WO2015197641A1 - Bestimmung mindestens eines merkmals eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2015197641A1
WO2015197641A1 PCT/EP2015/064147 EP2015064147W WO2015197641A1 WO 2015197641 A1 WO2015197641 A1 WO 2015197641A1 EP 2015064147 W EP2015064147 W EP 2015064147W WO 2015197641 A1 WO2015197641 A1 WO 2015197641A1
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vehicle
image
speed
line scan
scan camera
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PCT/EP2015/064147
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Jung
Marco Bartiromo
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Vitronic Dr.-Ing. Stein Bildverarbeitungssysteme Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • G08G1/0175—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles by photographing vehicles, e.g. when violating traffic rules
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for determining at least one feature of a moving vehicle along a lane, with a photosensitive sensor for receiving an image of the vehicle and with an evaluation device for detecting the at least one feature on the image, and a method for determining at least one feature a moving along a lane vehicle by means of such an arrangement, wherein an image of the vehicle is taken with a line scan camera and the image is evaluated for detecting at least one feature of the vehicle.
  • Arrangements and methods for detecting vehicles moving along a traffic lane with the aid of at least one camera and / or other devices for detecting the contour or spatial structure of the vehicle and optionally its speed are known, for example, from various applications for monitoring or traffic detection.
  • Automated control systems for road tolls for example, based on the communication between the vehicle and a corresponding communication direction at a toll station, presuppose that in each toll vehicle there is a corresponding communication device from which the essential data of the vehicle can be called up his identification serve, but also the used road sections should be recorded and / or transmitted during each inspection au.
  • the system must be able to clearly identify each vehicle that is subject to toll as such. This means that, on the one hand, vehicles which are not subject to tolls and, on the other, that all toll vehicles are recorded as such.
  • the detection and tracking of the vehicle by means of a LIDAR system which is estimated from the LIDAR data path and speed of the vehicle and are assigned to the subsequently determined contour and structure data
  • the device comprises a LIDAR system, which is aligned to detect a vehicle at a distance from the receiving position of the camera and / or the other devices.
  • an arithmetic unit which is connected to the LIDAR and predicts the path and speed of the vehicle from the LIDAR data, optionally corrects these data and makes an assignment to the data of the other device and / or the captured video image on the basis of this data .
  • a disadvantage is that the combination of a LIDAR system and a video image capture the respective results must be securely and comprehensibly assigned to each other, which is relatively expensive.
  • the evaluation of the video images is also the problem that this is complicated by the perspective distortion, on the one hand by the distortion itself and on the other by the distance from the camera decreasing light output, which are located to a much weaker illumination of the remote from the camera Areas of the vehicle leads. This is particularly significant for longer vehicles, such as trucks.
  • An object of the present invention is to provide a simplified arrangement and a method for determining at least one feature of a moving along a lane vehicle, which allow an equally reliable or improved feature recognition, such as the prior art, for example, for automatic distinction between toll and non-tolled vehicles.
  • the arrangement according to the invention for determining at least one feature of a vehicle moving along a lane has a light-sensitive sensor for recording an image of the vehicle and an evaluation device for detecting the at least one feature on the image.
  • the photosensitive sensor is designed as a line camera, this line camera is preferably arranged laterally next to the lane.
  • exactly one line scan camera serves as a light-sensitive sensor.
  • several, in particular two line scan cameras can be provided as light-sensitive sensors.
  • a number of lines per time unit of the image is adapted to a speed of the vehicle.
  • the individual pictures of the line camera are called lines.
  • the number of lines per unit time of the image is adapted to the speed of the vehicle in that a sampling rate of the line scan camera is adapted to the speed of the vehicle.
  • the sampling rate is the frequency with which the line scan camera records lines, ie the lines recorded per unit of time.
  • a second preferred variant, to adapt the number of lines per unit time of the image to the speed of the vehicle is that a subsequent correction of the image takes place as a function of the speed of the vehicle. By stretching or compressing the image, which is formed from the rows lined up, also the number of lines per unit time can be changed.
  • a distortion of the image due to the speed of the vehicle can advantageously be corrected so that the image shows true-to-original aspect ratios.
  • the speed can be measured separately, or determined from the distorted image, which will be discussed later.
  • a combination of both variants is conceivable, ie an adapted frame rate of the camera and subsequent correction of the image, for example in order to minimize the error tolerance.
  • a line camera has the advantage that the distance from the recorded part of the vehicle to the line scan camera remains essentially the same, so that neither a perspective distortion in the direction of the juxtaposed shots, nor a different light yield due to the distance between the vehicle and camera occurs , For this reason, it is particularly advantageous to use a line camera for the arrangement laterally next to the lane.
  • the position to the side of the lane allows a particularly effective recognition of numerous features of vehicles in the image, in particular their length, number of axes, characteristic shape or side lettering, which may be helpful for identification. Many of these features are not visible, for example, from a position above the lane.
  • the image is composed of successive shots of the line camera, the line scan camera works with a predetermined, possibly also with an adjustable sampling rate.
  • a further advantage is that the line scan camera with the evaluation device can be used for image evaluation without further measuring devices. Beginning and end of a vehicle can be detected by evaluating the continuously recorded line scans, so that advantageously no triggering of the recording must be made in order to obtain a complete image of the vehicle. Since the scanning rate of the line camera is known, the speed of the vehicle can be determined based on a reference in the image, because at a constant sampling rate, the image of a vehicle, depending on the speed of the vehicle, in the image horizontal, which corresponds to a time axis, compressed or stretched relative to the actual aspect ratio of the vehicle. Thus, for example, a known length of an object on the vehicle can serve as a reference. Particularly advantageous, each wheel can serve as a reference.
  • the speed of the vehicle can be calculated by calculating the ellipticity.
  • the ellipticity is also called eccentricity denotes the distance of the focal points of an ellipse from its center.
  • the line scan camera is not arranged vertically above the usually substantially horizontal lane. Nevertheless, the line scan camera can understandably be arranged next to the lane at a certain height above the level of the lane.
  • a camera type is to be understood which has only one light-sensitive line, a so-called line sensor, in contrast to the two-dimensional sensor, which has a plurality of lines.
  • Line sensors are light- or radiation-sensitive detectors, usually semiconductor detectors, which consist of a one-dimensional array of photodetectors or other detector elements.
  • the line scan camera is aligned obliquely to the traffic lane.
  • the orientation of the line scan camera is to be understood as the direction in which the light-sensitive line is aligned in order to receive light.
  • the vehicle moves in a direction of travel along the lane.
  • the arranged next to the lane line scan camera can thus be aligned at a right angle to the vehicle and to the lane and record its side surface.
  • the line scan camera is aligned obliquely to the lane in the context of the invention.
  • a line camera oriented at an acute angle to the traffic lane, in the direction opposite to the direction of travel of the vehicle first the front of the vehicle and then its side surface are picked up, which has the advantage that recognition of the license plate and possible dangerous goods markings on the front of the vehicle Vehicle is enabled.
  • the line scan camera With an alignment of the line scan camera at an obtuse angle to the traffic lane in the direction of travel of the vehicle, the line scan camera is likewise aligned obliquely to the traffic lane in the sense of the invention.
  • the side surface of the vehicle becomes first and then its rear side which also allows license plate identification based on the rear license plate.
  • the line scan camera is oriented at an angle of approximately 30 ° to the traffic lane, counter to the direction of travel of the vehicle. The angle of the line scan camera to a straight front of the vehicle is thus approximately 60 °.
  • the alignment of the line scan camera does not mean the orientation of the line sensor itself, which is generally arranged vertically, ie essentially at right angles to a plane formed by the traffic lane. Positioning at an angle of significantly less than 90 ° to the vertical would, however, also be conceivable in principle for the line sensor.
  • a lighting device is provided, wherein the lighting device is aligned at an angular distance of at least 7 ° from the orientation of the line scan camera.
  • the lighting device is used for illumination in low light conditions, especially at night.
  • An angular distance of at least 7 ° from the orientation of the line scan camera means that the light emitted by the illumination device, reflected by the vehicle and detected by the line scan camera, is deflected by at least 7 ° in the reflection.
  • a control of the line camera is provided, wherein a sampling rate of the recorded lines is adjustable by the controller.
  • a speed measuring device for measuring a speed of the vehicle is provided in the recording of the image.
  • the measurement of the speed can be verified by a speed measuring device at a fixed scanning rate of the line camera on the basis of the computationally determined from the image speed.
  • the velocity of the vehicle computationally determined and / or measured from the image may additionally or alternatively be used to subsequently correct the image by upsetting or stretching the image such that the distortion is compensated for by the speed of the vehicle.
  • the inventive method for determining at least one feature of a moving along a lane vehicle provides that an image of the vehicle is taken with the line scan camera and the image is evaluated for detecting at least one feature of the vehicle.
  • An advantage of the method is that an identification of vehicles is made possible only with the aid of the line scan camera and an evaluation of the image.
  • the individual recorded lines or line scans are lined up in an image horizon, so that the image horizon corresponds to a time axis. Lines appearing along the horizontal image thus display a picture that is unchanged in time, which indicates that no vehicle passes this pixel of the line scan camera.
  • Such horizontal lines, or in particular an end of a horizontal line can be advantageously used for automatic detection of a moving vehicle.
  • a number of lines per unit time of the image is adapted to a speed of the vehicle.
  • the number of lines per time unit of the image is adapted according to a first preferred variant of the speed of the vehicle by a sampling rate of the line scan camera is adapted to the speed of the vehicle.
  • a second preferred variant, to adapt the number of lines per unit time of the image to the speed of the vehicle is to subsequently correct the image as a function of the speed of the vehicle.
  • the speed of the vehicle is measured when taking the image and the Image corrected by stretching or compression in the horizontal plane depending on the speed.
  • the speed of the vehicle is preferably determined mathematically on the basis of the distortion of the image, and the image is corrected on the basis of the computationally determined speed by stretching or compressing in the image horizon.
  • an envelope including the image of the vehicle is created during the evaluation. From this, at least one of the dimensions height, length and width of the vehicle can be calculated taking into account a scanning rate of the line scan camera and a speed of the vehicle. The speed of the vehicle can be determined based on an extension or compression of the image in the horizontal image relative to the actual aspect ratios on the vehicle, or be determined by means of a separate speed measurement.
  • a number and / or positions of wheels and / or axles of the vehicle are determined by finding round objects during the evaluation of the image.
  • an ellipticity is preferably determined by round objects found during the evaluation of the image.
  • a correction of the image is made by stretching or compression in the image horizontal.
  • a speed of the vehicle is calculated. This calculated speed is another feature of the vehicle, which can advantageously be determined by means of the line scan camera as the sole measuring device. Alternatively, the calculated speed may also be used to check a speed measured by a separate speed measuring device.
  • a classification and / or identification of the vehicle is made on the basis of at least one of the following features obtained by evaluation of the image: dimensions, number of axles, license plate, dangerous goods marking, shape a windscreen and / or a side window and characteristic shapes of the vehicle.
  • FIG. 1 is a first schematic view of the arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows a second schematic view of the arrangement according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an image of a vehicle produced by the method according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 show two different views of the arrangement according to the invention for determining at least one feature of a vehicle 2 moving along a traffic lane 1, which will be described jointly below.
  • FIG. 1 shows a plan view of the traffic lane 1 and of the vehicle 2, while FIG. 2 shows a side view of the vehicle 2.
  • the arrangement according to the invention comprises a photosensitive sensor 3 for recording an image of the vehicle 2 and an evaluation device 4 for detecting the at least one feature on the image, wherein the evaluation device 4 can also be arranged remotely from the sensor 3.
  • the photosensitive sensor 3 is designed according to the invention as a line camera 3, wherein the line camera 3 is arranged laterally next to the traffic lane 1.
  • the arrangement according to the invention is particularly advantageous for a method for axle classification or axle counting of vehicles 2 in flowing traffic suitable.
  • the method is generally used for the classification of vehicles 2, in particular for the recognition of distinctive features, such as the vehicle manufacturer or dangerous goods indicator in motion.
  • an image of the mark suitable for automatic mark reading processing is taken.
  • an image of the vehicle 2 is created as an overview image of the entire scene.
  • four tasks from the field of traffic monitoring can be carried out by means of a line camera 3 laterally of the traffic lane 1.
  • the line camera 3 is laterally arranged next to the traffic lane 1 so that the vehicle front 5 and the vehicle flank 6 are received cyclically by the passing vehicle 2.
  • an illumination 7 is preferably directed to the vehicle 2.
  • the angle between the line camera 3 and the vehicle 2 is generally freely selectable and can, depending on the application, be adjusted.
  • the aim is generally an angle as close as possible to 90 ° to the surface to be monitored. Since in the illustrated embodiment, both the vehicle front 5, and the vehicle edge 6 are to be recorded, an angle of about 60 ° on the front 5 offers, since this contains more detail information, as the edge 6, from which the light accordingly a more acute angle of 30 ° in the line camera 3 occurs. It can be seen in FIG.
  • an image of the vehicle 2 is generated, thereby enabling a simple image processing of the same, since no partial images must be joined together or superimposed.
  • the method according to the invention is advantageously suitable for determining a speed of the vehicle 2. Depending on how elliptically the wheels 8, which are indicated only schematically here, are represented in the image, it can be seen from this the speed of the vehicle 2 are recalculated.
  • the speed sensor 9 and the line camera 3 are located at the same position laterally beside the road 1.
  • the speed sensor 9 preferably supplies the following data of the vehicle: position relative to the sensor system, distance and speed of the vehicle 2.
  • FIG. 3 shows an image of a vehicle 2 produced by the method according to the invention.
  • the image horizontals by a temporal sequence of successive line images along the replaced with t time axis and is therefore free from perspective distortion.
  • the distance from one pixel to the next pixel in the direction of the t-axis corresponds to the scanning rate or line frequency of the line camera 3 and is preferably adapted to the speed of the vehicle 2 determined by the speed sensor 9, so that no compressed or stretched images in the direction of the t-axis. Axis arise.
  • the image vertical in the direction of the Y axis corresponds to the orientation of the line sensor.
  • the line camera 3 is at a fixed location and is not moved. Fixed objects are therefore represented by horizontal lines with only little dynamics, possibly by pixel noise or shadows.
  • Figure 3 shows the image of a truck 2 in motion.
  • the silhouette or envelope H of the vehicle 2 can be advantageously determined by simple edge filters. Even shadows passing through the image can be easily identified and will not lead to misjudgments, as is usually the case with Still Cameras, as no temporal reference can be made.
  • the geometric information, such as length, and / or height can be determined with the help of this edge image advantageous. If the positions of the vehicle axles are already known, it can advantageously be ruled out that the front of the vehicle 2 is also measured. The measurement of the vehicle length starts, for example, with the first detected axis. Depending on the type of vehicle identified, such as truck or car, the length can be corrected by an averaged factor.
  • Line scan cameras can operate at line frequencies up to 80 kHz, and thus advantageously offer further possibilities for utilizing the data.
  • This invention enables with the line scan camera 3 as a single sensor and with only one data acquisition cycle to generate all the data needed, for example, for toll collection.
  • recording a license plate image recording an overview image, classification of the vehicle based on its axes and the vehicle geometry. It is also possible to recognize dangerous goods identifiers and to recognize the vehicle manufacturer. The fact that all data is generated in one step results in consistent data records that are integer. A misallocation of the data from multiple sensors can be advantageously avoided. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

Anordnung zur Bestimmung mindestens eines Merkmals eines sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugs, mit einem lichtempfindlichen Sensor zur Aufnahme eines Abbilds des Fahrzeugs und mit einer Auswertungsvorrichtung zur Erkennung des mindestens einen Merkmals auf dem Abbild, sowie Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Merkmals eines sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugs, insbesondere mittels einer solchen Anordnung, wobei ein Abbild des Fahrzeugs mit einer Zeilenkamera aufgenommen wird und das Abbild zur Erkennung mindestens eines Merkmals des Fahrzeugs ausgewertet wird.

Description

Bestimmung mindestens eines Merkmals eines Fahrzeugs
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung mindestens eines Merkmals eines sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugs, mit einem lichtempfindlichen Sensor zur Aufnahme eines Abbilds des Fahrzeugs und mit einer Auswertungsvorrichtung zur Erkennung des mindestens einen Merkmals auf dem Abbild, sowie ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Merkmals eines sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugs mittels einer solchen Anordnung, wobei ein Abbild des Fahrzeugs mit einer Zeilenkamera aufgenommen wird und das Abbild zur Erkennung mindestens eines Merkmals des Fahrzeugs ausgewertet wird.
Anordnungen und Verfahren zum Erfassen von sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugen mit Hilfe mindestens einer Kamera und/oder sonstigen Einrichtungen zur Erfassung der Kontur oder räumlichen Struktur des Fahrzeuges und gegebenenfalls seiner Geschwindigkeit sind beispielsweise aus verschiedenen Anwendungen zur Überwachung oder Verkehrserfassung bekannt.
Automatische Kontrollsysteme für Straßenmaut, beispielsweise, die auf der Kommunikation zwischen Fahrzeug und einer entsprechenden Kommunikationsrich- tung an einer Mautstelle beruhen, setzen voraus, dass in jedem mautpflichtigen Fahrzeug eine entsprechende Kommunikationseinrichtung vorhanden ist, aus welcher die wesentlichen Daten des Fahrzeuges abgerufen werden können, die seiner Identifikation dienen, wobei au ßerdem auch noch die benutzten Straßenabschnitte bei jeder Kontrolle erfasst und/oder übermittelt werden sollten. Das System muss in der Lage sein, jedes Fahrzeug, welches mautpflichtig ist, eindeutig als solches zu identifizieren. Das hei ßt, dass zum einen solche Fahrzeuge nicht erfasst werden dürfen, die der Mautpflicht nicht unterliegen und zum anderen, dass alle mautpflichtigen Fahrzeuge als solche erfasst werden. Um ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen von Fahrzeugen in Bewegung zu schaffen, welche in der Lage sind, eine automatische Unterscheidung zwischen mautpflichtigen und nicht mautpflichtigen Fahrzeugen vorzunehmen, um so die unnötige Erfassung großer Datenmengen zu vermeiden, ist gemäß der Druckschrift DE 101 48 289 A1 vorgesehen, dass vor dem Erfassen der Kontur und/oder räumlichen Struktur die Erfassung und Verfolgung des Fahrzeuges mittels eines LIDAR-Systems erfolgt, wobei aus den LIDAR-Daten Weg und Geschwindigkeit des Fahrzeuges abgeschätzt werden und den anschließend ermittelten Kontur- und Strukturdaten zugeordnet werden. Die Vorrichtung weist ein LIDAR-System auf, welches so ausgerichtet ist, dass es ein Fahrzeug im Abstand vor der Aufnahmeposition der Kamera und/oder der sonstigen Einrichtungen erfasst. Weiterhin ist eine Recheneinheit vorgesehen, welche mit dem LIDAR verbunden ist und aus den LIDAR-Daten Weg und Geschwindigkeit des Fahrzeuges prognostiziert, diese Daten gegebenenfalls korrigiert und auf der Basis dieser Daten eine Zuordnung zu den Daten der sonstigen Einrichtung und/oder dem erfassten Videobild vornimmt. Ein Nachteil besteht darin, dass bei der Kombination aus einem LIDAR-System und einer Video-Bilderfassung die jeweiligen Ergebnisse sicher und nachvollziehbar einander zugeordnet werden müssen, was vergleichsweise aufwändig ist. Bei der Auswertung der Videobilder besteht außerdem das Problem, dass diese durch die perspektivische Verzerrung erschwert wird, zum einen durch die Verzerrung selbst und zum anderen durch die mit Abstand von der Kamera abnehmenden Lichtausbeute, die zu einer deutlich schwächeren Ausleuchtung der entfernter von der Kamera befindlichen Bereiche des Fahrzeugs führt. Dies fällt insbesondere bei längeren Fahrzeugen, wie Lastkraftwagen, ins Gewicht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine vereinfachte Anordnung und ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Merkmals eines sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugs anzugeben, welche eine ebenso zuverlässige oder verbesserte Merkmalerkennung erlauben, wie der Stand der Technik, beispielsweise zur automatischen Unterscheidung zwischen mautpflichtigen und nicht mautpflichtigen Fahrzeugen.
Die Aufgabe wird durch die Anordnung und das Verfahren gemäß der nebengeordneten Ansprüche gelöst. In den jeweiligen Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Bestimmung mindestens eines Merkmals eines sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugs weist einen lichtempfindlichen Sensor zur Aufnahme eines Abbilds des Fahrzeugs und eine Auswertungsvorrichtung zur Erkennung des mindestens einen Merkmals auf dem Abbild auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der lichtempfindliche Sensor als Zeilenkamera ausgeführt ist, wobei diese Zeilenkamera bevorzugt seitlich neben der Fahrspur angeordnet ist. Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass genau eine Zeilenkamera als lichtempfindlicher Sensor dient. Alternativ können mehrere, insbesondere zwei Zeilenkameras als lichtempfindliche Sensoren vorgesehen sein.
Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst. Als Zeilen werden die einzelnen Aufnahmen der Zeilenkamera bezeichnet. Gemäß einer ersten bevorzugten Variante ist die Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs dadurch angepasst, dass eine Abtastrate der Zeilenkamera an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst ist. Die Abtastrate bezeichnet die Frequenz, mit der die Zeilenkamera Zeilen aufnimmt, also die pro Zeiteinheit aufgenommenen Zeilen. Eine zweite bevorzugte Variante, die Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzupassen, besteht darin, dass eine nachträgliche Korrektur des Abbilds in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgt. Durch ein Strecken oder ein Stauchen des Abbilds, welches aus den aneinander gereihten Zeilen gebildet ist, kann ebenfalls die Anzahl an Zeilen je Zeiteinheit verändert werden. Dadurch lässt sich vorteilhaft eine Verzerrung des Abbilds auf Grund der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrigieren, so dass das Abbild originalgetreue Seitenverhältnisse zeigt. Die Geschwindigkeit kann separat gemessen werden, oder anhand des verzerrten Abbilds ermittelt werden, worauf später näher eingegangen wird. Grundsätzlich ist auch eine Kombination beider Varianten denkbar, also ein angepasste Bildrate der Kamera und nachträgliche Korrektur des Abbilds, beispielsweise um die Fehlertoleranz zu minimieren. Zwar ist es mit einer herkömmlichen Flächenkamera grundsätzlich möglich, ein eine Fahrspur befahrendes Fahrzeuge in einem Bild zu erfassen, z.B. mit Induktionsschleifen als Auslöser für die Kamera, jedoch ist ein solches Bild perspektivisch in beiden Bilddimensionen verzerrt. Die Verwendung einer Zeilenkamera hat den Vorteil, dass der Abstand von dem aufgenommenen Teil des Fahrzeugs zu der Zeilenkamera im Wesentlichen gleich bleibt, so dass weder eine perspektivische Verzerrung in Richtung der aneinander gereihten Aufnahmen, noch eine unterschiedliche Lichtausbeute aufgrund der Entfernung zwischen Fahrzeug und Kamera auftritt. Aus diesem Grund ist es besonders vorteilhaft, eine Zeilenkamera für die Anordnung seitlich neben der Fahrspur zu verwenden. Die Position seitlich neben der Fahrspur erlaubt eine besonders effektive Erkennung zahlreicher Merkmale von Fahrzeugen in dem Abbild, wie insbesondere deren Länge, Anzahl der Achsen, charakteristische Form oder seitliche Beschriftung, die zu einer Identifizierung hilfreich sein können. Viele dieser Merkmale sind beispielsweise aus einer Position oberhalb der Fahrspur nicht erkennbar. Das Abbild wird dabei aus aufeinanderfolgenden Aufnahmen der Zeilenkamera zusammengesetzt, wobei die Zeilenkamera mit einer vorgegebenen, gegebenenfalls auch mit einer anpassbaren Abtastrate arbeitet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Zeilenkamera mit der Auswertevorrichtung zur Bildauswertung ohne weitere Messgeräte verwendet werden kann. Beginn und Ende eines Fahrzeugs können durch Auswertung der laufend aufgenommenen Zeilenscans erkannt werden, so dass vorteilhaft keine Auslösung der Aufnahme erfolgen muss, um ein vollständiges Abbild des Fahrzeugs zu erhalten. Da die Abtastrate der Zeilenkamera bekannt ist, kann anhand einer Referenz im Abbild auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs festgestellt werden, da bei einer konstanten Abtastrate das Abbild eines Fahrzeugs, je nach Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in der Bildhorizontalen, welche einer Zeitachse entspricht, gestaucht oder gestreckt gegenüber den tatsächlichen Seitenverhältnissen des Fahrzeugs dargestellt wird. Als Referenz kann somit beispielsweise eine bekannte Länge eines Objekts an dem Fahrzeug dienen. Besonders vorteilhaft kann auch jedes Rad als Referenz dienen. Da die mit ausreichender Genauigkeit kreisrunden Räder des Fahrzeugs in dem Abbild, je nach Geschwindigkeit des Fahrzeugs, durch die Stauchung oder Streckung entweder in der Höhe oder in der Breite elliptisch dargestellt werden, lässt sich durch eine Berechnung der Elliptizität auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs schließen. Die Elliptizität wird auch als Exzentrizität bezeichnet, die den Abstand der Brennpunkte einer Ellipse von ihrem Mittelpunkt angibt.
Seitlich neben der Fahrspur, ist im Sinne der Erfindung dahingehend zu verstehen, dass die Zeilenkamera nicht vertikal über der in der Regel im Wesentlichen horizontal verlaufenden Fahrspur angeordnet ist. Dennoch kann die Zeilenkamera verständlicherweise neben der Fahrspur in einer bestimmten Höhe über dem Niveau der Fahrspur angeordnet sein. Als Zeilenkamera im Sinne der Erfindung ist ein Kameratyp zu verstehen, der nur eine lichtempfindliche Zeile, einen sogenannten Zeilensensor aufweist, im Gegensatz zum zweidimensionalen Sensor, der über eine Vielzahl von Zeilen verfügt. Zeilensensoren sind licht- bzw. strahlungsempfindliche Detektoren, in der Regel Halbleiterdetektoren, die aus einem eindimensionalen Feld aus Fotodetektoren oder anderen Detektorelementen bestehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Zeilenkamera schräg zu der Fahrspur ausgerichtet ist. Unter der Ausrichtung der Zeilenkamera ist im Sinne der Erfindung diejenige Richtung zu verstehen, in welche die lichtempfindliche Zeile ausgerichtet ist, um Licht zu empfangen. Das Fahrzeug bewegt sich in einer Fahrtrichtung entlang der Fahrspur. Die neben der Fahrspur angeordnete Zeilenkamera kann somit in einem rechten Winkel zu dem Fahrzeug und zu der Fahrspur ausgerichtet sein und dessen Seitenfläche aufnehmen. Bei einem Winkel ungleich 90° zwischen Fahrspur und Zeilenkamera ist die Zeilenkamera im Sinne der Erfindung schräg zu der Fahrspur ausgerichtet. In dem bevorzugten Fall einer in einem spitzen Winkel zu der Fahrspur, entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichteten Zeilenkamera, wird zunächst die Vorderfront des Fahrzeugs und anschließend dessen Seitenfläche aufgenommen, was den Vorteil hat, dass eine Erkennung des Kennzeichens und möglicher Gefahrgutkennzeichnungen an der Vorderfront des Fahrzeugs ermöglicht wird. Bei einer Ausrichtung der Zeilenkamera in einem stumpfen Winkel zur Fahrspur in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist die Zeilenkamera im Sinne der Erfindung ebenfalls schräg zu der Fahrspur ausgerichtet. In diesem ebenfalls bevorzugten Fall wird die Seitenfläche des Fahrzeugs zuerst und anschließend dessen Rückseite aufgenommen, was ebenfalls eine Kennzeichenidentifizierung anhand des hinteren Kennzeichenschilds erlaubt. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zeilenkamera in einem Winkel von etwa 30° zu der Fahrspur, entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, Der Winkel der Zeilenkamera zu einer geraden Fahrzeugfront beträgt somit etwa 60°.
Unter der Ausrichtung der Zeilenkamera ist im Sinne der Erfindung nicht die Ausrichtung des Zeilensensors selbst gemeint, der in der Regel vertikal, also im Wesentlichen rechtwinklig zu einer durch die Fahrspur gebildeten Ebene angeordnet ist. Eine Positionierung unter einem Winkel von deutlich weniger als 90° zur Vertikalen wäre für den Zeilensensor aber grundsätzlich auch denkbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung ist eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen, wobei die Beleuchtungsvorrichtung in einem Winkelabstand von mindestens 7° von der Ausrichtung der Zeilenkamera ausgerichtet ist. Die Beleuchtungsvorrichtung dient zur Ausleuchtung bei schwachen Lichtverhältnissen, insbesondere bei Nacht. Ein Winkelabstand von mindestens 7° von der Ausrichtung der Zeilenkamera bedeutet, dass das Licht, welches von der Beleuchtungsvorrichtung abgestrahlt, von dem Fahrzeug zurückgeworfen und von der Zeilenkamera detektiert wird, um mindestens 7° bei der Reflexion umgelenkt wird. Dadurch lässt sich ein übermäßiger, eine Auswertung behindernder Lichteinfall von Kennzeichenschildern mit retroreflektierender Oberfläche vorteilhaft vermeiden. Für die Beleuchtung eignet sich sowohl sichtbares Licht, als auch Infrarotstrahlung. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung ist eine Steuerung der Zeilenkamera vorgesehen, wobei eine Abtastrate der aufgenommenen Zeilen durch die Steuerung einstellbar ist. Weiterhin bevorzugt ist eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung zur Messung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei der der Aufnahme des Abbilds vorgesehen. Dadurch lässt sich besonders vorteilhaft eine Ausführungsform der Anordnung realisieren, bei der die Abtastrate durch die Steuerung an die mittels einer Geschwindigkeitsmessvorrichtung gemessene Geschwindigkeit des Fahrzeugs anpassbar ist. Dadurch wird eine Stauchung oder Streckung des Abbilds in der Bildhorizontalen zumindest weitgehend vermieden, so dass eine nachträgliche Korrektur, beispielsweise anhand der Elliptizität der abgebildeten Räder, entfallen kann oder zumindest wesentlich weniger umfangreich ausfallen kann. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Messung der Geschwindigkeit durch eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung bei einer festen Abtastrate der Zeilenkamera anhand der rechnerisch aus dem Abbild ermittelbaren Geschwindigkeit verifiziert werden. Die rechnerisch aus dem Abbild ermittelte und/oder gemessene Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann zusätzlich oder alternativ verwendet werden, um das Abbild nachträglich zu korrigieren, indem das Abbild derart gestaucht oder gestreckt wird, dass die Verzerrung auf Grund der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgeglichen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Merkmals eines sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugs, insbesondere mittels der hierin zuvor beschriebenen Anordnung, sieht vor, dass ein Abbild des Fahrzeugs mit der Zeilenkamera aufgenommen wird und das Abbild zur Erkennung mindestens eines Merkmals des Fahrzeugs ausgewertet wird. Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass eine Identifizierung von Fahrzeugen nur mit Hilfe der Zeilenkamera und einer Auswertung des Abbilds ermöglicht wird. Dazu werden insbesondere die einzelnen aufgenommenen Zeilen oder Zeilenscans in einer Bildhorizontalen aneinander gereiht, so dass die Bildhorizontale einer Zeitachse entspricht. Entlang der Bildhorizontalen auftretende Linien zeigen somit ein zeitlich unverändertes Bild an, was darauf schließen lässt, dass kein Fahrzeug diesen Bildpunkt der Zeilenkamera passiert. Derartige horizontale Linien, bzw. insbesondere ein Ende einer horizontalen Linie lassen sich vorteilhaft zu einer automatischen Detektierung eines sich bewegenden Fahrzeugs heranziehen.
Weiterhin erfindungsgemäß wird eine Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst. Die Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds wird gemäß einer ersten bevorzugten Variante an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst, indem eine Abtastrate der Zeilenkamera an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst wird. Eine zweite bevorzugte Variante, die Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzupassen, besteht darin, das Abbild in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs nachträglich zu korrigieren. Besonders bevorzugt wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei der Aufnahme des Abbilds gemessen und das Abbild durch eine Streckung oder Stauchung in der Bildhorizontalen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit korrigiert. Weiterhin bevorzugt wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs anhand der Verzerrung des Abbilds rechnerisch ermittelt und das Abbild anhand der rechnerisch ermittelten Geschwindigkeit durch ein Strecken oder Stauchen in der Bildhorizontalen korrigiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Auswertung eine das Abbild des Fahrzeugs einschließende Hüllkurve erstellt. Daraus lässt sich mindestens eine der Abmessung Höhe, Länge und Breite des Fahrzeugs unter Berücksichtigung einer Abtastrate der Zeilenkamera und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnen wird. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann dabei anhand einer Streckung oder Stauchung des Abbilds in der Bildhorizontalen gegenüber den tatsächlichen Seitenverhältnissen am Fahrzeug bestimmt werden, oder mittels einer separaten Geschwindigkeitsmessung ermittelt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Anzahl und/oder Positionen von Rädern und/oder Achsen des Fahrzeugs durch Auffinden runder Objekte bei der Auswertung des Abbilds bestimmt werden. Weiterhin bevorzugt wird eine Elliptizität von bei der Auswertung des Abbilds aufgefundenen, runden Objekten bestimmt. Besonders bevorzugt wird unter Berücksichtigung der bestimmten Elliptizität eine Korrektur des Abbilds durch eine Streckung oder Stauchung in der Bildhorizontalen vorgenommen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass unter Berücksichtigung der Elliptizität und der Abtastrate der Zeilenkamera eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet wird. Diese berechnete Geschwindigkeit ist ein weiteres Merkmal des Fahrzeugs, welches vorteilhaft mittels der Zeilenkamera als alleinigem Messgerät bestimmt werden kann. Alternativ kann die berechnete Geschwindigkeit auch zur Überprüfung einer durch eine separate Geschwindigkeitsmessvorrichtung gemessene Geschwindigkeit verwendet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Klassifizierung und/oder Identifizierung des Fahrzeugs anhand mindestens eines der folgenden, durch Auswertung des Abbilds erhaltenen Merkmale vorgenommen wird: Abmessungen, Anzahl der Achsen, Kennzeichen, Gefahrgutkennzeichnung, Form einer Frontscheibe und/oder einer Seitenscheibe und charakteristische Formen des Fahrzeugs.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Ausführungen beziehen sich gleichermaßen auf die erfindungsgemäße Anordnung und auf das Verfahren. Sie sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
Es zeigen
Figur 1 eine erste schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung; Figur 2 eine zweite schematische Ansicht der Anordnung gemäß Figur 1 ;
Figur 3 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erstelltes Abbild eines Fahrzeugs.
In den Figuren 1 und 2 sind zwei verschiedene Ansichten der erfindungsgemäßen Anordnung zur Bestimmung mindestens eines Merkmals eines sich entlang einer Fahrspur 1 bewegenden Fahrzeugs 2 dargestellt, die nachfolgend gemeinsam beschrieben werden. In der Figur 1 ist eine Draufsicht der Fahrspur 1 und des Fahrzeugs 2 dargestellt, während in der Figur 2 eine Seitenansicht des Fahrzeugs 2 dargestellt ist. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst einen lichtempfindlichen Sensor 3 zur Aufnahme eines Abbilds des Fahrzeugs 2 und eine Auswertungsvorrichtung 4 zur Erkennung des mindestens einen Merkmals auf dem Abbild, wobei die Auswertevorrichtung 4 auch entfernt von dem Sensor 3 angeordnet sein kann. Der lichtempfindliche Sensor 3 ist erfindungsgemäß als Zeilenkamera 3 ausgeführt, wobei die Zeilenkamera 3 seitlich neben der Fahrspur 1 angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders vorteilhaft für ein Verfahren zur Achsklassifikation bzw. Achszählung von Fahrzeugen 2 im fließenden Verkehr geeignet. Das Verfahren dient generell zur Klassifikation von Fahrzeugen 2, insbesondere zur Erkennung von markanten Merkmalen, wie z.B. den Fahrzeughersteller oder Gefahrgutkennzeichen in Bewegung. Zusätzlich wird mit dem gleichen Sensor 3 ein Bild des Kennzeichens aufgenommen, welches zur automatischen Kennzeichenleseverarbeitung geeignet ist. Des Weiteren wird ein Abbild des Fahrzeugs 2 als Übersichtsbild der Gesamtszene erstellt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und das erfindungsgemäße Verfahren können so vier Aufgaben aus dem Bereich der Verkehrsüberwachung mittels der einen Zeilenkamera 3 seitlich der Fahrspur 1 durchgeführt werden. Die Zeilenkamera 3 wird seitlich so neben der Fahrspur 1 angeordnet, dass von dem vorbeifahrenden Fahrzeug 2 die Fahrzeugfront 5 und die Fahrzeugflanke 6 zyklisch aufgenommen werden. Für den Fall, dass das natürliche Umgebungslicht, insbesondere bei Nacht, nicht ausreichend sein sollte, wird vorzugsweise eine Beleuchtung 7 auf das Fahrzeug 2 gerichtet. Der Winkel zwischen der Zeilenkamera 3 und dem Fahrzeug 2 ist dabei generell frei wählbar und kann, je nach Anwendung, angepasst werden. Anzustreben ist generell ein Winkel möglichst nahe an 90° auf die zu überwachende Fläche. Da im dargestellten Ausführungsbeispiel sowohl die Fahrzeugfront 5, als auch die Fahrzeugflanke 6 aufgenommen werden sollen, bietet sich eine Winkel von ca. 60° auf die Front 5 an, da diese mehr Detailinformationen enthält, als die Flanke 6, von der das Licht dementsprechend unter einem spitzeren Winkel von 30° in die Zeilenkamera 3 einfällt. In der Figur 2 ist erkennbar, dass das von der Beleuchtung 7 ausgehende, schematisch durch die mit L bezeichneten Pfeile dargestellte Licht, das von dem Fahrzeug 2 zurückgeworfen wird, bevorzugt unter einem Winkel α von mehr als 7° in die Zeilenkamera 3 fällt. Bei einem Winkelabstand von mehr als 7° zwischen der Beleuchtung 7 und der Kamera 3 wird vorteilhaft eine Überbelichtung durch den sogenannten Retroreflektiveffekt von Kennzeichenschildern vermieden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Abbild des Fahrzeugs 2 erzeugt und dadurch eine einfache Bildverarbeitung desselben ermöglicht, da keine Teilbilder zusammengefügt oder überlagert werden müssen. Es treten vorteilhaft in der Bildhorizontalen keine Verzerrungen auf der Flanke 6 des Fahrzeugs 2 auf, da der Abstand zwischen Kamera 3 und Fahrzeug 2 im Wesentlichen unverändert bleibt, abgesehen von Abweichungen durch Lenkbewegungen des Fahrzeugs 2 oder Unebenheiten der Flanke 6 des Fahrzeugs 2. Es entstehen weiterhin vorteilhaft keine stürzenden Linien in dem Abbild auf der Flanke 6 des Fahrzeugs 2. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich darüber hinaus vorteilhaft zur Bestimmung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2. Je nachdem, wie elliptisch die hier nur schematisch angedeuteten Räder 8 in dem Abbild dargestellt werden, kann daraus auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2 rückgerechnet werden.
Alle hier genannten Merkmale können mit der erfindungsgemäßen Anordnung mit nur einem Sensor 3 erkannt werden. In den Figuren 1 und 2 ist der Sensor 3 geringfügig oberhalb des Fahrbahnniveaus platziert. Denkbar ist auch die Montage des Sensors 3 an einer Brücke (nicht dargestellt), jedoch in jedem Fall seitlich versetzt zu dem zu überwachenden Bereich, also der Fahrspur 1 .
Ein laserbasierter Geschwindigkeitssensor 9, wie z.B. ein LIDAR-Sensor, wie er in Geschwindigkeitsmessanlagen eingesetzt wird, kann vorzugsweise als zusätzlicher Detektor für Fahrzeuge 2 vorgesehen sein. Der Geschwindigkeitssensor 9 und die Zeilenkamera 3 befinden sich an der gleichen Position seitlich neben der Straße 1 . Zum Detektionszeitpunkt liefert der Geschwindigkeitssensor 9 vorzugsweise die folgenden Daten des Fahrzeugs: Position relativ zur Sensorik, Entfernung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2.
In der Figur 3 ist ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erstelltes Abbild eines Fahrzeugs 2 dargestellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kameras, sogenannten Still Cameras oder Area Scan Cameras, deren beide Koordinatenachsen im Abbild räumliche Positionen verzerrt durch die Perspektive darstellen, wird bei Verwendung einer Zeilenkamera 3 nach der erfindungsgemäßen Anordnung, die Bildhorizontale durch eine zeitliche Abfolge der nacheinander entstandenen Linienaufnahmen entlang der mit t bezeichneten Zeitachse ersetzt und ist daher frei von perspektivischer Verzerrung. Der Abstand von einem Pixel zum nächsten Pixel in Richtung der t-Achse entspricht der Abtastrate oder Zeilenfrequenz der Zeilenkamera 3 und ist vorzugsweise auf die durch den Geschwindigkeitssensor 9 ermittelte Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2 angepasst, damit keine gestauchten bzw. gedehnten Bilder in Richtung der t-Achse entstehen. Die Bildvertikale in Richtung der mit Y bezeichneten Achse entspricht der Ausrichtung des Zeilensensors 3. Die Zeilenkamera 3 befindet sich an einem festen Ort und wird nicht bewegt. Ortsfeste Objekte werden demnach durch horizontale Linien mit nur geringer Dynamik, evtl. durch Pixelrauschen oder Schatten dargestellt. Figur 3 zeigt das Abbild eines LKW 2 in Bewegung. Die Silhouette oder Hüllkurve H des Fahrzeugs 2 lässt sich vorteilhaft durch einfache Kantenfilter bestimmen. Selbst durch das Bild laufende Schatten können leicht identifiziert werden und führen nicht zu Fehleinschätzungen, wie dies bei Aufnahmen mit Still Cameras regelmäßig der Fall ist, da kein zeitlicher Bezug hergestellt werden kann. Die geometrischen Informationen, wie Länge, und/oder Höhe lassen sich mit Hilfe dieses Kantenbildes vorteilhaft bestimmen. Wenn die Positionen der Fahrzeugachsen bereits bekannt sind, kann vorteilhaft ausgeschlossen werden, dass die Front des Fahrzeugs 2 mitgemessen wird. Die Messung der Fahrzeuglänge beginnt beispielsweise mit der ersten erkannten Achse. Je nach identifizierten Fahrzeugtyp, wie LKW oder PKW, kann die Länge um einen gemittelten Faktor korrigiert werden.
Andere Sensoren, die zur Überwachung im Verkehr eingesetzt werden, wie LI DAR Scanner, arbeiten üblicherweise mit einer Abtastrate von 100 bis 200 Hz und liefern somit keine so detaillierten Daten, beispielsweise wird ein Rad nur mit etwa drei Pixeln Breite dargestellt, was keine so umfangreiche Auswertung erlaubt, wie das mit einer Zeilenkamera erstellte Abbild. Zeilenkameras, wie sie gemäß dieser Erfindung benutzt werden, können mit Zeilenfrequenzen bis zu 80 kHz arbeiten und bieten daher vorteilhaft weitergehende Möglichkeiten, die Daten zu Nutzen. Diese Erfindung befähigt dazu, mit der Zeilenkamera 3 als einzigen Sensor und mit nur einem Datenaufnahmezyklus alle Daten zu erzeugen, die z.B. zur Mauterhebung nötig sind. Dies sind im Einzelnen beispielsweise: Aufnahme eines Kennzeichenbildes, Aufnahme eines Übersichtsbildes, Klassifikation des Fahrzeugs auf Grund seiner Achsen und der Fahrzeuggeometrie. Zudem ist es möglich, Gefahrgutkennzeichen zu erkennen und den Fahrzeughersteller zu erkennen. Dadurch, dass alle Daten in einem Schritt erzeugt werden, entstehen konsistente Datensätze, die integer sind. Eine Falschzuordnung der Daten von mehreren Sensoren kann so vorteilhaft vermieden werden. Bezugszeichenliste
1 Fahrspur
2 Fahrzeug
3 Zeilenkamera
4 Auswertevorrichtung
5 Fahrzeugfront
6 Fahrzeugflanke
7 Beleuchtungsvorrichtung
8 Räder
9 Geschwindigkeitsmessvorrichtung
L Pfeile
α Winkel
t Zeitachse, Bildhorizontale
Y Achse, Bildvertikale
H Hüllkurve

Claims

Ansprüche
1 . Anordnung zur Bestimmung mindestens eines Merkmals zur Identifikation eines sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugs, mit mindestens einem lichtempfindlichen Sensor zur Aufnahme eines Abbilds des Fahrzeugs und mit einer Auswertungsvorrichtung zur Erkennung des mindestens einen Merkmals auf dem Abbild,
wobei der lichtempfindliche Sensor als Zeilenkamera ausgeführt ist, und wobei eine Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst ist, indem eine Abtastrate der Zeilenkamera an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst ist.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst ist, indem eine nachträgliche Korrektur des Abbilds in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgt.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenkamera seitlich neben der Fahrspur angeordnet ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenkamera schräg zu der Fahrspur ausgerichtet ist, wobei die Zeilenkamera insbesondere in einem Winkel von etwa 30° zu der Fahrspur, entgegen einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Beleuchtungsvorrichtung in einem Winkelabstand von mindestens 7° von der Ausrichtung der Zeilenkamera ausgerichtet ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung zur Messung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei der der Aufnahme des Abbilds vorgesehen ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Zeilenkamera vorgesehen ist, wobei die Abtastrate der aufgenommenen Zeilen durch die Steuerung einstellbar ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastrate durch die Steuerung an die gemessene Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst ist.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zeilenkameras als lichtempfindliche Sensoren vorgesehen sind.
1 1 . Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Merkmals zur Identifikation eines sich entlang einer Fahrspur bewegenden Fahrzeugs, wobei ein Abbild des Fahrzeugs mit mindestens einer Zeilenkamera aufgenommen wird und das Abbild zur Erkennung des mindestens einen Merkmals des Fahrzeugs ausgewertet wird, wobei eine Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst wird, indem eine Abtastrate der Zeilenkamera an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenanzahl pro Zeiteinheit des Abbilds an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst wird, indem das Abbild in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs nachträglich korrigiert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgenommenen Zeilen in einer Bildhorizontalen aneinander gereiht werden, wobei entlang der Bildhorizontalen auftretende Linien zur Detektierung des Fahrzeugs herangezogen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Abbild des Fahrzeugs einschließende Hüllkurve erstellt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Abmessung Höhe, Länge und Breite des Fahrzeugs unter Berücksichtigung einer Abtastrate der Zeilenkamera und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus der Hüllkurve berechnet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüchen bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl und/oder Position von Rädern und/oder Achsen des Fahrzeugs durch Auffinden runder Objekte bei der Auswertung des Abbilds bestimmt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elliptizität von bei der Auswertung des Abbilds aufgefundenen, runden Objekten bestimmt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung der Elliptizität das Abbild durch eine Streckung oder Stauchung in der Bildhorizontalen korrigiert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung der Elliptizität und der Abtastrate der Zeilenkamera die Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet wird.
21 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei der Aufnahme des Abbilds gemessen wird und das Abbild durch eine Streckung oder Stauchung in der Bildhorizontalen in Abhängigkeit von der gemessenen Geschwindigkeit korrigiert wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Klassifizierung des Fahrzeugs anhand mindestens eines der folgenden, durch Auswertung des Abbild erhaltenen Merkmale vorgenommen wird: Abmessungen, Anzahl der Achsen, Kennzeichen, Gefahrgutkennzeichnung, Form einer Frontscheibe und/oder einer Seitenscheibe und charakteristische Formen des Fahrzeugs.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.
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