CN111260812B - 一种基于rsu天线、雷达和图像识别的车辆检测装置及方法 - Google Patents

一种基于rsu天线、雷达和图像识别的车辆检测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测装置及方法，该装置包括：RSU天线收发单元、雷达单元、图像采集单元、图像识别单元、中控单元、数据传输单元，RSU天线收发单元与中控单元连接，雷达单元与中控单元连接，图像采集单元与图像识别单元连接，图像识别单元与中控单元连接，数据传输单元与中控单元连接；该方法包括：建立场景图像坐标系，多目标雷达检测移动车辆，RSU天线检测车辆OBU信息，RSU检测车辆位置与雷达检测车辆位置匹配，车辆图像抓拍与车辆信息识别。本发明使用雷达、图像识别技术辅助RUS天线检测通行车辆，有效减少RUS天线漏检车辆情况。

Description

一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测装置及方法
技术领域
本发明涉及车辆检测技术领域，具体涉及一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测装置及方法。
背景技术
目前普遍的ETC电子不停车收费系统所使用的车辆检测识别机制是采用车辆上安装存储车辆信息的车载单元OBU和RSU天线配合工作，RSU天线不间断发送微波信号，当车辆通行时，车载单元OBU回应并建立通信连接，让系统读取到车载单元OBU内的车辆信息。
然而，当车载单元OBU不工作、损坏或人为的拆除、改写车载单元OBU时，ETC电子不停车收费系统将遗漏车辆检测和识别，读取不到车辆信息，最终造成高速通行少扣款或逃费的现象。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测装置及方法。
本发明公开了一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测装置，包括：
RSU天线收发单元，用于与车载单元OBU建立通信链路，检测车辆OBU信息及标定车辆图像坐标；
雷达单元，用于：
检测多目标车辆及标定车辆图像坐标；
图像采集单元，用于：
采集包含车辆的单帧抓拍图像；
图像识别单元，用于：
使用所述RSU天线收发单元检测的车辆图像坐标或所述雷达单元检测的车辆图像坐标，对所述单帧抓拍图像进行车辆的检测及识别，得到车辆识别结果；
中控单元，用于：
将RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标进行匹配，若坐标匹配不一致，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；
将车辆识别结果与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及不一致告警；
数据传输单元，用于：
对外传输所述中控单元整理的车辆OBU信息、车辆图像识别结果、雷达检测信息。
作为本发明的进一步改进，所述图像采集单元与所述图像识别单元相连，所述RSU天线收发单元、雷达单元、图像识别单元和数据传输单元均与所述中控单元相连，所述RSU天线收发单元、雷达单元、图像采集单元、图像识别单元、中控单元和数据传输单元集成于一体设计。
作为本发明的进一步改进，在所述中控单元中，
若RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标匹配一致，则接收车辆OBU信息及车辆图像坐标。
作为本发明的进一步改进，在所述中控单元中，
若RSU天线收发单元未检测到车辆OBU信息且雷达单元检测到车辆及标定车辆图像坐标，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；图像识别单元使用雷达单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，输出车辆图像识别结果以及告警无车辆OBU信息。
作为本发明的进一步改进，所述车辆OBU信息包括车牌号码、车牌颜色、车款、车型；
所述车辆识别结果包括车辆抓拍图、车牌号码、车牌颜色、车款、车型。
本发明还公开了一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测方法，包括：
基于RSU天线收发单元的检测范围、雷达单元的检测范围以及图像采集单元的场景，建立场景图像坐标系；
RSU天线收发单元检测车辆OBU信息及标定车辆图像坐标；
雷达单元检测多目标车辆及标定车辆图像坐标；
RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标进行匹配；
若坐标匹配不一致，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；
图像识别单元使用RSU天线收发单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，将车辆识别结果与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及不一致告警；
图像识别单元使用雷达单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，将车辆识别结果与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及告警信息；
中控单元整理车辆OBU信息、车辆图像识别结果、雷达检测信息，通过数据传输单元输出。
作为本发明的进一步改进，若RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标匹配一致，则向中控单元发送车辆OBU信息及车辆图像坐标。
作为本发明的进一步改进，若RSU天线收发单元未检测到车辆OBU信息且雷达单元检测到车辆及标定车辆图像坐标，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；
图像识别单元使用雷达单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，输出车辆图像识别结果以及告警无车辆OBU信息。
作为本发明的进一步改进，所述车辆OBU信息包括车牌号码、车牌颜色、车款、车型。
作为本发明的进一步改进，所述车辆识别结果包括车辆抓拍图、车牌号码、车牌颜色、车款、车型。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明使用雷达、图像识别技术辅助RUS天线检测通行车辆，有效减少RUS天线漏检车辆情况。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的车辆检测装置的框架图；
图2为本发明一种实施例公开的车辆检测方法的流程图。
图中：
1、RSU天线收发单元；2、雷达单元；3、图像采集单元；4、图像识别单元；5、中控单元；6、数据传输单元。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，本发明提供一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测装置，包括：RSU天线收发单元1、雷达单元2、图像采集单元3、图像识别单元4、中控单元5、数据传输单元6；其中：
上述各单元的连接关系为：
图像采集单元3与图像识别单元4相连，RSU天线收发单元1、雷达单元2、图像识别单元4和数据传输单元6均与中控单元5相连，RSU天线收发单元1、雷达单元2、图像采集单元3、图像识别单元4、中控单元5和数据传输单元6集成于一体设计。
上述各单元的作用为：
RSU天线收发单元1，用于与车载单元OBU建立通信链路，检测车辆OBU信息及标定车辆图像坐标，并将该车辆OBU信息及标定车辆图像坐标发送至中控单元5中；其中，车辆OBU信息包括车牌号码、车牌号码、车牌颜色、车型、车身颜色等，其预存在车载单元OBU内，当RSU天线收发单元1与车载单元OBU建立通信链路后，即可读取其预先的车辆OBU信息，并结合场景坐标系标定车辆图像坐标；其中，基于RSU天线收发单元的检测范围、雷达单元的检测范围以及图像采集单元的场景，建立场景图像坐标系。
雷达单元2，用于检测多目标车辆及标定车辆图像坐标，并将标定车辆图像坐标发送至中控单元5中。
图像采集单元3，用于采集包含车辆的单帧抓拍图像；其中，图像采集单元3是通过中控单元5控制其触发；其中，当中控单元5判断RSU天线收发单元1与雷达单元2的车辆图像坐标匹配不一致，则中控单元5触发图像采集单元3抓拍图像；或者，当RSU天线收发单元1未检测到车辆OBU信息且雷达单元2检测到车辆及标定车辆图像坐标，则中控单元5触发图像采集单元3抓拍图像。
图像识别单元4，用于在图像采集单元3被触发并抓拍图像后，对图像中的车辆进行识别；其包括：
当RSU天线收发单元1与雷达单元2的车辆图像坐标匹配不一致时，图像识别单元4使用RSU天线收发单元1检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，将车辆识别结果(车辆抓拍图、车牌号码、车牌颜色、车款、车型等)与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及不一致告警；以及，图像识别单元4使用雷达单元2检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，将车辆识别结果与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及告警信息；
当RSU天线收发单元1未检测到车辆OBU信息且雷达单元2检测到车辆及标定车辆图像坐标时，图像识别单元4使用雷达单元2检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，输出车辆图像识别结果以及告警无车辆OBU信息；
中控单元5，用于：
将RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标进行匹配，若坐标匹配不一致，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；若RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标匹配一致，则接收车辆OBU信息及车辆图像坐标；
若RSU天线收发单元未检测到车辆OBU信息且雷达单元检测到车辆及标定车辆图像坐标，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；图像识别单元使用雷达单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，输出车辆图像识别结果以及告警无车辆OBU信息；
将车辆识别结果与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及不一致告警；
数据传输单元6，用于：
对外传输中控单元5整理的车辆OBU信息、车辆图像识别结果、雷达检测信息。
如图2所示，本发明提供一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测方法，包括：
S1、基于RSU天线收发单元的检测范围、雷达单元的检测范围以及图像采集单元的场景，建立场景图像坐标系；
S2、RSU天线收发单元检测车辆OBU信息及标定车辆图像坐标；
S3、雷达单元检测多目标车辆及标定车辆图像坐标；
S4、RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标进行匹配；
S41、若坐标匹配一致，向中控单元发送车辆OBU信息及车辆图像坐标；
S42、若坐标匹配不一致，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；其中，
S421、图像识别单元使用RSU天线收发单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，将车辆识别结果(包括车辆图像、车牌号码、车牌颜色、车型、车身颜色、抓拍时间等)与车辆OBU信息比对(车牌号码、车牌号码、车牌颜色、车型、车身颜色等)，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及不一致告警；
S422、图像识别单元使用雷达单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，将车辆识别结果与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及告警信息；
S5、RSU天线收发单元未检测到车辆OBU信息且雷达单元检测到车辆及标定车辆图像坐标，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；
S51、图像识别单元使用雷达检测车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，输出车辆图像识别结果以及告警无车辆OBU信息；
S6、中控单元整理车辆OBU信息、车辆图像识别结果、雷达检测信息，通过数据传输单元输出。
进一步，本发明的上述S4、S5可调换顺序，其为并列的过程。
本发明的优点为：
本发明使用雷达、图像识别技术辅助RUS天线检测通行车辆，有效减少RUS天线漏检车辆情况。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测装置，其特征在于，包括：
RSU天线收发单元，用于与车载单元OBU建立通信链路，检测车辆OBU信息及标定车辆图像坐标；
雷达单元，用于：
检测多目标车辆及标定车辆图像坐标；
图像采集单元，用于：
采集包含车辆的单帧抓拍图像；
图像识别单元，用于：
使用RSU天线收发单元检测的车辆图像坐标或所述雷达单元检测的车辆图像坐标，对所述单帧抓拍图像进行车辆的检测及识别，得到车辆识别结果；
中控单元，用于：
将RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标进行匹配，若坐标匹配不一致，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；
将车辆识别结果与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及不一致告警；
在所述中控单元中，
若RSU天线收发单元未检测到车辆OBU信息且雷达单元检测到车辆及标定车辆图像坐标，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；图像识别单元使用雷达单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，输出车辆图像识别结果以及告警无车辆OBU信息；
数据传输单元，用于：
对外传输所述中控单元整理的车辆OBU信息、车辆图像识别结果、雷达检测信息。
2.如权利要求1所述的车辆检测装置，其特征在于，所述图像采集单元与所述图像识别单元相连，所述RSU天线收发单元、雷达单元、图像识别单元和数据传输单元均与所述中控单元相连，所述RSU天线收发单元、雷达单元、图像采集单元、图像识别单元、中控单元和数据传输单元集成于一体设计。
3.如权利要求1所述的车辆检测装置，其特征在于，在所述中控单元中，
若RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标匹配一致，则接收车辆OBU信息及车辆图像坐标。
4.如权利要求1所述的车辆检测装置，其特征在于，所述车辆OBU信息包括车牌号码、车牌颜色、车款、车型；
所述车辆识别结果包括车辆抓拍图、车牌号码、车牌颜色、车款、车型。
5.一种基于RSU天线、雷达和图像识别的车辆检测方法，其特征在于，包括：
基于RSU天线收发单元的检测范围、雷达单元的检测范围以及图像采集单元的场景，建立场景图像坐标系；
RSU天线收发单元检测车辆OBU信息及标定车辆图像坐标；
雷达单元检测多目标车辆及标定车辆图像坐标；
RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标进行匹配；
若坐标匹配不一致，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；
图像识别单元使用RSU天线收发单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，将车辆识别结果与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及不一致告警；
图像识别单元使用雷达单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，将车辆识别结果与车辆OBU信息比对，信息一致输出车辆OBU信息，信息不一致输出图像车辆识别结果、车辆OBU信息以及告警信息；
中控单元整理车辆OBU信息、车辆图像识别结果、雷达检测信息，通过数据传输单元输出；
若RSU天线收发单元未检测到车辆OBU信息且雷达单元检测到车辆及标定车辆图像坐标，则中控单元触发图像采集单元抓拍图像；
图像识别单元使用雷达单元检测的车辆图像坐标进行图像车辆识别信息，输出车辆图像识别结果以及告警无车辆OBU信息。
6.如权利要求5所述的车辆检测方法，其特征在于，若RSU天线收发单元与雷达单元的车辆图像坐标匹配一致，则向中控单元发送车辆OBU信息及车辆图像坐标。
7.如权利要求5所述的车辆检测方法，其特征在于，所述车辆OBU信息包括车牌号码、车牌颜色、车款、车型。
8.如权利要求5所述的车辆检测方法，其特征在于，所述车辆识别结果包括车辆抓拍图、车牌号码、车牌颜色、车款、车型。
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