[發明專利]一種基于魚眼鏡頭的車流量檢測系統、方法及圖像校正方法

有效

• 申請號: 201310395095.7
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103456171A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 楊云飛
• 申請（專利權）人: 北京英泰智軟件技術發展有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/065;G06K9/60;G06K9/62
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 張亦華

1.一種基于魚眼鏡頭的車流量檢測系統，包括圖像采集裝置，車流量檢測模塊以及數據存儲裝置，車流量檢測模塊分別連接圖像采集裝置和數據存儲裝置，其特征在于，圖像采集裝置包括集成一體的魚眼鏡頭和傳感器，傳感器通過圖像校正芯片連接車流量檢測模塊。

2.根據權利要求1所述的基于魚眼鏡頭的車流量檢測系統，其特征在于，圖像校正芯片為FPGA芯片，車流量檢測模塊為DSP數據處理模塊。

3.根據權利要求2的基于魚眼鏡頭的車流量檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，魚眼鏡頭采集圖像數據，并通過傳感器發送至FPGA圖像校正芯片；

步驟二，FPGA圖像校正芯片對畸變圖像進行校正；

步驟三，DSP數據處理模塊中的自適應二值化模塊將校正后的YUV數據圖像二值化處理；

步驟四，DSP數據處理模塊采用梯度車輛局部特征檢測和HOG車輛特征匹配方法聯合檢測是否有車輛通過；

步驟五，將含有車輛的圖像信息存入數據存儲裝置。

4.根據權利要求3所述的基于魚眼鏡頭的車流量檢測方法，其特征在于，步驟三中自適應二值化模塊將圖像中的灰度值設置為0或1，閾值的設定采用自適應閾值的方法。

5.根據權利要求3所述的基于魚眼鏡頭的車流量檢測方法，其特征在于，步驟四中梯度信息處理采用一維或者二維的模式。

6.根據權利要求3所述基于魚眼鏡頭的車流量檢測方法，其特征在于，步驟四中HOG車輛特征匹配方法，采用車頭或者車尾模型的HOG特征，用SVM支持向量機線性分類器進行離線訓練和分類。

7.一種魚眼鏡頭的圖像校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）根據魚眼鏡頭成像原理中的球面坐標模型，建立XYZ空間直角坐標系，其中，P為入射到魚眼鏡頭的光線；f1為魚眼鏡頭的焦距；光線P與Z軸的夾角為θ；A（x1,y1）為光線P經過普通鏡頭理想狀態落到?x軸y軸組成的平面上的點，與Z軸構成夾角β，與X軸構成夾角ψ,A點與中心點的距離為R；K為魚眼鏡頭畸變系數；B（x2,y2）為P經過魚眼鏡頭折射后落到?x軸y軸組成的平面上的點，與Z軸構成夾角α，?與X軸的夾角為ψ,B點與中心點的距離為r；

（2）通過β與θ以及θ與α的換算關系，確定α和β角度;β與θ的換算關系公式為：

????????????????????????????①

魚眼鏡頭在平面有限范圍內的正交投影公式如下：

??????????????????????????②

由公式①和公式②得到

??????????????????????????③

α和β角度為

?????????????????????????????④

?????????????????????????????⑤

（3）通過步驟（2）中的公式③、④和⑤得到R與r的關系：

??????????????⑥

（4）將B點從平面坐標轉換成極坐標公式：

??????????????????????????⑦

?????????????????????????????⑧

（5）確定光線P在常規鏡頭拍攝下得到的A（x1,y1）的坐標：

?????????????????????????????⑨

?????????????????????????????⑩

（6）由公式⑥和公式⑦得到R的距離公式：

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（7）根據公式⑧、⑨、⑩、?，得到A點和B點的坐標換算關系：

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