CN109916486B - 防作弊动态车辆称重方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种防作弊动态车辆称重方法及装置，该方法包括：获取称重区域内被测车辆的视频图像及被测车辆驶过的称重传感器的载重信息；根据所述载重信息计算被测车辆的重量；根据所述视频图像计算被测车辆的运行轨迹；根据所述被测车辆的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量。该方法在被测车辆绕行、偏移行驶轨道时可以根据车辆的运行轨迹对称重结果进行修正，保证被测车辆称重的准确性，杜绝被测车辆在称重中的作弊行为。

Description

防作弊动态车辆称重方法及装置

技术领域

本发明涉及动态车辆称重领域，特别是涉及一种防作弊动态车辆称重方法及装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，公路的建设也发展迅猛，但是车辆超载超限的问题也进一步加剧。车辆超载超限，对公共交通安全的影响十分严重。公路管理部门采用非现场执法超限检测等方法对车辆超限行为进行限制，以经济手段遏制超载超限现象，减少超载超限车辆多公路设施的损坏，提高的公路行驶的安全性。其中，应用最为广泛的超限检测方式为动态称重。

车辆的动态称重一般是通过计算车辆各轴的轴重，再将各轴的轴重相加获得的。而计算轴重时的计算公式如下：轴重＝速度*压电波形积分面积*校正系数/传感器宽度；可见被测车辆的速度对轴重计算至关重要，被测车辆在通过检测区域时，需要匀速直线前进，才可以保证轴重计算的准确性。

但是，在动态称重的过程中，由于检测现场无人监督执法，车辆在通过检测区域的过程中，会通过非直线匀速前进的行驶轨迹进行作弊，使得称重设备的计量减轻，影响车辆称重的准确性。

发明内容

本发明实施例提供了一种防作弊动态车辆称重方法，用以提升车辆称重的准确性，杜绝车辆在称重时的作弊行为，该方法包括：

获取称重区域内被测车辆的视频图像及被测车辆驶过的称重传感器的载重信息；

根据所述载重信息计算被测车辆的重量；

根据所述视频图像计算被测车辆的运行轨迹；

根据所述被测车辆的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量；

其中，根据所述被测车辆的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量，包括：

根据被测车辆的运行轨迹，计算两帧视频图像中被测车辆的横轴偏移距离；

获取两次横轴偏移距离的变化值；

在所述变化值大于预设阈值时，根据被测车辆的横轴偏移距离对车辆的重量进行修正，获得修正后的被测车辆的重量。

本发明实施例还提供了一种防作弊动态车辆称重装置，用以提升车重称重的准确性，杜绝车辆在称重时的作弊行为，该装置包括：

信息获取模块，用于获取称重区域内被测车辆的视频图像及被测车辆驶过的称重传感器的载重信息；

重量计算模块，用于根据所述载重信息计算被测车辆的重量；

运行轨迹计算模块，用于根据所述视频图像计算被测车辆的运行轨迹；

重量修正模块，用于根据所述被测车辆的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量；

其中，所述重量修正模块进一步用于：

根据被测车辆的运行轨迹，计算两帧视频图像中被测车辆的横轴偏移距离；

获取两次横轴偏移距离的变化值；

在所述变化值大于预设阈值时，根据被测车辆的横轴偏移距离对车辆的重量进行修正，获得修正后的被测车辆的重量。

本发明实施例还提供了一种防作弊动态车辆称重系统，用以提升车重称重的准确性，杜绝车辆在称重时的作弊行为，该系统包括：

防作弊动态车辆称重装置及分别与所述防作弊动态车辆称重装置连接的称重传感器和视频检测相机，其中：

所述视频检测相机用于获取被测车辆的视频图像。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现防作弊动态车辆称重方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行防作弊动态车辆称重方法的计算机程序。

本发明实施例中的防作弊动态车辆称重方法，根据被测车辆的视频图像计算被测车辆的运行轨迹，根据称重传感器的载重信息计算被测车辆的重量，进而根据被测车辆的运行轨迹对被测车辆的重量进行修正。该方法在被测车辆绕行、偏移行驶轨道时可以根据车辆的运行轨迹对称重结果进行修正，保证被测车辆称重的准确性，杜绝被测车辆在称重中的作弊行为。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中防作弊动态车辆称重方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中信息获取的原理示意图；

图3为本发明实施例中计算被测车辆运行轨迹的流程示意图；

图4为本发明实施例中防作弊动态车辆称重装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明实施例提供了一种防作弊动态车辆称重方法，用以提升车辆称重的准确性，杜绝车辆在称重时的作弊行为，该方法包括：

101：获取称重区域内被测车辆的视频图像及被测车辆驶过的称重传感器的载重信息；

102：根据所述载重信息计算被测车辆的重量；

103：根据所述视频图像计算被测车辆的运行轨迹；

104：根据所述被测车辆的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量。

一个实施例中，如图2所示，所述视频图像可以由一设置于被测车辆前方上部的视频检测相机获得，为了达到较好的拍摄效果，所述视频检测相机可以与称重区域的距离为5至20米。由于称重传感器的数量越多，称量的精准度便会越高，因此称重区域内可以设有多个称重传感器，称重传感器在获得压力信息的模拟量后首先需要进行模数转换，得到载重信息。

一个实施例中，上述步骤103：根据所述视频图像计算被测车辆的运行轨迹，可以有多种实施方案，例如可以执行如下处理：

301：根据所述视频图像确定被测车辆进入称重区域后，对视频图像进行切割和定位，确定被测车辆的牌照位置；

302：确定所述牌照的移动轨迹；

303：将所述牌照的移动轨迹确定为被测车辆的运行轨迹。

在实施中，判断是否有车辆进入称重区域，可以对视频图像做基于背景的运动检测，如果有车辆进入，则对视频图像中的被测车辆的牌照进行定位和切割，获取牌照的实时位置的坐标，其中横轴为车辆垂直于行驶方向的相对位置坐标，纵轴为车辆沿行驶方向的相对位置坐标。由于牌照的位置与被测车辆的位置具有固定关系，因此可以将牌照的移动轨迹确定为被测车辆的运行轨迹。

一个实施例中，还可以对被测车辆的挡风玻璃，把手或天窗等进行定位，并确定移动轨迹，进而确定被测车辆的运行轨迹。前述实施例中仅具体描述根据牌照定位的实施方式，是为了更加清楚的解释本发明，并非是对本发明的限定。

一个实施例中，上述步骤104：根据所述被测车辆的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量，可以有多种实施方案，例如，可以执行如下处理：根据所述被测车辆的运行轨迹确定所述被测车辆的偏移距离；根据所述被测车辆的偏移距离修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量。

一个实施例中，如果被测车辆沿直线的行驶路线前进则不需要对称重进行修正，如果被测车辆在称重区域偏移了行驶路线，则需要根据偏移距离对称重进行修正。实施中，可以根据被测车辆的运行轨迹，计算两帧视频图像中被测车辆的横轴偏移距离：首先取三帧视频图像的被测车辆的位置坐标(x_n-1，y_n-1)、(x_n，y_n)、(x_n+1，y_n+1)，则可以计算被测车辆的两次横轴偏移距离：

s_n-1＝(x_n-x_n-1)；

s_n＝(x_n+1-x_n)；

然后，计算两侧次横轴偏移的变化值m：

m＝s_n-s_n-1；

当两次横轴偏移的变化值m不等于零时，可以认为被测车辆绕行通过称重区域，并根据被测车辆的横轴偏移距离对车辆的重量进行修正，以获得精确的修正结果。

一个实施例中，两次横轴偏移的变化值m如果数值较小，也就是说被测车辆偏移的距离很小，其对被测车辆的重量影响也很下，这时可以不对称重结果进行修正，以使被测车辆快速通过称重区域，避免造成称重区域的拥堵，实施中，可以预先对两次横轴偏移的变化值m设定阈值，当其大于设定的阈值时，才对被测车辆的称重进行修正。

一个实施例中，根据所述被测车辆的偏移距离修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量，可以有多种实施方案。例如，可以按照如下公式进行计算：

其中，s_n为被测车辆的横轴偏移距离；y_n+1、y_n为被测车辆的纵轴坐标；b_n、c为修正系数；M'为根据偏移距离修正后的被测车辆重量；M为未修正的被测车辆重量；n为车辆坐标的采集数量。

一个实施例中，为了使称重结果更加精确，在根据被测车辆的偏移距离修正被测车辆的重量的同时，本发明实施例中的防作弊动态车辆称重方法还可以根据被测车辆的加速度对被测车辆的重量进行修正。根据加速度修正被测车辆的重量可以有多种实施方案，例如，可以在获得修正后的被测车辆的重量后，进一步执行如下处理：根据所述视频图像计算被测车辆的加速度；根据所述被测车辆的加速度修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量。

一个实施例中，确定被测车辆的加速度可以有多种实施方案，例如，可以通过对连续两次的实时速度做差，计算单位时间内速度的变化值，从而获得被测车辆的加速度。实施中，同样可以根据三帧视频图像的被测车辆的位置坐标(x_n-1，y_n-1)、(x_n，y_n)、(x_n+1，y_n+1)，计算获得被测车辆的实时速度：

v_n-1＝(y_n-y_n-1)/t；

v_n＝(y_n+1-y_n)/t；

其中t为视频检测相机采集视频图像的帧间隔时间；

则被测车辆的加速度可以通过如下公式获得：

a＝(v_n-y_n-1)/t；

当被测车辆的加速度a不等于零时，可以认为被测车辆加速通过称重区域，并根据被测车辆的平均加速度对车辆的重量进行修正，以获得精确的修正结果。

一个实施例中，加速度a如果数值较小，也就是说被测车辆速度变化较小，其对被测车辆的重量影响也很下，这时可以不对称重结果进行修正，以使被测车辆快速通过称重区域，避免造成称重区域的拥堵，实施中，可以预先对加速度a设定阈值，当其大于设定的阈值时，才对被测车辆的重量进行修正。

一个实施例中，根据所述被测车辆的加速度修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量，可以有多种实施方案。例如，可以按照如下公式进行计算：

其中，M”为根据加速度修正后的被测车辆重量；M为未修正的被测车辆重量；a为被测车辆的加速度；h为被测车辆的重心高度；g为重力加速度；l为被测车辆的轴距。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种防作弊动态车辆称重装置，如下面的实施例所述。由于防作弊动态车辆称重装置解决问题的原理与防作弊动态车辆称重方法相似，因此防作弊动态车辆称重装置的实施可以参见防作弊动态车辆称重方法的实施，重复之处不再赘述。

图4为本发明实施例的防作弊动态车辆称重装置。如图4所示，本发明实施例的防作弊动态车辆称重装置包括：

信息获取模块401，用于获取称重区域内被测车辆的视频图像及被测车辆驶过的称重传感器的载重信息；

重量计算模402，用于根据所述载重信息计算被测车辆的重量；

运行轨迹计算模块403，用于根据所述视频图像计算被测车辆的运行轨迹；

重量修正模块404，用于根据所述被测车辆的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量。

一个实施例中，所述运行轨迹计算模块403，进一步用于：

根据所述视频图像确定被测车辆进入称重区域后，对视频图像进行切割和定位，确定被测车辆的牌照位置；

确定所述牌照的移动轨迹；

将所述牌照的移动轨迹确定为被测车辆的运行轨迹。

一个实施例中，所述重量修正模块404，进一步用于：

根据所述被测车辆的运行轨迹确定所述被测车辆的偏移距离；

根据所述被测车辆的偏移距离修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量。

一个实施例中，根据所述被测车辆的偏移距离修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量，包括按照如下公式进行计算：

其中，s_n为被测车辆的横轴偏移距离；y_n+1、y_n为被测车辆的纵轴坐标；b_n、c为修正系数；M'为根据偏移距离修正后的被测车辆重量；M为未修正的被测车辆重量；n为车辆坐标的采集数量。

一个实施例中，进一步包括加速度计算模块，所述加速度计算模块用于在计算被测车辆的重量后：

根据所述视频图像计算被测车辆的加速度；

所述重量修正模块404进一步用于：

根据所述被测车辆的加速度修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量。

一个实施例中，根据所述被测车辆的加速度修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量，包括按照如下公式进行计算：

其中，M”为根据加速度修正后的被测车辆重量；M为未修正的被测车辆重量；a为被测车辆的加速度；h为被测车辆的重心高度；g为重力加速度；l为被测车辆的轴距。

本发明实施例还提供了一种防作弊动态车辆称重系统，用以提升车重称重的准确性，杜绝车辆在称重时的作弊行为，该系统包括：

动态车辆称重装置及分别与所述动态车辆称重装置连接的称重传感器和视频检测相机，其中：

所述视频检测相机用于获取被测车辆的视频图像。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现互联网信息风险提示方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行互联网信息风险提示方法的计算机程序。

综上所述，本发明实施例中的防作弊动态车辆称重方法，根据被测车辆的视频图像计算被测车辆的运行轨迹，根据称重传感器的载重信息计算被测车辆的重量，进而根据被测车辆的运行轨迹对被测车辆的重量进行修正。该方法在被测车辆绕行、偏移行驶轨道时可以根据车辆的运行轨迹对称重结果进行修正，保证被测车辆称重的准确性，杜绝被测车辆在称重中的作弊行为。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的系统。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令系统的制造品，该指令系统实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防作弊动态车辆称重方法，其特征在于，包括：

获取称重区域内被测车辆的视频图像及被测车辆驶过的称重传感器的载重信息；

根据所述载重信息计算被测车辆的重量；

根据所述视频图像计算被测车辆当前的运行轨迹；

根据所述被测车辆当前的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量；

其中，根据所述被测车辆当前的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量，包括：

根据被测车辆当前的运行轨迹，计算两帧视频图像中被测车辆的横轴偏移距离；

根据三帧视频图像确定被测车辆的两次横轴偏移距离，进而获取两次横轴偏移距离的变化值；

在所述变化值大于预设阈值时，按照如下公式根据被测车辆的横轴偏移距离对车辆的重量进行修正，获得修正后的被测车辆的重量：

其中，s_n为被测车辆的横轴偏移距离；y_n+1、y_n为被测车辆的纵轴坐标；b_n、c为修正系数；M'为根据偏移距离修正后的被测车辆重量；M为未修正的被测车辆重量；n为车辆坐标的采集数量。

2.如权利要求1所述的防作弊动态车辆称重方法，其特征在于，获得修正后的被测车辆的重量后，进一步包括：

根据所述视频图像计算被测车辆的加速度；

根据所述被测车辆的加速度修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量。

3.如权利要求2所述的防作弊动态车辆称重方法，其特征在于，根据所述被测车辆的加速度修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量，包括按照如下公式进行计算：

其中，M”为根据加速度修正后的被测车辆重量；M为未修正的被测车辆重量；a为被测车辆的加速度；h为被测车辆的重心高度；g为重力加速度；l为被测车辆的轴距。

4.一种防作弊动态车辆称重装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取称重区域内被测车辆的视频图像及被测车辆驶过的称重传感器的载重信息；

重量计算模块，用于根据所述载重信息计算被测车辆的重量；

运行轨迹计算模块，用于根据所述视频图像计算被测车辆当前的运行轨迹；

重量修正模块，用于根据所述被测车辆当前的运行轨迹修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量；

其中，所述重量修正模块进一步用于：

根据被测车辆当前的运行轨迹，计算两帧视频图像中被测车辆的横轴偏移距离；

根据三帧视频图像确定被测车辆的两次横轴偏移距离，进而获取两次横轴偏移距离的变化值；

在所述变化值大于预设阈值时，按照如下公式根据被测车辆的横轴偏移距离对车辆的重量进行修正，获得修正后的被测车辆的重量：

其中，s_n为被测车辆的横轴偏移距离；y_n+1、y_n为被测车辆的纵轴坐标；b_n、c为修正系数；M'为根据偏移距离修正后的被测车辆重量；M为未修正的被测车辆重量；n为车辆坐标的采集数量。

5.如权利要求4所述的防作弊动态车辆称重装置，其特征在于，进一步包括加速度计算模块，所述加速度计算模块用于在计算被测车辆的重量后：

根据所述视频图像计算被测车辆的加速度；

所述重量修正模块进一步用于：

根据所述被测车辆的加速度修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量。

6.如权利要求5所述的防作弊动态车辆称重装置，其特征在于，根据所述被测车辆的加速度修正被测车辆的重量，获得修正后的被测车辆的重量，包括按照如下公式进行计算：

其中，M”为根据加速度修正后的被测车辆重量；M为未修正的被测车辆重量；a为被测车辆的加速度；h为被测车辆的重心高度；g为重力加速度；l为被测车辆的轴距。

7.一种防作弊动态车辆称重系统，其特征在于，包括权利要求4至6任一项所述的防作弊动态车辆称重装置及分别与所述防作弊动态车辆称重装置连接的称重传感器和视频检测相机，其中：

所述视频检测相机用于获取被测车辆的视频图像。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一所述防作弊动态车辆称重方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至3任一所述防作弊动态车辆称重方法的计算机程序。

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