CN112652169B - 一种移动式车辆检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动式车辆检测方法及系统，该方法包括：获取第一车辆信息矩阵及第二车辆信息矩阵；根据所述第一车辆信息矩阵、所述第二车辆信息矩阵中的距离，拟合出距离变化函数，形成车辆变道信息；根据帧匹配数据矩阵及所述车辆变道信息，确定车辆的检测信息。本发明方案使用简单方便、准确率高、成本低、可随时随地使用。

Description

一种移动式车辆检测方法及系统

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种移动式车辆检测方法及系统。

背景技术

目前，在智能交通领域，对道路上车辆进行调查有了快速发展，主要有基于微波雷达、图像处理、地磁感应、激光雷达扫描技术等，且大部分采用固定式安装方式。而固定式车辆调查或车辆识别装置只能检测固定断面的车辆车流量情况，而随着经济的快速发展及车辆保有量的大幅增加，需要随时对道路上的不固定的断面进行车辆车流量检测。

本发明提供了一种基于采用激光雷达测距仪和摄像机结合的移动式车辆检测方法及系统，可对需要检测道路上的任意断面的车辆车型、车流量进行随时检测，且安装简单方便、成本低、准确率高。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种成本低廉、车型识别率高的移动式车辆检测方法及系统，实现对车型的自动识别。

为解决上述技术问题，本发明实施例公开了一种移动式车辆检测方法，包括：

获取第一车辆信息矩阵及第二车辆信息矩阵；

根据所述第一车辆信息矩阵、所述第二车辆信息矩阵中的距离，拟合出距离变化函数，形成车辆变道信息；

根据帧匹配数据矩阵及所述车辆变道信息，确定车辆的检测信息。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述根据所述第一车辆信息矩阵、所述第二车辆信息矩阵中的距离，拟合出距离变化函数，形成车辆变道信息，包括：

计算所有相邻的第一原点与车辆近端一侧且在预设高度范围的边界距离的差x_1i-x_1i-1，得到相邻帧的距离变化，对所述高度变化进行拟合，并计算出拟合函数的第一系数项，通过相同方法计算出所有相邻的第二原点与车辆近端一侧且在预设高度范围的边界距离的差x_2j-x_2j-1，然后使用所述拟合函数，进行拟合，计算出第二系数项，当第一系数项与第二系数项对应系数相反，且绝对误差在预设误差范围内，则判断所述车辆变道行驶。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述根据帧匹配数据矩阵及所述车辆变道信息，确定车辆的检测信息，包括：

获取所述第一车辆信息矩阵和所述第二车辆信息矩阵数据；

计算所述第一车辆信息矩阵中所述第一单帧数据信息组和所述第二车辆信息矩阵中所述第二单帧数据信息组的时间差小于预设时间差阈值的项为单帧匹配数据组，所有所述单帧匹配项数据组组成帧匹配数据矩阵；

根据所述帧匹配数据矩阵，计算出最大宽度和最小宽度，并统计最大宽度和最小宽度与车型预设宽度的大小个数，以及车辆信息矩阵中距离的变化，进行车辆冗余判断。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述方法还包括：

利用第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置交互检测车辆信息协议，包括：

所述第二综合处理器实时发送包含所述第二单帧数据信息组和车辆序号内容的协议指令至所述第一综合处理器，所述第一综合处理器接收到所述指令后发送确认协议指令至所述第二综合处理器；

所述第一综合处理器在预设的等待时间阈值内，接收到所述第二综合处理器发送的包含所述第二车辆信息矩阵和第二车辆车型内容的协议指令，并发送确认指令至所述第二综合处理器；

所述第一综合处理器等待所述预设的时间间隔阈值，发送索要包含所述第二车辆信息矩阵和所述第二车辆车型内容的指令至所述第二综合处理器，所述第二综合处理器发送延时数据上传指令至所述第一综合处理器，或者所述第一综合处理器再等待预设的等待时间阈值。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置的时间同步，由第一移动式车辆检测装置每间隔第二时间阈值，发送时间同步协议至第二移动式车辆检测装置，保持时间同步。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述方法还包括：

对检测道路进行参数标定，包括：

将固定高度的标靶依次置放在所述第一激光雷达测距仪检测面与车道边界最近端和最远端的车道线相交的位置，分别计算得到所述第一激光雷达测距仪离车道的距离和第二距离，标靶置于使用所述第二激光雷达测距仪检测面与所述车道边界最近端的车道线相交位置，计算出所述第二激光雷达测距仪离所述车道的距离，通取所述激光雷达测距仪上的定位模块，获取所述激光雷达测距仪的位置，计算所述激光雷达测距仪沿行车方向的定位距离和沿车道宽度方向的定位距离；

根据所述第二距离和所述第二激光雷达测距仪与车道的距离，计算所述激光器在车道宽度方向的激光雷达间距，根据所述激光雷达间距和所述车道宽度方向的定位距离，计算所述定位距离的误差率，使用所述误差率和所述激光雷达沿行车方向的距离，修正所述激光雷达沿行车方向的距离。

第二方面，本公开实施例还提供了一种移动式车辆检测系统，包括：

移动式支撑杆1、激光雷达测距仪2、摄像机3、综合处理器4、无线通信模块、电源模块、App功能模块组成，所述移动式车辆检测装置立于检测道路侧面，用于检测道路上的车辆信息；

所述激光雷达测距仪安装在所述移动式支撑杆上，与所述综合处理器连接，所述激光雷达测距仪有定位模块，用于实时采集检测断面的数据信息，所述激光雷达测距仪与所述综合处理器实时交互；

所述摄像机安装在所述移动式支撑杆上，与所述综合处理器连接，所述摄像机的检测区域覆盖道路上所有车道，所述摄像机的检测区域预先由人工选取，沿车辆行车方向，所述激光雷达测距仪检测面在所述摄像机检测区域的边界至1/2范围内，实时采集视频流数据或图像数据，用于获取车辆侧面信息，并与所述综合处理器实时交互；

所述激光雷达测距仪与所述摄像机连接，或通过所述综合处理器与所述摄像机连接，所述激光雷达测距仪检测到车辆时，发送触发信号至所述摄像机，所述摄像机收到所述激光雷达测距仪检测到车辆的第一帧信号和所述激光雷达测距仪检测到所述车辆的最后一帧信号。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，

所述无线通信模块与所述综合处理器连接，用于所述系统内设备，和/或模块之间通信，和/或与数据中心或服务中心数据交互；

所述综合处理器包括接口单元、数据处理单元、冗余处理单元、数据存储单元、时间同步单元，用于接收所述激光雷达测距仪和所述摄像机的数据，判断车辆车型；

所述电源模块包括移动式电源、太阳能供电、车载电源中的一种或多种；

所述App功能模块通过所述无线通信模块与所述第一综合处理器连接、所述第二综合处理器连接，通过所述App功能模块操作所述第一综合处理器、所述第二综合处理器。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述激光雷达测距仪的检测面与所述检测道路的行车方向垂直，用于检测车辆侧面或顶部信息，所述激光雷达测距仪具有数据处理单元时，与所述摄像机连接，且与所述综合处理器连接，当所述激光雷达测距仪第一帧检测到车辆时，发送第一触发信号给所述摄像机，所述摄像机开始抓拍车辆图片，当所述激光雷达测距仪检测到车辆最后一帧时，发送第二触发信号给所述摄像机，所述摄像机停止捕获图片；所述激光雷达测距仪不具有数据处理单元时，则与所述综合处理器连接，所述综合处理器检测车辆时，发送所述第一触发信号和所述第二触发信号至所述摄像机。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述摄像机与所述检测路面行车方向的夹角范围45-90度，所述摄像机的检测区域覆盖所述检查道路的车道，所述摄像机的检测区域预先选取设定，沿车辆行车方向，所述激光雷达测距仪检测面在所述摄像机检测区域的边界至1/2范围内，用于获取车辆侧面图片或视频流信息，所述摄像机与所述综合处理器连接，所述综合处理器处理所述第一触发信号和所述第二触发信号时间段内所述摄像机抓拍的所有图片或视频流图片，并判断识别车型及车牌信息。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述移动式支撑杆自动升降高度，高度范围1-2米，立于所述检定道路侧面，所述摄像机安装在所述移动式支撑杆上，安装高度范围0.5米-2米，所述激光雷达测距仪安装在所述移动式支撑杆上，安装高度范围0.5米-2米，所述摄像头需捕获车辆侧面信息和车辆车牌信息时，所述摄像机与所述检测道路行车方向存在夹角阈值，或者增加一个所述摄像头，用于抓拍车辆车牌，所述摄像机与所述激光雷达测距仪或安装在同一所述移动式支撑杆上，当所述摄像机与所述激光雷达测距仪安装在不同所述移动式支撑杆上，沿车辆行车方向，先通过所述激光雷达测距仪后通过所述摄像机。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，当所述移动式车辆检测装置安装于检测道路两侧，分别是第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置，所述第一摄像机检测区域与所述第二摄像机检测区域重叠，所述第一摄像机检测区域和所述第二摄像机检测区域预先设定，沿车辆行车方向，所述第一激光雷达测距仪的检测面在所述第一摄像机检测区域的边界至1/2范围内，第二激光雷达测距仪的检测面在所述第二摄像机检测区域的边界至1/2范围内，且所述第一激光雷达测距仪的检测面和所述第二激光雷达测距仪的检测面在所述第一摄像机和所述第二摄像机重叠区域内。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述冗余处理单元接收所述数据处理单元处理的车辆结果，综合所述检测道路两侧的所述移动式车辆检测装置检测的车辆结果，对重复识别的车辆信息进行冗余处理，把处理结果返回给所述数据处理单元，所述数据处理单元把所述车辆信息存储到数据存储单元，并上传至所述数据中心或服务中心。

本发明的上述技术方案具有如下优点：该方法安装简单、维护方便、成本低廉、车型识别率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或系统方案，下面将对实施例或系统方案描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明专利实施例一提供的一种移动式车辆检测方法的流程图；

图2为本发明专利实施例另一提供的一种移动式车辆检测方法的流程图；

图3为本发明专利实施例另一提供的一种移动式车辆检测方法的流程图；

图4为本发明实施例一提供的一种移动式车辆检测系统的第一安装示意图；

图5为本发明实施例一提供的一种移动式车辆检测系统的第一结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的一种移动式车辆检测系统的第二安装示意图；

图7为本发明实施例一提供的一种移动式车辆检测系统的第二结构示意图。

附图标记

1-移动式支撑杆 2-激光雷达测距仪 3-摄像机 4-综合处理器 5-无线通信模块6-摄像机检测区域 7-电源模块 8-App功能模块9-第二移动式支撑杆 10-第二激光雷达测距仪 11-第二摄像机 12-第二综合处理器 13-第二无线通信模块 14-第二摄像机检测区域 15-第二电源模块

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

图4为本发明实施例一提供的一种移动式车辆检测系统第一安装示意图，图5为本发明实施例一提供的一种移动式车辆检测系统的第一结构示意图，如图4所示、图5所示，移动式车辆检测装置立于检测道路侧面，移动式支撑杆1、激光雷达测距仪2、摄像机3、综合处理器4、无线通信模块5、电源模块7、App8功能模块组成，用于检测道路上车辆信息。移动式支撑杆1立于检测道路一侧，高度可自动升降或折叠，高度范围优选1-2米。

激光雷达测距仪2安装在移动式支撑杆上，安装高度优选范围0.5-2米，激光雷达测距仪带有定位模块，优选GPS定位模块或北斗差分定位模块，激光雷达测距仪2的检测面垂直于车道车辆行驶方向，用于检测道路车辆侧面，和/或顶部，摄像机3安装在移动式支撑杆1上，高度范围优选0.5-2米，摄像机与检测道路行车方向的夹角范围45-90度，摄像机的检测区域6覆盖道路上所有车道，摄像机的检测区域6预先由人工选取，沿车辆行车方向，激光雷达测距仪检测面在摄像机检测区域6的边界至1/2范围内，摄像机用于获取车辆侧面图片或视频流图片。

无线通信模块5与综合处理器4连接，用于系统内设备，和/或模块之间通信，和/或与数据中心或服务中心数据交互；综合处理器4包括接口单元、数据处理单元、冗余处理单元、数据存储单元、时间同步单元，综合处理器4通过接口单元与激光雷达测距仪2、所述摄像机3、无线通信模块5连接，接口单元包括电源接口、串行接口、蓝牙接口、网络接口中的一个或多个，综合处理器4用于接收激光雷达测距仪2和摄像机3的数据，通过这些数据判断车辆车型。综合处理器4中的所时间同步单元用于同步移动式车辆检测装置设备的时间，和/或同步移动式车辆检测系统与数据中心或服务中心时间；冗余处理单元是对处理单元中检测的车辆数据进行冗余处理。

电源模块包括移动式电源、太阳能供电、车载电源中的一种或多种。

App功能模块通过无线通信模块与第一综合处理器连接、所述第二综合处理器连接，通过App功能模块操作所述第一综合处理器、所述第二综合处理器，并且接收第一综合处理器、第二综合处理器上传的数据信息。

激光雷达测距仪2与综合处理器4连接，用于实时采集检测断面的数据信息，激光雷达测距仪2与综合处理器4实时交互；摄像机3与所述综合处理器4连接，实时采集视频流数据或图像数据，用于获取车辆侧面信息，并与综合处理器4实时交互；激光雷达测距仪2与所述摄像机3连接，或通过综合处理器4与摄像机3连接，激光雷达测距仪2检测到车辆时，发送触发信息至摄像机3，摄像机3收到激光雷达测距仪2检测到车辆的第一帧信号和激光雷达测距仪2检测到车辆的最后一帧信号，摄像机3在收到第一帧信号时开始抓拍车辆图片，直到收到最后一帧信号时停止抓拍车辆图片，或者获取收到第一帧信号时的视频流图片，直到收到最后一帧信号时停止获取视频流图片，综合处理器接收到这段时间内的所有抓拍图片或视频流图片，拼帧生成一张图片，并识别车辆车型信息。

具体地，移动式支撑杆立于检测道路一侧，移动式支撑杆高度能够自动升降或者折叠，高度范围1-2米，激光雷达测距仪安装在移动式支撑杆上，安装高度范围0.5-2米，优选1-1.8米，便于个人安装方便简单，激光雷达测距仪带有定位模块，优选GPS定位模块或北斗差分定位模块，激光雷达测距仪的检测面与检测道路的行车方向垂直，用于检测车辆侧面或顶部信息；摄像机安装在移动式支撑杆上，安装高度范围0.5-2米，优选1.5-2米，便于个人安装方便简单，摄像机与检测道路行车方向的夹角范围45-90度，优选摄像机与检测道路行车方向的夹角80-90度，摄像机检测道路上车辆正侧面，摄像机的检测区域覆盖道路上所有车道，摄像机的检测区域预先由人工选取确定，沿车辆行车方向，激光雷达测距仪检测面在摄像机检测区域的边界至1/2范围内，摄像头需捕获车辆侧面信息和车辆车牌信息时，摄像头与检测道路行车方向夹角范围优选45-60度，或者增加一个摄像头安装于移动式支撑杆上，用于抓拍车辆车牌，当摄像机与激光雷达测距仪安装在不同移动式支撑杆上，沿车辆行车方向，先通过激光雷达测距仪后通过摄像机；综合处理器包括接口单元、数据处理单元、冗余处理单元、数据存储单元、时间同步单元，接口单元包括电源接口、串行接口、蓝牙接口、网络接口中的一个或多个；数据处理单元用于处理接收到的激光雷达测距仪采集的数据和摄像机抓拍的图片或视频流图片数据，并判断识别车辆车型；冗余处理单元是对数据处理单元中检测的车辆数据，或激光雷达采集的波形数据，或摄像机抓拍的图片数据进行冗余处理；数据存储单元用于存储激光雷达采集的数据、摄像机抓拍的图片数据和处理的结果数据；时间同步单元用于同步移动式车辆检测装置设备的时间，和/或同步移动式车辆检测系统与数据中心或服务中心时间；综合处理器通过接口单元与激光雷达测距仪、摄像机、无线通信模块连接，激光雷达测距仪具有数据处理单元时，与摄像机连接。

具体地，激光雷达测距仪实时采集道路上数据信息，并实时传递给综合处理器，当激光雷达测距仪检测到车辆第一帧时，发送第一触发信号给摄像机，摄像机开始抓拍车辆图片或采集视频流图片，并实时发送给综合处理器，当激光雷达测距仪检测到车辆最后一帧时，发送第二触发信号给摄像机，摄像机停止抓拍车辆图片或视频流图片；激光雷达测距仪不具有数据处理单元时，综合处理器实时检测激光雷达测距仪采集的数据，当检测到车辆时，发送第一触发信号和第二触发信号至所述摄像机；摄像机采集第一触发信号和第二触发信号这段时间内所有车辆图片或视频流图片，实时传递给综合处理器，综合处理器把所有图片通过拼帧，生成一张图片，包含车辆完成的侧面信息，然后使用智能算法识别判断车辆车型，综合处理器使用激光雷达测距仪采集的数据，辅助识别判断车辆车型，综合处理器把识别的车型结果存储到存储单元，并通过无线通信模块上传至数据中心或服务器中心。

本实施例采用的移动式车辆检测系统，使用激光雷达测距仪和摄像机配合检测车辆车型，安装简单方便，准确率高，成本低，且安装不受场地限制，可随时随地使用。

实施例二：

图6为本发明实施例一提供的一种移动式车辆检测系统第二安装示意图，图7为本发明实施例一提供的一种移动式车辆检测系统的第二结构示意图，如图6所示、图7所示，移动式车辆检测系统由立于检测道路两侧的移动式车辆检测装置组成，分别是第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置，第一移动式车辆检测装置与第二移动式车辆检测状态通过无线通信模块进行数据交互，第一移动式车辆检测装置中的第一摄像机检测区域与第二移动式车辆检测装置中的第二摄像机检测区域重叠。

第一移动式车辆检测装置是主检测装置，第二移动式车辆检测装置副检测装置，主副检测装置不固定，副检测装置检测所述检测道路的车辆信息，并把车辆信息通过无线通信模块传至主检测装置，主检测装置处理后把最终检测结果上传至所述数据中心或服务中心。

具体地，第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置分别立于检测道路两侧，且第一摄像机检测区域与第二摄像机检测区域重叠，第一摄像机检测区域和第二摄像机检测区域预先设定，沿车辆行车方向，第一激光雷达测距仪的检测面在第一摄像机检测区域的边界至1/2范围内，第二激光雷达测距仪的检测面在第二摄像机检测区域的边界至1/2范围内，摄像机用于获取车辆侧面图片或视频流信息。第一综合处理器中的时间同步单元用于同步第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置设备的时间，和/或移动式车辆检测系统与数据中心或服务中心时间。

如图1所述，移动式车辆检测系统工作方法如下：

S101：获取第一车辆信息矩阵及第二车辆信息矩阵。

可以使用第一综合处理器获取第一车辆信息矩阵、第一车辆车型、第二车辆信息矩阵、第二车辆车型数据。

具体地，检测道路是双向2车道，分别是第一车道和第二车道，移动式车辆检测系统中的第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置立于检测道路两侧，第一激光雷达测距仪的检测面和第二激光雷达测距仪的检测面垂直于车辆行车方向，第一激光雷达测距仪垂直投影到地面的点是第一原点，第二激光雷达测距仪垂直投影到地面的点是第二原点，第一激光雷达测距仪和第二激光雷达测距仪的检测面距离分别是第一检测距离和第二检测距离，第一检测距离是第一原点至第一车道与第二车道分界线的距离，第二检测距离是第二原点至第二车道与第一车道分界线的距离；第一摄像机和第二摄像机检测车辆的正侧面，且第一摄像机的检测区域和第二摄像机的检测区域重叠，第一摄像机检测区域和第二摄像机检测区域预先设定，沿车辆行车方向，第一激光雷达测距仪的检测面在第一摄像机检测区域的边界至1/2范围内，第二激光雷达测距仪的检测面在第二摄像机检测区域的边界至1/2范围内，且第一激光雷达测距仪的检测面与第二激光雷达测距仪的检测面的水平距离小于第一距离阈值，第一距离阈值优选4米，第一激光雷达测距仪与第二激光雷达测距仪在车道宽度方向的距离为激光雷达间距。

进一步地，激光雷达测距仪检测道路参数标定方法如下：

S401：一固定高度的标靶依次置放在所述第一激光雷达测距仪检测面与车道边界最近端和最远端的车道线相交的位置，分别计算得到所述第一激光雷达测距仪离车道的距离和第二距离，标靶置于使用所述第二激光雷达测距仪检测面与所述车道边界最近端的车道线相交位置，计算出所述第二激光雷达测距仪离所述车道的距离，通取所述激光雷达测距仪上的定位模块，获取所述激光雷达测距仪的位置，计算所述激光雷达测距仪沿行车方向的定位距离和沿车道宽度方向的定位距离；

S402：通过所述第二距离和所述第二激光雷达测距仪与车道的距离，计算所述激光器在车道宽度方向的激光雷达间距，根据所述激光雷达间距和所述车道宽度方向的定位距离，计算所述定位距离的误差率，使用所述误差率和所述激光雷达沿行车方向的距离，修正所述激光雷达沿行车方向的距离。

具体地，在道路上无车辆通过的情况下，点击第一综合处理器上的道路参数标定按钮，同时，第一综合处理器把标定参数指令发送给第二综合处理器，或者在通过App功能模块上操作道路参数标定指令，该指令通过无线通信模块传至第一综合处理器、第二综合处理器，开始进行激光雷达测距仪检测道路参数标定。

第一综合处理器接收到第一激光雷达测距仪采集的道路数据，计数出第一激光雷达测距仪安装的高度，第二综合处理器计算出第二激光雷达测距仪安装的高度；把高度为h的标靶放在离第一激光雷达测距仪检测面最近的车道线上，第一综合处理器通过第一激光雷达采集的数据，计算出所有检测点的高度及检测点与第一原点的距离，寻找出高度为h的标靶，对应离第一激光雷达测距仪在车道宽度方向的距离s1；把高度为h的标靶放在离第一激光雷达测距仪检测面检最近的车道线与第二激光雷达测距仪检测面相较的位置，第二综合处理器计算出高度为h的标靶离第二激光雷达测距仪在车道宽度方向的距离s2；把高度为h的标靶放在离第二激光雷达测距仪检测面最近的车道线上，第二综合处理器计算出高度为h的标靶离第二激光雷达测距仪在车道宽度方向的距离s3；第一综合处理器从第一激光雷达测距仪的定位模块获取到第一激光雷达测距仪的位置信息，通过无线通信模块从第二综合处理器获取到第二激光雷达测距仪的位置信息，计算出第一激光雷达测距仪与第二激光雷达测距仪在车道宽度方向的定位距离s4、在行车方向的定位距离s5；第一激光雷达测距仪与第二激光雷达测距仪在车道宽度方向的测量距离为s1+s2，即为激光雷达间距，通过激光雷达间距和定位距离，计算出定位距离的误差率r，公式如下：r＝|s1+s2-s4|/(s1+s2)，则两激光雷达测距仪沿行车方向的距离s6根据误差率和定位距离s5修改得到，其公式为s6＝s5/(1-r)；第一激光雷达测距仪离车道边界距离是s1，第二激光雷达测距仪离车道到边界距离是s3，第一综合处理器把标定的结果上传至App功能模块。

具体地，当有车辆从第一车道按正常行进方向通过检测区域时，第一激光雷达测距仪检测到该车辆的第一帧时刻是t₁₁，采集车辆的第一帧数据实时上传至第一综合处理器，第一综合处理器把第一帧数据进行坐标转换，计算出该车辆的左右边界与第一原点的距离分别是x₁₁和y₁₁，x₁₁是第一原点与车辆近端一侧且在预设高度范围的边界距离，预设高度优选0.4-1米，y₁₁是第一原点与车辆远端一侧边界距离，当车辆车高大于激光雷达测距仪安装高度时，第一原点与车辆远端的边界距离使用第一原点与车辆近端的边界距离x₁₁替代，此时，第一综合处理器处理第一激光雷达测距仪采集的该车辆的数据后，组成第一单帧数据信息组[t₁₁,x₁₁,y₁₁]；同时，当第一激光雷达测距仪采集到车辆第一帧数据，或者由第一综合处理器通过计算采集的数据，得到车辆第一帧数据时，第一激光雷达测距仪或者第一综合处理器发送第一触发信号至第一摄像机，第一摄像机开始抓拍车辆侧面图片或视频流图片，并实时上传至第一综合处理器，第一综合处理器把第一摄像机上传的图片数据及触发时间组成第一单张图片信息组[t₁₁,p₁₁]；当第一激光雷达测距仪检测到该车辆最后一帧数据的时刻t_1n，第一综合处理器实时获取到该车辆的最后一帧数据，并计算得到最后一帧数据组成的第一单帧数据信息组[t_1n,x_1n,y_1n)]，第一激光雷达测距仪采集该车辆所有帧数据，通过第一综合处理器计算得到并组成第一车辆帧数据矩阵

同时，当第一激光雷达测距仪采集到该车辆最后一帧数据时，由第一激光雷达测距仪或者第一综合处理器发送第二触发信号至第一摄像机，第一摄像机停止抓拍车辆侧面图片或视频流图片，第一综合处理器获取到第一摄像机最后上传的图片或视频流图片，组成该车辆的最后一张第一单张图片信息组[t_1m,p_1m]，第一综合处理器获取到第一摄像机采集的该车辆的所有第一单张图片信息组，计算并得到该车辆的第一车辆图片信息矩阵

第一综合处理器把获取的该车辆所有图片p₁₁,...，p_1m，通过拼接方法，合并生成该车辆侧面的完整图片，然后使用智能方法，识别车辆车型。在该车辆通过第一车道的过程中，由于第二检测距离小于第二原点与该车辆最近的距离，因此第二激光雷达测距仪不会触发第二摄像机抓拍车辆图片，第二综合处理器也不会识别该车辆车型。

当有车辆从第二车道通过时，第二激光雷达测距仪采集该车辆第一帧数据，第二综合处理器计算该车辆第一帧数据，得到第二单帧数据信息组[t₂₁,x₂₁,y₂₁]，第二综合处理器获取第二摄像机抓拍该车辆的第一张图片及触发时间，组成该车辆的第二单张图片信息组[t₂₁,p₂₁]，同时，第二综合处理器通过无线通信模块，上传包含第二单帧数据信息组信息的协议至第一综合处理器；当第二激光雷达测距仪采集到该车辆最后一帧数据，第二综合处理器计算该车辆的所有帧数据，组成第二车辆信息矩阵

第二综合处理器获取第二摄像机抓拍该车辆的所有图片组成第二车辆图片信息矩阵

第二综合处理器把获取的该车辆所有图片p₂₁,...，p_2l，通过拼接方法，合并生成该车辆侧面的完整图片，然后使用智能方法，识别车辆车型；同时，第二综合处理器通过无线通信模块，上传包含第二车辆信息矩阵和第二车辆车型的信息协议至第一综合处理器，第一综合处理器接收到该协议后，解析出该车辆的第二车辆信息矩阵和第二车辆车型，由于第一检测距离小于第一原点与该车辆最近的距离，第一激光雷达没有采集车辆数据，第一综合处理器直接把从第二综合处理器接收的车辆车型进行存储，并上传数据中心或服务中心。

S102：根据所述第一车辆信息矩阵、所述第二车辆信息矩阵中的距离，拟合出距离变化函数，形成车辆变道信息。

可以根据所述第一车辆信息矩阵、所述第二车辆信息矩阵中的距离，拟合出距离变化函数，判断车辆是否变道；

当有车辆跨道行驶通过检测区域时，第一综合处理器通过第一车辆信息矩阵、第一车辆车型、第二车辆信息矩阵、第二车辆车型和激光雷达间距，进行冗余数据处理，判断是同一车辆，则第一综合处理器只保存一辆车辆车型信息，并上传至数据中心或服务中心。

如图2所述，移动式车辆检测系统中第一综合处理器进行冗余判断的方法如下：

S201：获取到第一车辆信息矩阵和第二车辆信息矩阵数据；

S202：计算所述第一车辆信息矩阵中所述第一单帧数据信息组和所述第二车辆信息矩阵中所述第二单帧数据信息组的时间差小于预设时间差阈值的项为单帧匹配数据组，所有所述单帧匹配项数据组组成帧匹配数据矩阵；

具体地，把第一车辆信息矩阵和第二车辆信息矩阵的数据按照车辆单帧时间进行排序，寻找出第一车辆信息矩阵和第二车辆信息矩阵中单帧时间差小于时间差阈值的单帧数据信息组[t_1i,x_1i,y_1i]与[t_2j,x_2j,y_2j],其中t_1i与t_2j的时间差△t_c小于时间差阈值，组成单帧匹配项数据组[t_1i,t_2j,△t_c,x_1i,y_1i,x_2j,y_2j]，所有这些单帧匹配项数据组就行形成了帧匹配数据矩阵。

S203：根据所述帧匹配数据矩阵，计算出最大宽度和最小宽度，并统计最大宽度和最小宽度与车型预设宽度的大小个数，以及车辆信息矩阵中距离的变化，进行车辆冗余判断。

具体地，计算所有相邻的第一原点与车辆近端一侧且在预设高度范围的边界距离的差x_1i-x_1i-1，得到相邻帧的距离变化，然后进行拟合，并计算出拟合函数的第一系数项，通过相同方法计算出所有相邻的第二原点与车辆近端一侧且在预设高度范围的边界距离的差x_2j-x_2j-1，然后使用相同的拟合函数，但系数项不同，进行拟合，计算出第二系数项，当第一系数项与第二系数项对应系数相反，且绝对误差在预设误差范围内，则判断车辆变道行驶，否则没有变道行驶。

S103：根据帧匹配数据矩阵及所述车辆变道信息，确定车辆的检测信息。

可以根据所述帧匹配数据矩阵，计算出最大宽度和最小宽度，并统计最大宽度和最小宽度与车型预设宽度的大小个数，以及判断车辆是否变道的结果，确定车辆数量及车辆车型。

当第一车道和第二车道有车辆并车行驶时，第一综合处理器处理第一激光雷达测距仪和第一摄像机采集车辆的所有信息，得到第一车辆信息矩阵

和第一车辆车型，第二综合处理器处理第二激光雷达测距仪和第二摄像机采集车辆的所有信息，得到第二车辆信息矩阵

和第二车辆车型；第一综合处理器接收到第二综合处理器上传的包含车辆第二单帧数据信息组内容的协议时，等待预设的阈值时间，接到第二综合处理器上传的包含第二车辆信息矩阵和第二车辆车型的信息协议，然后比较第一车辆信息矩阵和第二车辆信息矩阵的数据，并根据激光雷达间距、第一车辆车型宽度阈值和第二车辆车型宽度阈值，判断是两辆车，并把结果存储，及上传至数据中心或服务中心。

具体地，计算第一原点与车辆近端一侧的边界距离x_1i，与第二原点和车辆近端一侧的边界距离x_2j的差，得到最大宽度W_c，第一原点与车辆远端一侧的边界距离y_1i，与第二原点和车辆远端一侧边界距离y_2j的差，得到最小宽度w_c，比较所有的最大宽度W_c和最小宽度w_c与第一车辆车型预设宽度、第二车辆车型预设宽度，如果W_c和w_c小于车辆车型预设宽度，则该项为0，否正为1，然后统计0和1的个数，根据个数差判断得到第一车辆车型结果；并结合判断是否存在车辆变道行驶，综合判断通过的车辆是一辆还是两辆，然后把结果存储至数据存储单元，并上传至数据中心或服务中心。

如图3所示，第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置交互检测到的车辆信息协议，在每个综合处理器没有接收到确认指令时，综合处理器至多发送三次包含数据信息的协议指令，其过程如下：

S301：第二综合处理器实时发送包含第二单帧数据信息组和车辆序号内容的协议指令至第一综合处理器，第一综合处理器接收到指令后发送收到确认协议指令至第二综合处理器；

具体地，第二综合处理器实时获取第二激光雷达采集的车辆的第一帧数据，处理后组成第二单帧数据信息组，并实时发送包含第二单帧数据信息组和车辆序号内容的协议指令至第一综合处理器，第二综合处理器接收到指令后，解析出包含第二单帧数据信息组和车辆序号的内容，并发送接收确认指令至第二综合处理器，当第二综合处理器没有接收到第一综合处理器的确认指令时，第二综合处理器至多发送三次包含第二单帧数据信息组和车辆序号内容的指令至第一综合处理器。

S302：第一综合处理器在预设的等待时间阈值内，接收到第二综合处理器发送的包含第二车辆信息矩阵和第二车辆车型内容的协议指令，并发确认指令至第二综合处理器，否正进入S303步骤处理过程；

此过程中，第一综合处理器只发送一次确认指令。

S303：第一综合处理器以预设的时间间隔阈值，发送索要包含第二车辆信息矩阵和第二车辆车型内容的指令至第二综合处理器，第二综合处理器接收到索要数据协议指令后，当第二综合处理器检测到该车辆还没有通过完全检器区域，则发送延时数据上传指令至第一综合处理器，第一综合处理器接收到延时上传指令后，再等待一个预设的等待时间阈值。

具体地，第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置时间同步方式，第一综合处理器和第二综合处理器中的时间同步单元间隔第一时间阈值，与GPS授时或北斗授时通信，保持时间同步；或者，第一综合处理器间隔第二时间阈值，通过无线通信模块，发送时间同步协议至第二综合处理器，时间协议至少包含年月日时分秒毫秒信息，第二综合处理器接收协议后，发送时间同步确认协议至第一综合处理器，同时解析同步的时间，立即通过时间同步单元同步到第二移动式车辆检测装置；当第一综合处理器收到时间同步确认协议时，间隔第二时间阈值，再次发送时间同步协议至第二综合处理器；当第一综合处理器在规定的时间阈值内没有收到时间确认同步协议时，第一综合处理器间隔第三时间阈值发送时间同步协议至第二综合处理器，发送预设次数后，仍然没有收到第二综合处理器的时间同步确认协议，则第一综合处理器给移动式车辆检测系统发送同时同步异常指令，并显示时间同步异常。

当有车辆通过激光雷达测距仪和摄像机的检测区域时，第一激光雷达测仪检测到车辆的第一帧和最后一帧时，由第一激光雷达测距仪或第距一综合处理器发送第一触发信号和第二触发信号至第一摄像机，第一摄像机接收到第一触发信号时，开始抓拍车辆图片或视频流图片，第一摄像机接收到第二触发信号时，停止抓拍车辆图片或视频流图片，第一综合处理器接收到第一摄像机在开始抓拍至停止抓拍这段时间的所有图片，拼接生成一张完整的车辆图片，并使用智能方法识别判断第一车辆车型，第二综合模块使用相同方式从第二摄像机获取的图片，识别为第二车辆车型，然后第二综合处理器把识别的第二车辆车型通过无线通信模块传递至第一综合处理器，第一综合处理器中的冗余处理单元获取到第一车辆车型和第二车辆车型，通过车辆相对位置判断它们是否是同一车辆，对同一车辆进行冗余处理，把处理结果返回至数据处理单元，数据处理单元把车辆信息存储到数据存储单元，并上传至所述数据中心或服务中心。

本实施例移动式车辆检测方法及系统在检测车道两侧使用第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置，通过这两个装置的配合使用，能很好的解决检测区域并车、车辆变道通过的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅是本发明选择的一个实施方式，而非对其限制；应当指出，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种移动式车辆检测方法，其特征在于，包括：

获取第一车辆信息矩阵及第二车辆信息矩阵；

根据所述第一车辆信息矩阵、所述第二车辆信息矩阵中的距离，拟合出距离变化函数， 形成车辆变道信息，包括：计算所有相邻的第一原点与车辆近端一侧且在预设高度范围的 边界距离的差

，得到相邻帧的距离变化，对所述高度变化进行拟合，并计算出拟合 函数的第一系数项，通过相同方法计算出所有相邻的第二原点与车辆近端一侧且在预设高 度范围的边界距离的差

，然后使用所述拟合函数，进行拟合，计算出第二系数项， 当第一系数项与第二系数项对应系数相反，且绝对误差在预设误差范围内，则判断所述车 辆变道行驶，其中，第一激光雷达测距仪垂直投影到地面的点是第一原点，第二激光雷达测 距仪垂直投影到地面的点是第二原点；

根据帧匹配数据矩阵及所述车辆变道信息，确定车辆的检测信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据帧匹配数据矩阵及所述车辆变道信息，确定车辆的检测信息，包括：

获取所述第一车辆信息矩阵和所述第二车辆信息矩阵数据；

计算所述第一车辆信息矩阵中第一单帧数据信息组和第二车辆信息矩阵中第二单帧数据信息组的时间差小于预设时间差阈值的项为单帧匹配数据组，所有所述单帧匹配数据组组成帧匹配数据矩阵；

根据所述帧匹配数据矩阵，计算出最大宽度和最小宽度，包括：计算第一原点与车辆近端一侧的边界距离，与第二原点和车辆近端一侧的边界距离的差，得到最大宽度，第一原点与车辆远端一侧的边界距离，与第二原点和车辆远端一侧边界距离的差，得到最小宽度；并统计最大宽度和最小宽度与车型预设宽度的大小个数，以及车辆信息矩阵中距离的变化，进行车辆冗余判断。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用第一移动式车辆检测装置和第二移动式车辆检测装置交互检测车辆信息协议，包括：

第二综合处理器实时发送包含第二单帧数据信息组和车辆序号内容的协议指令至第一综合处理器，所述第一综合处理器接收到所述指令后发送确认协议指令至所述第二综合处理器；

所述第一综合处理器在预设的等待时间阈值内，接收到所述第二综合处理器发送的包含所述第二车辆信息矩阵和第二车辆车型内容的协议指令，并发送确认指令至所述第二综合处理器；

所述第一综合处理器等待所述预设的时间间隔阈值，发送索要包含所述第二车辆信息矩阵和所述第二车辆车型内容的指令至所述第二综合处理器，所述第二综合处理器发送延时数据上传指令至所述第一综合处理器，或者所述第一综合处理器再等待预设的等待时间阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对检测道路进行参数标定，包括：

将固定高度的标靶依次置放在第一激光雷达测距仪检测面与车道边界最近端和最远端的车道线相交的位置，分别计算得到所述第一激光雷达测距仪离车道的距离和第二距离，标靶置于使用第二激光雷达测距仪检测面与所述车道边界最近端的车道线相交位置，计算出所述第二激光雷达测距仪离所述车道的距离，通过所述激光雷达测距仪上的定位模块，获取所述激光雷达测距仪的位置，计算所述激光雷达测距仪沿行车方向的定位距离和沿车道宽度方向的定位距离；

根据所述第二距离和所述第二激光雷达测距仪与车道的距离，计算所述第二激光雷达在车道宽度方向的激光雷达间距，根据所述激光雷达间距和所述车道宽度方向的定位距离，计算所述定位距离的误差率，使用所述误差率和所述第二激光雷达沿行车方向的距离，修正所述激光雷达沿行车方向的距离。

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