CN107909813A - 一种道路车辆车速及车间时距检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种道路车辆车速及车间时距检测系统及方法，该系统包括：图像采集模块、车辆识别模块、车辆跟踪模块、计算模块和信息处理模块；所述图像采集模块用于采集道路图像信息；所述车辆识别模块用于根据采集的道路图像信息识别车辆，并提取车辆特征信息；所述车辆跟踪模块用于对车辆识别模块识别出的车辆进行跟踪；所述计算模块用于计算车辆的车速及车间时距；所述信息处理模块用于将采集到的车辆信息保存至数据库。本发明实施例提出的检测系统及方法能够快速高效地计算机动车辆车速和车辆间距，检测效率高，结果准确，系统结构简单且智能化、使用方便。

Description

一种道路车辆车速及车间时距检测系统及方法
技术领域
本发明涉及车辆检测技术领域，尤其涉及一种道路车辆车速及车间时距检测系统及方法。
背景技术
在当今世界经济和科学技术飞速发展的时期，汽车交通得到了空前的发展，成了现代社会的标志之一，也是经济持续发展的基础。交通运输在经济和社会中起到了不可代替的作用。随着交通需求量的不断增长，交通运输为人们的生活和社会的进步带来很多便利的同时也产生了一系列的社会问题，例如交通事故频繁发生、城市交通拥堵严重、交通环境恶化以及能源短缺等负面效益日益突出。车辆在道路上行驶过程中，车辆在跟驰或换道时如果车距不合理易与周围车辆发生碰撞，所以需要对车距进行测量，当前已有超声波、毫米波雷达、激光等技术被应用于车载系统以解决车辆对前方物体的测距问题。但就现有技术而言，超声波测量距离较短；毫米波雷达在电磁渡干扰情况下对测距影响较大；激光测点少，成像式激光技术又过于复杂，经济成本太高；因此造成这些技术的推广受到一定的限制。关于车距测量的方法都是运用于安装在本车辆测量与前车距离的方法，关于安装在外部测量两辆车车距的方法，都是通过图像像素标定，通过解高次方程的方法，进行测量，存在误差偏大，精准率较低的弊端。
公开号为CN101311728A的专利文献公开的“车速检测装置及车速检测方法”，该本发明提供一种车速检测装置，包括：两个线圈振荡电路，所述线圈震荡电路用于提供随线圈电感量变化而变化的频率；以及频率采样处理单元，和幅变因子确定单元以及车速确定单元。另外，该发明还公开一种相应的车速检测方法。然而，该测量方法只能进行短距离测量，当距离较远时，测量精度会降低。
发明内容
针对以上问题，本发明提出一种道路车辆车速及车间时距检测系统及方法。
第一方面，本发明实施例提供了一种道路车辆车速及车间时距检测系统，该系统包括：图像采集模块、车辆识别模块、车辆跟踪模块、计算模块和信息处理模块；
所述图像采集模块用于采集道路图像信息；
所述车辆识别模块用于根据采集的道路图像信息识别车辆，并提取车辆特征信息；
所述车辆跟踪模块用于对车辆识别模块识别出的车辆进行跟踪；
所述计算模块用于计算车辆的车速及车间时距；
所述信息处理模块用于将采集到的车辆信息保存至数据库。
进一步地，所述车辆信息包括：车辆特征信息、车辆行驶道路信息、车速及车间时距信息。
进一步地，所述计算模块计算车辆车速具体为：
设置图像采集模块获取图像信息的采集频率为N帧/秒；
记录拍摄到车辆进入视频测量区域的帧数量为N1；
记录拍摄到该车辆离开视频测量区域的帧数量为N2；
则该车辆通过视频测量区域的时间为：T1＝(N2-NI)/N；
该车辆的车速为：V＝L/T1＝L*N/(N2-NI)；
其中，L为视频测量区域的长度。
进一步地，所述计算模块计算车辆车间时距具体为：
设置图像采集模块获取图像信息的采集频率为N帧/秒；
记录拍摄到第一车辆离开视频测量区域的帧数量为N3；
记录拍摄到第二车辆进入视频测量区域的帧数量为N4；
则所述第一车辆与所述第二车辆的车间时距为：T2＝(N4-N3)/N。
进一步地，所述第一车辆与所述第二车辆为同向行驶。
进一步地，所述车辆识别模块还用于计算道路车流量信息。
第二方面，本发明实施例提供了一种道路车辆车速及车间时距检测方法，该方法包括：
S1.采集道路图像信息；
S2.根据采集的道路图像信息识别车辆，并提取车辆特征信息；
S3.对识别出的车辆进行跟踪；
S4.计算车辆的车速及车间时距，并判断车辆车间时距是否处于合理范围；
S5.将采集到的车辆信息保存至数据库。
进一步地，步骤S4中，设置图像信息的采集频率为N帧/秒；
计算车辆车速具体为：
记录拍摄到车辆进入视频测量区域的帧数量为N1；
记录拍摄到该车辆离开视频测量区域的帧数量为N2；
则该车辆通过视频测量区域的时间为：T1＝(N2-NI)/N；
该车辆的车速为：V＝L/T1＝L*N/(N2-NI)；
其中，L为视频测量区域的长度。
进一步地，步骤S4中，设置图像信息的采集频率为N帧/秒；
计算车辆车间时距具体为：
记录拍摄到第一车辆离开视频测量区域的帧数量为N3；
记录拍摄到第二车辆进入视频测量区域的帧数量为N4；
则所述第一车辆与所述第二车辆的车间时距为：T2＝(N4-N3)/N；
所述第一车辆与所述第二车辆为同向行驶。
进一步地，步骤S5中，所述车辆信息包括：车辆特征信息、车速及车间时距信息、车辆行驶道路信息及道路车流量信息。
本发明实施例提出一种道路车辆车速及车间时距检测系统及方法，快速高效地计算机动车辆车速和车辆间距，不仅提高了车速检测的效率和实时性，而且还能检测出车辆间距、车流量等信息。
附图说明
图1为本发明实施例一中一种道路车辆车速及车间时距检测系统结构图；
图2为本发明实施例二中一种道路车辆车速及车间时距检测方法流程图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本发明采用视频摄像技术，只需要一个数字高清摄像头作为传感器，通过一定的时间和范围内拍摄的图像分析，快速高效地计算机动车辆车速和车辆车间时距；本发明不仅提高了车速检测的效率和实时性，而且还能检测出车辆间距、车流量，具备结构简单、智能化、使用方便的特点，具有广阔的应用前景。
以下为本发明具体实施例。
实施例一
本实施例提出一种道路车辆车速及车间时距检测系统，该系统可安装与道路天桥上或者视野开阔的位置，可对道路车辆信息进行监测。
图1为本实施例中一种道路车辆车速及车间时距检测系统结构图，如图1所示，本实施例中一种道路车辆车速及车间时距检测系统包括：
图像采集模块10、车辆识别模块20、车辆跟踪模块30、计算模块40和信息处理模块50；
所述图像采集模块10与电脑终端连接，用于采集道路图像；
所述车辆识别模块20与电脑终端连接，用于根据采集的道路图像识别车辆，并提取车辆特征信息；
所述车辆跟踪模块30与电脑终端连接，用于对车辆识别模块20识别出的车辆进行跟踪；
所述计算模块40与电脑终端连接，用于计算车辆的车速及车间时距，并判断车辆车间时距是否处于合理范围；
所述信息处理模块50与电脑终端连接，用于将采集到的车辆信息保存至数据库。所述车辆信息包括：车辆特征信息、车辆行驶道路信息、车速及车间时距信息。
本实施例中，所述车辆跟踪模块30在对车辆识别模块20识别出的车辆进行跟踪时，同时在车辆目标越过摄像中预设的起点线时进行拍摄图像数量计算，图像数量计算时采用四舍五入的方法，即拍摄的图像中若车身超过起点线部分占整个车身的一半及其以上时图像算一张，若车身超过起点线部分低于整个车身的一半时该张图像舍弃，用于计算车速。
本系统工作过程具体为：将所述检测装置安装于道路上方的指定位置，开机后初始化。
所述检测装置启动完毕后，将摄像头对准道路某个车道，在摄像头摄影范围内对车道某段已知距离L进行标定，将其作为图像采集区域，标定好起点与终点位置，显示窗口角度要正对着图像采集区域。
计算模块40计算车辆车速具体为：
设置图像采集模块10获取图像信息的采集频率为N帧/秒；
记录拍摄到车辆进入视频测量区域的帧数量为N1；
记录拍摄到该车辆离开视频测量区域的帧数量为N2；
则该车辆通过视频测量区域的时间为：T1＝(N2-NI)/N；
该车辆的车速为：V＝L/T1＝L*N/(N2-NI)；
其中，L为视频测量区域的长度。
计算模块40计算车辆车间时距具体为：
设置图像采集模块10获取图像信息的采集频率为N帧/秒；
记录拍摄到第一车辆离开视频测量区域的帧数量为N3；
记录拍摄到第二车辆进入视频测量区域的帧数量为N4；
则所述第一车辆与所述第二车辆的车间时距为：T2＝(N4-N3)/N。
所述第一车辆与所述第二车辆为同向行驶。
本实施例中，所述车辆识别模块20还用于计算道路车流量信息。通过视频采集设备内部所设置的参数，通过车辆识别模块可以识别出一个小时内通过的车辆数，还能迅速准确的测出道路上的视频范围内对应车道的交通量。
本实施例提出一种道路车辆车速及车间时距检测系统，快速高效地计算机动车辆车速和车辆间距，不仅提高了车速检测的效率和实时性，而且还能检测出车辆间距、车流量等信息，系统结构简单且智能化、使用方便。
实施例二
图2为本实施例中一种道路车辆车速及车间时距检测方法流程图，如图2所示，本实施例中一种道路车辆车速及车间时距检测方法包括：
S1.采集道路图像；
本步骤中，将检测装置安装于道路上方的指定位置，开机后初始化。所述检测装置启动完毕后，将摄像头对准道路某个车道，在摄像头摄影范围内对车道某段已知距离L进行标定，将其作为图像采集区域，标定好起点与终点位置，显示窗口角度要正对着图像采集区域。
首先采集获取标定路段的摄影图像，经过一定的预处理操作得到理想的道路图像信息。
S2.根据采集的道路图像识别车辆，并提取车辆特征信息；
本步骤中，根据步骤S1中采集的道路图像信息，采用高效的摄影图像处理技术，提取机动车辆的特征。
S3.对识别出的车辆进行跟踪；
本步骤中，对识别出的车辆进行跟踪，同时在车辆目标越过摄像中预设的起点线时进行视频图像帧数的数量计算，图像数量计算时采用四舍五入的方法，即拍摄的图像中若车身超过起点线部分占整个车身的一半及其以上时图像算一张，若车身超过起点线部分低于整个车身的一半时该张图像舍弃，用于计算车速。
S4.计算车辆的车速及车间时距，并判断车辆车间时距是否处于合理范围；
本步骤中，设置图像信息的采集频率为N帧/秒；
则计算车辆车速具体为：
记录拍摄到车辆进入视频测量区域的帧数量为N1；
记录拍摄到该车辆离开视频测量区域的帧数量为N2；
则该车辆通过视频测量区域的时间为：T1＝(N2-NI)/N；
该车辆的车速为：V＝L/T1＝L*N/(N2-NI)；
其中，L为视频测量区域的长度；
下表为本实施例方案车道行驶车速的检测结果：
由上表可以看出，采用本实施例方案进行车速检测的结果与微波雷达测量数据基本接近，因此结果是准确的。
本步骤中，计算车辆车间时距具体为：
记录拍摄到第一车辆离开视频测量区域的帧数量为N3；
记录拍摄到第二车辆进入视频测量区域的帧数量为N4；
则所述第一车辆与所述第二车辆的车间时距为：T2＝(N4-N3)/N；
所述第一车辆与所述第二车辆为同向行驶。
S5.将采集到的车辆信息保存至数据库。
本步骤中，所述车辆信息包括：车辆特征信息、车速及车间时距信息、车辆行驶道路信息及道路车流量信息。
本实施例提出一种道路车辆车速及车间时距检测方法，快速高效地计算机动车辆车速和车辆间距，不仅提高了车速检测的效率和实时性，而且还能检测出车辆间距、车流量等信息。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种道路车辆车速及车间时距检测系统，其特征在于，包括：图像采集模块、车辆识别模块、车辆跟踪模块、计算模块和信息处理模块；
所述图像采集模块用于采集道路图像信息；
所述车辆识别模块用于根据采集的道路图像信息识别车辆，并提取车辆特征信息；
所述车辆跟踪模块用于对车辆识别模块识别出的车辆进行跟踪；
所述计算模块用于计算车辆的车速及车间时距；
所述信息处理模块用于将采集到的车辆信息保存至数据库。
2.如权利要求1所述的一种道路车辆车速及车间时距检测系统，其特征在于，所述车辆信息包括：车辆特征信息、车辆行驶道路信息、车速及车间时距信息。
3.如权利要求1所述的一种道路车辆车速及车间时距检测系统，其特征在于，所述计算模块计算车辆车速具体为：
设置图像采集模块获取图像信息的采集频率为N帧/秒；
记录拍摄到车辆进入视频测量区域的帧数量为N1；
记录拍摄到该车辆离开视频测量区域的帧数量为N2；
则该车辆通过视频测量区域的时间为：T1＝(N2-NI)/N；
该车辆的车速为：V＝L/T1＝L*N/(N2-NI)；
其中，L为视频测量区域的长度。
4.如权利要求1所述的一种道路车辆车速及车间时距检测系统，其特征在于，所述计算模块计算车辆车间时距具体为：
设置图像采集模块获取图像信息的采集频率为N帧/秒；
记录拍摄到第一车辆离开视频测量区域的帧数量为N3；
记录拍摄到第二车辆进入视频测量区域的帧数量为N4；
则所述第一车辆与所述第二车辆的车间时距为：T2＝(N4-N3)/N。
5.如权利要求4所述的一种道路车辆车速及车间时距检测系统，其特征在于，所述第一车辆与所述第二车辆为同向行驶。
6.如权利要求1所述的一种道路车辆车速及车间时距检测系统，其特征在于，所述车辆识别模块还用于计算道路车流量信息。
7.一种道路车辆车速及车间时距检测方法，其特征在于，包括：
S1.采集道路图像信息；
S2.根据采集的道路图像信息识别车辆，并提取车辆特征信息；
S3.对识别出的车辆进行跟踪；
S4.计算车辆的车速及车间时距，并判断车辆车间时距是否处于合理范围；
S5.将采集到的车辆信息保存至数据库。
8.如权利要求7所述的一种道路车辆车速及车间时距检测方法，其特征在于，步骤S4中，设置图像信息的采集频率为N帧/秒；
计算车辆车速具体为：
记录拍摄到车辆进入视频测量区域的帧数量为N1；
记录拍摄到该车辆离开视频测量区域的帧数量为N2；
则该车辆通过视频测量区域的时间为：T1＝(N2-NI)/N；
该车辆的车速为：V＝L/T1＝L*N/(N2-NI)；
其中，L为视频测量区域的长度。
9.如权利要求7所述的一种道路车辆车速及车间时距检测方法，其特征在于，步骤S4中，设置图像信息的采集频率为N帧/秒；
计算车辆车间时距具体为：
记录拍摄到第一车辆离开视频测量区域的帧数量为N3；
记录拍摄到第二车辆进入视频测量区域的帧数量为N4；
则所述第一车辆与所述第二车辆的车间时距为：T2＝(N4-N3)/N；
所述第一车辆与所述第二车辆为同向行驶。
10.如权利要求7所述的一种道路车辆车速及车间时距检测方法，其特征在于，步骤S5中，所述车辆信息包括：车辆特征信息、车速及车间时距信息、车辆行驶道路信息及道路车流量信息。
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