CN204215553U - 基于实时双路视频流的车型精确分类系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于实时双路视频流的车型精确分类系统，包括：架设在车道入口用于垂直扫描车身的侧面的车身扫描摄像机，架设在车道正前或侧前45°角方向用于实现车辆正面图像抓拍的高清抓拍摄像机，以及精确划分目标车辆类型的视频车型检测器，车身扫描摄像机、高清抓拍摄像机分别通过以太网将数字视频输入给视频车型检测器。本实用新型的有益之处在于：采用车道入口高清车身扫描摄像机和车道正前或侧前45°角高清抓拍摄像机两路高清视频流、嵌入式双通道视频车型检测器，使用三维视觉车身模型重建、拟合方式，可对车型进行精确分类，充分满足道路封闭式收费、停车场收费、国家车辆税费征稽管理等对车型自动分类检测的技术需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车型分类系统，具体涉及一种基于实时双路视频流的车型精确分类系统，属于道路交通技术领域。
背景技术
伴随着社会经济飞速发展和城市化进程的加快，我国道路交通规模急剧扩张，由此而产生的一系列交通管理问题急需得到解决。基于不同的交通管理需求对车辆进行统一口径的车型精确分类管理，是一项行之有效的技术手段。
表1《JT-T489-2003收费公路车辆通行费车型分类标准》
车型精确分类是采用多维度传感器技术，基于交通行业标准规范《JT-T489-2003收费公路车辆通行费车型分类标准》（以下简称《标准》，如表1所示内容），对车辆的外观、用途、承载能力的差异进行的种类划分行为，车型精确分类作为现代智能交通管理重要组成部分，具有重大的社会意义和经济价值。该技术被广泛应用于封闭道路联网收费系统、停车场收费管理系统、重点隧道及桥梁收费管理系统、车辆税费征集管理系统等多个领域，对公平车辆税费负担，科学合理规划道路空间具有重要意。
目前，对车型精确分类主要采用两种方法。
第一种方法是：采用一台正向采集摄像机，基于视频检测方法实现车辆检测分类，系统可将车辆长度分为A、B、C、D、E、F六类。
该种方法为单视频流车型分类（又称可见光视频检测方法），其是在对视域进行标定的基础上，基于车辆的正投影图像进行平面几何测量得到车辆长度，并根据车辆长度不同划分为不同种类。该方法分类依据简单（仅参考车长）、实现容易，但并不能满足《行标》中根据车头高度、车轴数、轴距、车轮数等指标要求，因此，仅适用于交通参数统计、交通数据挖掘分析等学术和科研领域。
另外，由于该方法基于车辆正投影图像的平面几何图形测量，因此，对摄像机架设高度、角度非常严格，现实应用中施工难度较大。
第二种方法是：将环形地感线圈检测器（主要提供车辆存在及触发、车长判定）、红外光栅检测器（主要提供车辆轮廓扫描、车辆分离、车头高度）、车轴检测器（主要提供车辆轴数、轴距、轮数检测）、车辆牌照识别器（主要用于识别车辆牌照编号、车牌底色）以及数据控制主机（将各检测器实时数据进行汇总，并基于时间、空间进行同步处理，最终根据车头高度、车轴数、轴距、轮数、车长、车牌特征对车辆进行精确分类）集成应用（参见图1），依据《标准》中对车头高度、车轴数、轴距、车轮数、载客或载货能力等要求分为1-5型车。此外，环形地感线圈检测器、红外光栅检测器等也可以单独提供简单的车型分类功能，但是不能单独作为精确分类设备应用。
该方法的本质是一种多检测器数据集成应用技术，虽然能够全面提供《标准》中所要求的车型精确分类参数，但作为一种室外应用系统其前端结构过于复杂、冗余，因此，系统建设成本高昂、环境适应差、整体稳定性低，使用寿命短、后期维护难度大。同时，由于多检测器集成应用并不能克服各功能检测本身所固有的技术缺陷，其中某一种检测器就会导致整个系统丧失功能。
实用新型内容
本实用新型的第一个目的在于提供一种基于车道入口高清车身扫描摄像机和车道正前或侧前45°角高清抓拍摄像机两路高清视频流的车型精确分类系统。
为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
一种基于实时双路视频流的车型精确分类系统，其特性在于，包括：
车身扫描摄像机：架设在车道入口，架设高度为1-1.5米，垂直扫描车身的侧面；
高清抓拍摄像机：架设在车道正前或侧前45°角方向，架设高度为1-1.5米，实现车辆正面图像抓拍；
视频车型检测器：车身扫描摄像机、高清抓拍摄像机分别通过以太网将数字视频输入给视频车型检测器，视频车型检测器对获得的信号进行处理并精确划分目标车辆类型。
前述的基于实时双路视频流的车型精确分类系统，其特性在于，还包括：与前述视频车型检测器相关联的应用系统。
前述的基于实时双路视频流的车型精确分类系统，其特性在于，前述应用系统包括：自动发卡系统、收费机、自动道闸控制器。
前述的基于实时双路视频流的车型精确分类系统，其特性在于，还包括：与前述视频车型检测器相关联的上端服务器。
本实用新型的有益之处在于：采用车道入口高清车身扫描摄像机和车道正前或侧前45°角高清抓拍摄像机两路高清视频流、嵌入式双通道视频车型检测器，使用三维视觉车身模型重建、拟合方式，可对车型进行精确分类，充分满足道路封闭式收费、停车场收费、国家车辆税费征稽管理等对车型自动分类检测的技术需求。
附图说明
图1是现有车型精确分类系统的架构图；
图2是本实用新型的车型精确分类系统的架构图；
图3是图2中的车型精确分类系统的接线示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
参照图2和图3，本实用新型的基于实时双路视频流的车型精确分类系统，包括：车身扫描摄像机、高清抓拍摄像机和视频车型检测器，车身扫描摄像机、高清抓拍摄像机分别通过以太网将数字视频输入给视频车型检测器，其中，
1、车身扫描摄像机架设在车道入口，垂直扫描车身的侧面，采用200万像素的高清晰度、高灵敏度网络摄像机和6MM以下高清定焦镜头，帧率高达25FPS，架设高度为1-1.5米。车身扫描像机曝光时间可调，且每一帧高清视频图像均能够清晰分辩通过视域的车辆车身特征。综合考虑夜间成像效果，以及夜间近距离可见光垂直补光可能造成的反光干扰，也可以采用具备红外成像技术的摄像机以及红外补光灯方式。车身扫描摄像机主要用于捕获并定位车身特征点，定位车辆轮胎、车轴位置及轴数、轴距。
综合考虑到收费岛空间狭小问题，因此，车身扫描像机拍摄角度和视域选择，应以图像中能够清晰、完整显示最大车通过时其轮胎轮廓为最基本要求。同时，还须满足核心算法中两帧车身图像拼接，应具备10%以上的图像重合内容的技术要求。
2、高清抓拍摄像机架设在车道正前或侧前45°角方向，实现车辆正面图像抓拍，采用200万像素的高清晰度、高灵敏度网络摄像机和12MM高清定焦镜头，帧率高达25FPS，架设高度为1-1.5米。高清抓拍摄像机采用抓拍点左前方或右前方45度角倾斜拍摄，视域中以能够完整显示常见的中、小型机动车为准。夜间将采用专业的LED同步补光灯对车辆牌照进行补光，补光灯也采用45度角倾斜照射，不会因补光距离近而引起车牌过爆现象，同时不会对通过车道的司机视线造成影响，高清抓拍摄像机主要用于提供车牌类型和车牌编号的抓拍及识别，以及车头高度、车身宽度测量。
3、视频车型检测器采用嵌入式高性能工控机，配备低功耗高性能处理器，可有效处理两路高清网络摄像机视频流。
视频车型检测器将车身扫描摄像机传来的多帧图像进行拼接、还原车身，给出准确的车辆物理数据，同时根据高清抓拍摄像机传来的图像信息，准确定位车辆位置，识别车辆牌照信息并根据车辆牌照信息初步划分车辆基本类型或者通过高清抓拍摄像机抓拍到的目标车辆正面特征对目标车辆进行初步划分，并在初步划分的基础上根据轴数、轴距、车轮数、车头高度、车长对目标车辆进行精确划分。
视频车型检测器通过以太网或者串口通信方式将车型分类数据实时传输给收费机、自动发卡系统、ETC不停车收费系统等车型分类应用系统，最终实现根据不同的车辆类型分别计费。车辆存在信号可同时输出至车道自动闸机，用于实时控制自动栏杆的开、关。
作为一种优选的方案，本实用新型的基于实时双路视频流的车型精确分类系统还包括：上端服务器，上端服务器与视频车型检测器相关联。
综上所述，本实用新型的车型精确分类系统具有如下优势：
1、相比传统的单摄像机视频检测、环形线圈检测、红外光栅检测而言,不仅提供的车辆参数丰富，而且稳定性和实用性都得提升。与多检测器车型精确分类方案的数据应用层集成相比，本系统则从核心层面针对车型分类的核心技术需求进行充分优化，使系统架构更加简单、实用，更加方便大规模的应用部署。
2、视频车型检测器结构简单、集成度高、运行效率高、建设成本低。
3、采用非接触式检测，无需在路面埋设、部署任何东西，整体稳定性好，后期维护简单。
4、所采用的高清摄像机、视频车型检测器均采用工业级、低功耗设计，其设备稳定性更高、环境适应性更强。高清摄像机作为本系统唯一的室外直接应用设备，它的日常维护仅仅是对摄像机防护罩、镜头的除尘和擦拭，且本系统中摄像机架设高度仅为1.5米，因此，后期维护简单、费用低廉。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.基于实时双路视频流的车型精确分类系统，其特性在于，包括：
车身扫描摄像机：架设在车道入口，架设高度为1-1.5米，垂直扫描车身的侧面；
高清抓拍摄像机：架设在车道正前或侧前45°角方向，架设高度为1-1.5米，实现车辆正面图像抓拍；
视频车型检测器：车身扫描摄像机、高清抓拍摄像机分别通过以太网将数字视频输入给视频车型检测器，视频车型检测器对获得的信号进行处理并精确划分目标车辆类型。
2.根据权利要求1所述的基于实时双路视频流的车型精确分类系统，其特性在于，还包括：与所述视频车型检测器相关联的应用系统。
3.根据权利要求2所述的基于实时双路视频流的车型精确分类系统，其特性在于，所述应用系统包括：自动发卡系统、收费机、自动道闸控制器。
4.根据权利要求1、2或3所述的基于实时双路视频流的车型精确分类系统，其特性在于，还包括：与所述视频车型检测器相关联的上端服务器。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108052861A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-05-18 | 北京卓视智通科技有限责任公司 | 一种神经网络系统及基于该神经网络系统的车型识别方法 |
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2014
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