CN112611738B - 一种全天候道路标线双通道检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全天候道路标线双通道检测系统，包括与处理器连接的观察相机模组、左路电机、第一采集模组、第一光源、右路电机、第二采集模组和第二光源；处理器连接有卫星定位模块和编码器；处理器驱动左路电机和右路电机用于调节第一采集模组、第一光源和第二采集模组、第二光源的俯仰角度；处理器控制第一光源和第二光源分别进行间隔式打光，使得第一采集模组和第二采集模组分别采集到打光的图片和未打光的图片；处理器根据打光的图片和未打光的图片的逆反射系数实现道路标线的检测识别，本发明能够实现道路标线双通道同时检测，同时不受环境影响，能够实现24小时全天候检测。

Description

一种全天候道路标线双通道检测系统

技术领域

本发明涉及道路标线检测领域，具体涉及一种全天候道路标线双通道检测系统。

背景技术

交通标线是由标画于路面上的各种线条、箭头、文字、立面标记、突起路标和轮廓标等所构成的交通安全设施，它的作用是管制和引导交通。道路交通标线是由各种路面标线、箭头、文字、立面标记、突起路标和道路边线轮廓标等构成的交通安全设施。它可以与道路交通标志配合使用，也可单独使用。由于交通标线的主要作用是引导车辆，因此其准确性十分重要，而在实际中，交通标线容易被磨损，因此需要定期进行维护，而如何检测标线就是目前主要面临的问题。目前为了实现自动检测道路标线，一般是利用车载设备对其进行检测。

现有的车载式道路标线检测仪，仅能检测车道一侧标线，如需检测两侧标线，需要一条车道检测两次，大大制约了车载式检测仪的效率。而同时检测车道两侧标线的逆反射性能，左右光源会形成相互干扰，影响检测数据的准确性。此外，由于白天环境光的影响，导致部分检测仪仅能在夜间使用，无法全天候检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全天候道路标线双通道检测系统，能够实现道路标线双通道同时检测，同时不受环境影响，能够实现24小时全天候检测。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种全天候道路标线双通道检测系统，包括：

位于左侧由左路电机驱动的第一采集模组和第一光源，以及位于右侧由右路电机驱动的第二采集模组和第二光源；

所述左路电机、第一采集模组、第一光源、右路电机、第二采集模组和第二光源分别与处理器连接；

所述处理器连接有卫星定位模块和编码器，所述卫星定位模块用于实现道路标线的定位；

所述处理器驱动左路电机和右路电机用于调节第一采集模组、第一光源和二采集模组、第二光源的俯仰角度；

所述处理器控制第一光源和第二光源分别进行间隔式打光，使得第一采集模组和第二采集模组分别采集到打光的图片和未打光的图片；

所述处理器根据打光的图片和未打光的图片的逆反射系数实现道路标线的检测识别。

进一步的，所述第一采集模组和第一光源相对固定设置，相应的，第二采集模组和第二光源相对固定设置。

进一步的，所述第一光源位于第一采集模组上方，所述第二光源位于第二采集模组上方。

进一步的，所述第一光源和第二光源采用第一脉冲控制；所述第一采集模组和第二采集模组采用第二脉冲控制；

所述第一脉冲和第二脉冲的触发间隔时间为T1，第一脉冲的触发持续时间为T2，第二脉冲的触发持续时间为T3，第二脉冲的间隔触发时间为T4，第一脉冲的间隔触发时间为T1+T3+T4。其中T1，T2，T3均为us级，T4为ms级。

进一步的，所述第一光源和第二光源之间由第一脉冲交替控制，第一采集模组和第二采集模组之间由第二脉冲交替控制，其交替间隔时间为T5；

即，第一采集模组和第一光源在T1+T3+T4周期内完成一次左侧道路标线打光的图片和未打光的图片采集；

间隔T5后，第二采集模组和第二光源在T1+T3+T4周期内完成一次右侧道路标线打光的图片和未打光的图片采集；

再间隔T5后，第一采集模组和第一光源在T1+T3+T4周期内完成一次左侧道路标线打光的图片和未打光的图片采集；如此循环完成左右两侧道路标线的交替检测。

进一步的，所述T5为ms级。

进一步的，当该检测系统装载在车上时，所述编码器用于获取第一脉冲和第二脉冲的触发次数，并结合连续两侧触发的间隔时间和卫星定位模块获取的位置数据得到车速以及行驶里程。

本发明的有益效果是：

（1）装配独立控制独立运作的采集模块，分别采集车道左右两侧的标线逆反射亮度系数，形成了相对于其他车载式检测仪两倍的检测效率；

（2）通过设定左右两路光源模块的触发控制间隔，使得两侧采集模块互不干扰；

（3）通过设定光源与采集相机的触发间隔，对比采集相机在光源未触发与触发状态拍摄的两张照片，摒除掉环境光的干扰，使得检测系统可全天候进行标线检测。

附图说明

图1为本发明硬件结构示意图；

图2为本发明控制原理图；

图3为相机和光源的控制脉冲波形图；

图4为光源逆反射原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

参考图1和图2所示，一种全天候道路标线双通道检测系统，包括：位于左侧由左路电机驱动的第一采集模组3和第一光源2，以及位于右侧由右路电机驱动的第二采集模组5和第二光源4，以及位于中间的观察相机模组1。观察相机模组1是作为驾驶员驾驶的视野。这里所说的第一采集模组3、第二采集模组5、观察相机模组1其本质均是相机。其整体安装在一根横梁6上，该横梁6则固定在车辆前端，具体是在横梁6左端固定第一采集模组3和第一光源2，右端固定第二采集模组5和第二光源4，中间固定观察相机模组1，且第一采集模组3、第一光源2、第二采集模组5和第二光源4以及观察相机模组1的朝向相同，均朝向车辆前方。

参考图2所示，观察相机模组1、左路电机、第一采集模组3、第一光源2、右路电机、第二采集模组5和第二光源4分别与处理器连接；处理器连接有卫星定位模块和编码器，卫星定位模块用于实现道路标线的定位；处理器驱动左路电机和右路电机用于调节第一采集模组3、第一光源2和二采集模组5、第二光源4的俯仰角度；处理器控制第一光源2和第二光源4分别进行间隔式打光，使得第一采集模组3和第二采集模组5分别采集到打光的图片和未打光的图片；处理器根据打光的图片和未打光的图片的逆反射系数实现道路标线的检测识别。

其检测识别原理如图4所示：

道路标线的涂料中掺有玻璃微珠，在夜间，道路标线作为引导驾驶员的重要安全设施，车辆的灯光照射到标线上，经过玻璃微珠的逆反射，反射到驾驶员眼中。因此，其逆反射亮度系数是否达标，决定了驾驶员在夜间是否能准确看到标线的引导。

检测流程既是模拟车灯照射标线，标线逆反射亮度被驾驶员接收这一过程。即光源模块等于车灯，采集相机等于驾驶员。经光源模块调制发出的光线，打在待测标线上，待测标线的逆反射光线返回被采集相机接收，经过处理得出逆反射亮度系数。

由于白天阳光强烈，标线本身也在逆反射阳光，会对检测会造成很大干扰，目前国内手持式标线逆反射测试仪采用的是封闭式暗箱的结构，将测试仪整个覆盖到标线上，遮挡住阳光再进行检测。但车载式测试仪由于是快速连续非接触式检测，无法采用这种结构，因此有的车载式测试仪仅能在夜间检测。

本技术采用的是采集相机拍摄两次，一次是光源照射，一次是未照射，通过对比即可摒除掉环境光逆反射带来的误差。

此外，目前行业内基本都是单头的车载式测试仪，检测车跑一条车道仅能测试一侧的标线，而双头同时工作的话，会互相造成干扰，导致两侧的标线逆反射亮度系数都测不准。因此，通过设置时序，左右两侧的检测模块错时工作，从而规避了两侧互相干扰的问题。

可选的，一种全天候道路标线双通道检测系统，第一采集模组3和第一光源2相对固定设置，相应的，第二采集模组5和第二光源4相对固定设置。

可选的，一种全天候道路标线双通道检测系统，第一光源2位于第一采集模组3上方，第二光源4位于第二采集模组5上方。

可选的，一种全天候道路标线双通道检测系统，第一光源2和第二光源4采用第一脉冲控制；第一采集模组3和第二采集模组5采用第二脉冲控制；

参考图3所示，第一脉冲和第二脉冲的触发间隔时间为T1，第一脉冲的触发持续时间为T2，第二脉冲的触发持续时间为T3，第二脉冲的间隔触发时间为T4，第一脉冲的间隔触发时间为T1+T3+T4。其中T1，T2，T3均为us级，T4为ms级，在本实施例中T1取值50us，T2，T3取值为15us，T4取值为3ms。

以上时间可由电脑与处理器MCU通讯进行更改，并且此时间存储于MCU中，下次默认调用之前配置的时间间隔。

进一步的，第一光源2和第二光源4之间由第一脉冲交替控制，第一采集模组3和第二采集模组5之间由第二脉冲交替控制，其交替间隔时间为T5；

即，第一采集模组3和第一光源2在T1+T3+T4周期内完成一次左侧道路标线打光的图片和未打光的图片采集；

间隔T5后，第二采集模组5和第二光源在4T1+T3+T4周期内完成一次右侧道路标线打光的图片和未打光的图片采集；

再间隔T5后，第一采集模组3和第一光源2在T1+T3+T4周期内完成一次左侧道路标线打光的图片和未打光的图片采集；如此循环完成左右两侧道路标线的交替检测。其中，T5为ms级，例如本实施例中取值为3ms。

可选的，一种全天候道路标线双通道检测系统，当该检测系统装载在车上时，编码器用于获取第一脉冲和第二脉冲的触发次数，并结合连续两侧触发的间隔时间和卫星定位模块获取的位置数据得到车速以及行驶里程。

可选的，一种全天候道路标线双通道检测系统，DMI（编码器）信号为TTL电平脉冲信号，需要进行消抖（即去除干扰），再由MCU进行计数。

左右采集模块各一个驱动电机，进行设备检测位置调节，一般要求是距离待测目标7m。

4G路由器用于卫星定位板卡数据的地级增强（RTK），提高定位精度。

对地距离测量/设备倾角测量：用于检测设备结构状态，便于数据矫正，减少测试误差。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种全天候道路标线双通道检测系统，其特征在于，包括：

位于左侧由左路电机驱动的第一采集模组（3）和第一光源（2），以及位于右侧由右路电机驱动的第二采集模组（5）和第二光源（4）；

所述左路电机、第一采集模组（3）、第一光源（2）、右路电机、第二采集模组（5）和第二光源（4）分别与处理器连接；

所述处理器连接有卫星定位模块和编码器，所述卫星定位模块用于实现道路标线的定位；

所述处理器驱动左路电机和右路电机用于调节第一采集模组（3）、第一光源（2）和第二采集模组（5）、第二光源（4）的俯仰角度；

所述处理器控制第一光源（2）和第二光源（4）分别进行间隔式打光，使得第一采集模组（3）和第二采集模组（5）分别采集到打光的图片和未打光的图片；

所述处理器根据打光的图片和未打光的图片的逆反射系数实现道路标线的检测识别；

所述第一光源（2）和第二光源（4）采用第一脉冲控制；所述第一采集模组（3）和第二采集模组（5）采用第二脉冲控制；

所述第一脉冲和第二脉冲的触发间隔时间为T1，第一脉冲的触发持续时间为T2，第二脉冲的触发持续时间为T3，第二脉冲的间隔触发时间为T4，第一脉冲的间隔触发时间为T1+T3+T4，其中T1，T2，T3均为us级，T4为ms级；

所述第一光源（2）和第二光源（4）之间由第一脉冲交替控制，第一采集模组（3）和第二采集模组（5）之间由第二脉冲交替控制，其交替间隔时间为T5；

即，第一采集模组（3）和第一光源（2）在T1+T3+T4周期内完成一次左侧道路标线打光的图片和未打光的图片采集；

间隔T5后，第二采集模组（5）和第二光源（4）在T1+T3+T4周期内完成一次右侧道路标线打光的图片和未打光的图片采集；

再间隔T5后，第一采集模组（3）和第一光源（2）在T1+T3+T4周期内完成一次左侧道路标线打光的图片和未打光的图片采集；如此循环完成左右两侧道路标线的交替检测。

2.根据权利要求1所述的一种全天候道路标线双通道检测系统，其特征在于，所述第一采集模组（3）和第一光源（2）相对固定设置，相应的，第二采集模组（5）和第二光源（4）相对固定设置。

3.根据权利要求2所述的一种全天候道路标线双通道检测系统，其特征在于，所述第一光源（2）位于第一采集模组（3）上方，所述第二光源（4）位于第二采集模组（5）上方。

4.根据权利要求1所述的一种全天候道路标线双通道检测系统，其特征在于，所述T5为ms级。

5.根据权利要求4所述的一种全天候道路标线双通道检测系统，其特征在于，当该检测系统装载在车上时，所述编码器用于获取第一脉冲和第二脉冲的触发次数，并结合连续两侧触发的间隔时间和卫星定位模块获取的位置数据得到车速以及行驶里程。

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