ООО "Системы передовых технологий") Method of determining speed and coordinates of vehicles with subsequent identification thereof and automatic recording traffic offences and device for realising said method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592711C1 (en) * 2015-01-27 2016-07-27 Акционерное общество "ЭЛВИС-НеоТек" Method and system for calibration of complex for measurement of vehicle speed
RU2652535C2 (en) * 2016-05-17 2018-04-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Дисикон" Method and system of measurement of distance to remote objects
RU2680265C2 (en) * 2016-06-30 2019-02-19 Александр Иванович Стучилин Method of determining distance to moving air object by method of passive location
RU2802991C1 (en) * 2022-12-30 2023-09-05 Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго" Method for detecting extended linear objects in an image

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011108424A (en) 2012-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101729912B1 (en) Method for estimating the roll angle in a travelling vehicle
US8238610B2 (en) Homography-based passive vehicle speed measuring
KR102267335B1 (en) Method for detecting a speed employing difference of distance between an object and a monitoring camera
JP6560355B2 (en) Landmark recognition apparatus and recognition method
CN104183133B (en) A kind of method gathered and transmit road traffic flow state information
CN104715473A (en) Method for angle calibration of the position of a video camera on board an automotive vehicle
RU2646771C1 (en) Method of tracing vehicle route
EP2956889A1 (en) A road marking analyser and a method of analysis of road markings and an apparatus and method for detecting vehicle weave
AU2015352463B2 (en) Double stereoscopic sensor
CN112382085A (en) System and method suitable for intelligent vehicle traffic scene understanding and beyond visual range perception
JP2020086965A (en) Road damage control system, road damage control method, and road damage control program
JP2013186663A (en) Crosswalk recognition device and crosswalk recognition method
CN105809669A (en) Method and apparatus of calibrating an image detecting device
CN103938531A (en) Laser road slab staggering detecting system and method
CN102483881B (en) Pedestrian-crossing marking detecting method and pedestrian-crossing marking detecting device
RU2470376C2 (en) Method to detect distance from speed metre video camera to vehicle (versions)
US20190212747A1 (en) Lane Marker Signal Improvement through Mapped Geo-Referenced Lane Boundaries
JP2003329439A (en) Distance detecting device
CN106781536A (en) A kind of vehicle speed measuring method based on video detection
RU2580332C1 (en) Method for determination of geographic coordinates of vehicles
US9942450B2 (en) Automatic time signature-based video matching for a camera network
KR20160116686A (en) Multi-lane over-speed enforcement system based on FPGA, using radar speed sensor and low resolution image camera
CN117437368A (en) Unmanned plane-based pavement evenness measuring method, system, terminal and medium
JP7025293B2 (en) Vehicle position estimation device
JP6500607B2 (en) Vehicle position determination device and vehicle position determination method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130305

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20131127

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20171005

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20171006

PD4A Correction of name of patent owner
QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20171005

Effective date: 20190301

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211207

Effective date: 20211207