CN210741559U - 基于灯杆的路面信息采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于灯杆的路面信息采集设备，路面信息采集设备包括：双目摄像头，双目摄像头设置于灯杆的顶部，用于采集道路的图像信息和三维空间信息；控制板，控制板设置于灯杆内，并与双目摄像头电连接，用于接收双目摄像头采集到的图像信息和三维空间信息并生成路面信息。本实用新型通过灯杆上的双目摄像头采集路面信息并制作高精度地图，以此节省大量人力物力，进一步地，本实用新型的基于灯杆的路面信息采集设备可以做到全天候实时更新构建高精度地图信息，无需技术人员定期对同一路面信息进行重复采集，具备实时更新、高效、节省成本的优点。

Description

基于灯杆的路面信息采集设备

技术领域

本实用新型涉及地图测绘技术领域，特别是一种基于灯杆的路面信息采集设备。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着智能交通的飞速发展，以及人工智能与城市建设的快速结合，智慧灯杆已经成为越来越成熟的信息采集设备，目前，如何利用城市道路上分布有序的灯杆提供更多的信息服务仍有很大的研发空间。与此同时，随着自动驾驶技术的发展，传统构建高精度地图的方法中，需要动用大量的人力物力，且实时性较差，如何能够效率更高、成本更低、实时性更好的构建高精度地图已经成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于灯杆的路面信息采集设备，目的是解决现有技术中地图测绘工程量大的技术问题，该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种基于灯杆的路面信息采集设备，路面信息采集设备包括：灯杆，灯杆的顶部设置有照明灯；双目摄像头，双目摄像头设置于灯杆的顶部，用于采集道路的图像信息和三维空间信息；控制板，控制板设置于灯杆内，并与双目摄像头电连接，用于接收双目摄像头采集到的图像信息和三维空间信息并生成路面信息。

本实用新型利用道路旁边多个基于灯杆的路面信息采集设备有序分布的特性，在每个灯杆上安装双目摄像头以及控制板，替代了现有技术中通过移动车辆及移动摄像设备采集路面信息制作高精度地图的方法，从而节省了大量人力物力。

进一步地，本实用新型的基于灯杆的路面信息采集设备可以做到全天候实时更新构建高精度地图信息，无需技术人员定期对同一路面信息进行重复采集，具备实时更新、高效、节省成本的优点。

进一步地，路面信息采集设备还包括设置于灯杆上的伺服电机，伺服电机设置于灯杆的顶部并分别与双目摄像头和控制板电连接，并在控制板的控制下驱动双目摄像头转动。

进一步地，路面信息采集设备还包括设置于灯杆上的倾角传感器，倾角传感器设置于双目摄像头上并与控制板电连接，用于获取双目摄像头的偏转角度信息并将偏转角度信息发送至控制板。

进一步地，路面信息采集设备还包括设置于灯杆上的高度传感器，高度传感器设置于双目摄像头上并与控制板电连接，用于获取双目摄像头与地面之间的高度信息并将高度信息发送至控制板。

进一步地，路面信息采集设备还包括设置于灯杆上的GPS定位模块，用于获取灯杆的位置信息，GPS定位模块与控制板电连接，且控制板控制GPS定位模块的采样频率。

进一步地，路面信息采集设备还包括设置于灯杆上的LED显示屏幕，LED显示屏幕与控制板电连接，用于显示控制板生成的路面信息。

进一步地，路面信息采集设备还包括设置于灯杆上的触控屏幕，触控屏幕覆盖于控制板上并与控制板电连接。

进一步地，路面信息采集设备还包括设置于灯杆上的通讯模块，通讯模块与控制板电连接，用于将控制板接收到的图像信息和三维空间信息发送至用户端。

进一步地，路面信息采集设备还包括太阳能电池板和蓄电池，太阳能电池板固定于灯杆的顶部，蓄电池放置于太阳能电池板下方的盒子内，蓄电池通过线缆分别与太阳能电池板和控制板电连接。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例的基于灯杆的路面信息采集设备的结构示意图；

图2为图1所示路面信息采集设备的结构示意图；

其中，

10、灯杆；

20、照明灯；

30、路面信息采集设备；31、控制板；32、GPS定位模块；33、伺服电机；34、倾角传感器；35、摄像头；

40、LED显示屏幕；

50、触控屏幕。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内”、“外”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应的进行解释。

如1和图2所示，本实用新型的实施例提供了一种基于灯杆10的路面信息采集设备30，灯杆10上设置有照明灯20和路面信息采集设备30，路面信息采集设备30包括双目摄像头35和控制板31，双目摄像头35设置于灯杆10的顶部，用于采集道路的图像信息和三维空间信息，控制板31设置于灯杆10内，并与双目摄像头35电连接，用于接收双目摄像头35采集到的图像信息和三维空间信息并生成路面信息。本实施例通过将控制板31集成于灯杆10上的路面信息采集设备30上，通过控制板31及时生成以及更新路面信息，以此提高路面信息的采集和更新效率。具体地，本实施例中的控制板31可以为单片机控制主板，本实施例中的控制板31可以采用现有技术中制作高精度地图的移动摄像设备中的单片机控制主板，单片机控制主板的具体型号不进行赘述。

本实用新型利用道路旁边多个灯杆10有序分布的特性，在每个灯杆10上安装双目摄像头35以及控制板31，替代了现有技术中通过移动车辆及移动摄像设备采集路面信息制作高精度地图的方法，从而节省了大量人力物力。进一步地，本实用新型的基于灯杆10的路面信息采集设备30可以做到全天候实时更新构建高精度地图信息，无需技术人员定期对同一路面信息进行重复采集，具备实时更新、高效、节省成本的优点。

根据本实用新型的实施例，路面信息采集设备30还包括设置于灯杆10上的伺服电机33，伺服电机33设置于灯杆10的顶部并分别与双目摄像头35和控制板31电连接，并在控制板31的控制下驱动双目摄像头35转动。

根据本实用新型的实施例，路面信息采集设备30还包括设置于灯杆10上的倾角传感器34，倾角传感器34设置于双目摄像头35上并与控制板31电连接，用于获取双目摄像头35的偏转角度信息并将偏转角度信息发送至控制板31。

根据本实用新型的实施例，路面信息采集设备30还包括设置于灯杆10上的高度传感器，高度传感器设置于双目摄像头35上并与控制板31电连接，用于获取双目摄像头35与地面之间的高度信息并将高度信息发送至控制板31。具体地，本实施例中的高度传感器可以为红外传感器或者超声波传感器。

根据本实用新型的实施例，路面信息采集设备30还包括设置于灯杆10上的GPS定位模块32，用于获取灯杆10的位置信息，GPS定位模块32与控制板31电连接，控制板31控制GPS定位模块32的采样频率。

根据本实用新型的实施例，路面信息采集设备30还包括设置于灯杆10上的LED显示屏幕40，LED显示屏幕40与控制板31电连接，用于显示控制板31接收到的图像信息和三维空间信息。

根据本实用新型的实施例，路面信息采集设备30还包括设置于灯杆10上的触控屏幕50，触控屏幕50覆盖于控制板31上并与控制板31电连接。

根据本实用新型的实施例，路面信息采集设备30还包括设置于灯杆10上的通讯模块，通讯模块与控制板31电连接，用于将控制板31接收到的图像信息和三维空间信息发送至用户端。具体地，本实施例中的通讯模块可以为无线通讯模块或者SIM卡通讯模块。

根据本实用新型的实施例，路面信息采集设备30还包括太阳能电池板和蓄电池，太阳能电池板固定于灯杆10的顶部，蓄电池放置于太阳能电池板下方的盒子内，蓄电池通过线缆分别与太阳能电池板、双目摄像头35、伺服电机33和控制板31电连接。

通过本实用新型的基于灯杆的路面信息采集设备采集道路的图像信息以及测绘相应的道路地图包括如下步骤：

1)控制板31控制伺服电机33转动，通过倾角传感器34获取灯杆10上双目摄像头35的偏转角度信息，并采集双目摄像头35当前位置视野内整条道路的图像信息；

2)基于深度学习的计算机视觉模型，包括目标检测算法和目标识别算法提取并识别图像信息中的道路、车道线、路标、交通标志和车辆信息；

3)通过高度传感器获取摄像头35的高度信息并结合摄像头35的偏转角度信息，根据双目测距算法获取图像信息中道路、车道线、路标、交通标志和车辆的相对位置数据；

4)利用GPS定位模块32获取灯杆10以及摄像头35的位置数据，由于GPS定位模块32的定位数据存在误差，使用GPS滤波去除噪声，从而使GPS定位模块32的定位数据更加精准；

5)对于步骤2识别出来的图像，用每两张图像中最相似的几个区域点确定两张图像的像素偏移量；

6)将每一张采样图像的道路、车道标、路标、交通标志的像素信息分别提取出来；

7)依据步骤5中图像的像素偏移量以及步骤6中的像素信息，将这些像素信息分别合并起来；

8)将步骤3中的相对位置数据与步骤7中的像素偏移信息结合，以此合并每一张图像的相对位置信息，进一步计算图像融合后的平均相对位置数据，以此减小误差；

9)生成Open Drive格式的高精度地图数据，可应用在城市交通信息共享、自动驾驶等场景，并且高精度地图数据可以全天候实时更新；

10)路人可以通过触控屏幕50输入想要查询位置的地图信息，并通过LED显示屏幕40将查询结果的高精度地图数据显示出来。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于灯杆的路面信息采集设备，其特征在于，所述路面信息采集设备包括：

双目摄像头，所述双目摄像头设置于所述灯杆的顶部，用于采集道路的图像信息和三维空间信息；

控制板，所述控制板设置于所述灯杆内，并与所述双目摄像头电连接，用于接收所述双目摄像头采集到的图像信息和三维空间信息并生成路面信息。

2.根据权利要求1所述的基于灯杆的路面信息采集设备，其特征在于，所述路面信息采集设备还包括设置于所述灯杆上的伺服电机，所述伺服电机设置于所述灯杆的顶部并分别与所述双目摄像头和所述控制板电连接，并在所述控制板的控制下驱动所述双目摄像头转动。

3.根据权利要求1所述的基于灯杆的路面信息采集设备，其特征在于，所述路面信息采集设备还包括设置于所述灯杆上的倾角传感器，所述倾角传感器设置于所述双目摄像头上并与所述控制板电连接，用于获取所述双目摄像头的偏转角度信息并将所述偏转角度信息发送至所述控制板。

4.根据权利要求1所述的基于灯杆的路面信息采集设备，其特征在于，所述路面信息采集设备还包括设置于所述灯杆上的高度传感器，所述高度传感器设置于所述双目摄像头上并与所述控制板电连接，用于获取所述双目摄像头与地面之间的高度信息并将所述高度信息发送至所述控制板。

5.根据权利要求1所述的基于灯杆的路面信息采集设备，其特征在于，所述路面信息采集设备还包括设置于所述灯杆的GPS定位模块，用于获取所述灯杆的位置信息，所述GPS定位模块与所述控制板电连接，且所述控制板控制所述GPS定位模块的采样频率。

6.根据权利要求1所述的基于灯杆的路面信息采集设备，其特征在于，所述路面信息采集设备还包括设置于所述灯杆上的LED显示屏幕，所述LED显示屏幕与所述控制板电连接，用于显示所述控制板生成的所述路面信息。

7.根据权利要求1所述的基于灯杆的路面信息采集设备，其特征在于，所述路面信息采集设备还包括设置于所述灯杆上的触控屏幕，所述触控屏幕覆盖于所述控制板上并与所述控制板电连接。

8.根据权利要求1所述的基于灯杆的路面信息采集设备，其特征在于，所述路面信息采集设备还包括设置于所述灯杆上的通讯模块，所述通讯模块与所述控制板电连接，用于将所述控制板生成的所述路面信息发送至用户端。

9.根据权利要求1所述的基于灯杆的路面信息采集设备，其特征在于，所述路面信息采集设备还包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板固定于所述灯杆的顶部，所述蓄电池放置于所述太阳能电池板下方的盒子内，所述蓄电池通过线缆分别与所述太阳能电池板和所述控制板电连接。

Images