[發明專利]基于激光雷達的車型自動識別裝置及其識別方法

有效

• 申請號: 201210515203.5
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103854320A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 宓超;劉海威;沈陽;趙寧;舒帆;宓為建;肖翼翔;黃津津;何鑫;薛潤;姜軍;金晶;王玉寶;鳳宇飛
• 申請（專利權）人: 上海海事大學;上海驍達智能技術有限公司
• 主分類號: G07B15/06
• 分類號: G07B15/06
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 賈慧琴

1.一種基于激光雷達的車型自動識別裝置，其特征在于，該裝置包含：

支架（1），

激光雷達（2），其設置在所述支架（1）上，用于實時獲取通過車輛的車輛輪廓數據；

特征輔助識別攝像頭（3），其設置在所述支架（1）上，用于實時跟蹤車輛位置；以及，

工控機，其電路連接所述的激光雷達（2）和特征輔助攝像頭（3），工控機提取激光雷達（2）獲取的車輛輪廓數據和特征輔助攝像頭（3）監測的車輛位置信息，并進行后臺數據處理和特征提取，判別車型。

2.如權利要求1所述的基于激光雷達的車型自動識別裝置，其特征在于，所述的激光雷達（2）采用二維激光雷達。

3.如權利要求1所述的基于激光雷達的車型自動識別裝置，其特征在于，所述的激光雷達（2）的掃描角度為270度。

4.如權利要求1所述的基于激光雷達的車型自動識別裝置，其特征在于，所述的基于激光雷達的車型自動識別裝置設有兩個特征輔助識別攝像頭（3）；該特征輔助識別攝像頭（3）采用任意攝像頭。

5.如權利要求1所述的基于激光雷達的車型自動識別裝置，其特征在于，所述的支架（1）采用不銹鋼材料制成。

6.如權利要求1所述的基于激光雷達的車型自動識別裝置，其特征在于，所述的支架（1）由上至下設有若干個螺紋孔，用于調節激光雷達（2）或特征輔助識別攝像頭（3）的安裝高度。

7.一種基于激光雷達的車型自動識別裝置的識別方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

步驟1、激光雷達（2）實時掃描，獲取并保存每個掃描截面的車輛輪廓點云數據；

步驟2、特征輔助識別攝像頭（3）利用車輪特征的相對位置信息實時跟蹤車輛位置，得到相鄰截面之間的間隔距離；

步驟3、工控機根據車輛縱向輪廓數據和車輛橫向截面間距信息重建車輛的三維輪廓；

步驟4、工控機根據車輛的三維輪廓獲取其二維平面灰度圖，并對圖像數據進行處理，提高畫面質量；

步驟5、工控機特征處理二維平面灰度圖，獲取出特征向量維度中的各個特征向量，分析其線性相關性，從而決定它們的權重關系；

步驟6、工控機依據預設的車輛特征閾值及特征權重，將車型分入不同的類別。

8.如權利要求7所述的基于激光雷達的車型自動識別裝置的識別方法，其特征在于，所述步驟1包含以下步驟：

步驟1.1、激光雷達（2）實時掃描經過的車輛獲取點云數據傳輸至工控機，該點云數據是激光雷達到車輛上掃描點的直線距離???????????????????????????????????????????????；

步驟1.2、工控機對點云數據進行笛卡爾直角坐標轉換，獲取點云相對與所在截面的坐標信息，激光雷達（2）的起始掃描角度為-45°，逆時針掃描，設第i個掃描點Pi離起始掃描激光束的夾角為，由于每相鄰的掃描激光束間的夾角為0.5°，那么，然后求出點Pi在XoYo平面坐標系上的坐標（，）,，，其中h為激光雷達（2）相對與地面的高度。

9.如權利要求7所述的基于激光雷達的車型自動識別裝置的識別方法，其特征在于，所述步驟3包含以下步驟：

步驟3.1、工控機通過插值算法平均化間距，除去大量的密集截面；

步驟3.2、工控機根據縱向的車輛截面點云坐標和橫向的車輛截面間距信息重建出車輛的三維輪廓。

10.如權利要求7所述的基于激光雷達的車型自動識別裝置的識別方法，其特征在于，所述步驟4包含以下步驟：

步驟4.1、工控機將重建出的三維輪廓轉化為二維平面灰度圖，其中灰度值表示車輛距離激光雷達的水平距離；

步驟4.2、工控機采用形態學的開運算對二維平面灰度圖數據進行濾波處理，以提高圖像質量。