[發(fā)明專利]一種輪轂溫度異常檢測與預(yù)警方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610272791.2
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105869408B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 房建武;祝日星;許宏科;王曉紅;侯曉青
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: G08G1/017
• 分類號: G08G1/017;G01J5/50;G01J5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及交通領(lǐng)域，特別涉及一種汽車輪轂溫度異常檢測與預(yù)警方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

汽車在剎車時，輪盤與剎車片摩擦致使輪轂發(fā)熱，尤其貨車在長大下坡或連續(xù)彎道時頻繁制動或連續(xù)制動，輪轂溫度會急劇升高。但是在汽車行駛過程中駕駛員很難判斷輪轂溫度是否過高，輪轂無法得到及時的降溫，這會造成制動器摩擦力矩顯著降低，甚至失靈、起火，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

通常情況下，公路管理部門設(shè)置提示貨車在連續(xù)下坡路段減速慢行的安全設(shè)施只能對貨車駕駛員起到提示作用，駕駛員多數(shù)根據(jù)駕車經(jīng)驗對汽車輪轂是否過熱進行判斷，很少有車輛安裝檢測輪轂溫度異常的接觸式裝置。常見的非接觸式紅外熱成像測溫攝像機需要停車檢測，影像道路通行能力，也很難準確判斷汽車輪轂的溫度，效果不理想。

因此，需要一種能夠在視頻中及時準確檢測輪轂溫度異常并預(yù)警的系統(tǒng)，在駕駛員駕駛過程中，提醒駕駛員輪轂溫度異常，應(yīng)及時采取降溫措施，以確保行車安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為解決以上問題，本發(fā)明提供一種基于視頻處理汽車(尤指貨車)輪轂溫度異常檢測與預(yù)警方法及系統(tǒng)。本發(fā)明方法可以有效地檢測并預(yù)警汽車輪轂溫度過高，避免剎車失靈、起火和爆胎等交通事故的發(fā)生。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種輪轂溫度異常檢測與預(yù)警方法，包括以下步驟：

對行駛的車輛進行拍攝，得到車輛信息圖像；

對所述的車輛的輪胎輪轂區(qū)域進行拍攝，得到熱成像圖像；

對車輛信息圖像進行識別保存；

提取并融合熱成像圖像的多種特征，通過支持向量機分類判斷車輛的輪轂區(qū)域溫度是否異常；判斷后將分類置信度高的視頻幀進行支持向量機增量更新，支持向量機增量更新后作為下一次判斷的模型；

當檢測到輪轂溫度異常時，根據(jù)車輛信息圖像識別結(jié)果對車輛進行預(yù)警，提示此車輛的輪轂溫度過高；如果溫度無異常，則不提示。

作為本發(fā)明的進一步改進，初始的增量支持向量機是利用首次收集的輪轂熱成像圖像訓(xùn)練集提取特征并訓(xùn)練得到的初始模式分類器。。

作為本發(fā)明的進一步改進，熱成像圖像的特征包括輪轂的SBDD、HOG和LBP特征；

作為本發(fā)明的進一步改進，提取并融合熱成像圖像的多種特征的具體步驟為：

2.1)獲取整個輪胎輪轂區(qū)域的重心位置；

2.2)分別提取熱成像圖像特征：

a)根據(jù)輪胎輪轂熱成像亮度特點按散射狀分塊，不同的區(qū)域亮度不同，分別計算各區(qū)域中所有像素點像素平均值作為該區(qū)域的像素特征，再將相同角度方向的不同區(qū)域塊的像素特征值進行窮舉相減，將得到的值按一定順序組合得到圖像的SBDD特征向量；

b)先運用高斯函數(shù)對圖像像素值進行權(quán)重賦值，再提取HOG特征向量，然后采用主成分分析法PCA對HOG特征進行降維；

c)先運用高斯函數(shù)對圖像像素值進行權(quán)重賦值，再把圖像分成若干個小區(qū)域，在每個小區(qū)域里進行LBP特征直方圖統(tǒng)計，然后將所有區(qū)域的直方圖按順序排列作為最終的LBP特征向量；

2.3)將提取的SBDD、HOG和LBP三種特征向量進行最大最小歸一化處理，將其轉(zhuǎn)換到[0,1]范圍，然后串聯(lián)融合得到最終用于輪轂分類識別的特征向量。

作為本發(fā)明的進一步改進，計算重心的公式如下：

其中，x_i、y_j分別表示像素坐標，P_i表示該像素灰度值。

作為本發(fā)明的進一步改進，對車輛信息圖像進行識別保存是指對拍攝圖像中車輛車牌信息進行識別保存；提示輪轂溫度過高車輛是通過在可變信息情報板上顯示車牌號進行提示。

一種汽車輪轂溫度異常檢測與預(yù)警系統(tǒng)，包括監(jiān)控攝像機、熱像儀、控制主機和可變信息情報板；

所述的監(jiān)控攝像機，安裝在道路上方，用于對行駛的車輛進行拍攝，將圖像傳送給控制主機，并發(fā)送信號到熱像儀；

所述的熱像儀，安裝在道路一側(cè)，用于接收到監(jiān)控攝像機發(fā)送的信號后對所述的車輛的輪轂區(qū)域進行拍攝，并將熱成像圖像傳輸給控制主機；

所述的控制主機，用于對監(jiān)控攝像機所拍圖像中車輛信息進行識別保存；用于提取并融合熱成像圖像中輪轂的SBDD、HOG和LBP特征，再通過增量支持向量機分類判斷其溫度是否異常，同時將分類置信度高的視頻幀進行支持向量機增量更新；當檢測到輪轂溫度異常時，控制主機將該車輛車牌號傳輸給可變信息情報板；