CN109872558A - 一种基于十字形激光投影的室内车位状态检测法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于十字形激光投影的室内车位状态检测方法。在相机位置附近安装激光投射器，在车位上投射出红色十字图案。当有车停放时，图案发生变化，原来的十字形直线发生弯曲变形。通过检测车位照片中是否存在属于十字图案的特征直线，以达到识别车位是否被占用的目的。首先，要确定空车位模板图像，记录十字线特征点的位置，设置检测范围；其次，对待检图片要进行检测范围的裁剪、与模板进行形状比对；比对结果差异很大的，判断为车位占用，否则再进行十字线特征判断。十字线特征判断包括：待检图片调整亮度、对比度预处理；边缘检测、直线检测；直线偏离度判断等三个过程。

Description

一种基于十字形激光投影的室内车位状态检测法

技术领域

本发明涉及一种基于十字形激光投影的室内车位状态检测方法。

背景技术

车位状态检测是停车场车位引导系统的基础组成部分。室内停车泊位状态分为占用和空闲2种状态，车位引导系统对不同的车位状态一般采用不同颜色的指示灯加以标识，以引导驾驶人员快速找到停车位置。

目前，车位状态检测有多种技术，如基于视频的车牌识别检测、基于反射距离的超声波检测、基于金属感应的地磁检测等。本发明利用激光在车位投射特征图案，通过车位相机拍摄图像然后进行图像分析，从而确定车位状态，供车位引导系统进行指示。本方法适用于无需车牌识别的室内停车场。

发明内容

车位状态检测方法包含前端设备和后端处理2个部分。前端设备包括拍摄相机和激光投射器，后端处理采用计算机软件算法对拍摄图片进行分析，确定车位状态。

在车位前方安装相机并固定，在相机位置附近安装激光投射器，在车位上投射出红色十字图案。相机不断拍摄车位照片并传输到后台处理计算机。

车位状态检测法包括参数准备和图片检测两部分。

参数准备：

十字线特征点坐标。后台人员选择一张车位空闲时的图片作为模板图（记为M），M上的十字线即为基准十字线（记为X）。测量M上的3个特征点的坐标，1个是交叉点（记为X0），另外2个是在十字线2条直线上各任取1个点（记为X1和X2）。X0、X1、X2即为十字线的三个特征点；

矩形检测区域。以X0为中心，在M上确定一个矩形区域Y，作为十字线检测区域。记Y的左上角坐标为(Y01,Y02)、右下角坐标为(Y03,Y04)；

重新计算X0、X1、X2相对于Y的坐标，以及X的2条直线L1和L2；

根据实验结果，确定canny边缘检测和hough直线检测的参数；

确定检测直线与基准直线的角度偏移容忍度J0，和距离偏移容忍度D0。

图片检测步骤：

对于检测图片A0，分析其亮度和对比度，必要时调整图像的亮度和对比度；

对于检测图片A0，以Y为模板截取图片区域A，基于canny边缘检测和hough直线检测，计算A区域中符合要求的直线组B；

对于直线组B中的每一条直线L：

a)若直线组B中存在未计算的直线L，转到步骤b，否则车位为占用，结束判断。

b)计算交叉点X0与L的距离D

c)若D<D0，转到步骤d, 否则转到步骤a

d)计算L与L1的夹角J1

e)若J1<J0，则找到特征直线L，车位为疑似空，转到步骤2.4。否则转到步骤f

f)计算L与L2的夹角J2

g)若J2<J0，则找到特征直线L，车位为疑似空，转到步骤2.4。否则转到步骤a

计算A区域与Y区域的结构相似度SSIM；

若SSIM接近于1，则车位空闲；否则车位占用；

结束判断。

附图说明

图1是车位状态检测流程图。

Claims (8)

1.一种基于十字形激光投影的室内车位状态检测法，其特征在于：结合激光投射装置与车位相机组成图像采集装置，组合运用亮度、对比度调整和区域裁剪进行图像预处理，结合形状比对和十字线特征检测进行车位状态综合判断。

2.如权利要求1所述，激光投射器采用650nm波长的红色激光，投射形状为十字形，其中2条直线的长度均大于1m，宽度小于2mm。

3.如权利要求1所述，图像预处理的亮度调整到128，以避免图片过暗或过亮影响后续的特征识别。

4.如权利要求1所述，图像预处理的对比度调整采用灰度拉伸算法。

5.如权利要求1所述，裁剪区域是以模板图中十字线交叉点为中心的矩形区域，其宽度和高度取值范围为300mm~600mm。

6.如权利要求1所述，采用SSIM算法对检测图片和模板图片的裁剪区域进行形状比对，比对结果<0.75的，为车位占用；否则以十字线特征检测结果为准。

7.如权利要求1所述，十字线特征检测是对模板中的十字线交叉点在待检图片中是否发生移动进行判断。

8.分为边缘检测、直线检测以及偏离判断3个步骤：

Canny边缘检测，参数设置为：lowThreshold=30，highThreshold=100，kernel_size=3

HoughLinesP直线检测，参数设置为：threshold=50，minLineLength=150，maxLineGap=50；

检测直线与基准交叉点的距离检测，阈值参数设置为D0<20个像素；

检测直线与基准直线的角度偏移容忍度，阈值参数设置为J0<15°。