[發明專利]一種基于無人機的車輛檢測方法

有效

• 申請號: 201610305104.2
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN107358796B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 楊勇剛;張英杰;武宏偉;胡攀攀;毛巨洪
• 申請（專利權）人: 武漢萬集信息技術有限公司
• 主分類號: G08G1/04
• 分類號: G08G1/04;G08G1/052;G01B11/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種基于無人機的車輛檢測方法，其特征在于，包括：

S1、控制無人機在待測道路上空按照預設的路線飛行，所述無人機上設置有通信控制裝置、數據處理器、圖像采集裝置和激光測距儀；

S2、使用所述激光測距儀對所述待測道路進行掃描，得到所述待測道路的交通信息并傳輸到所述數據處理器；

S3、所述數據處理器接收到所述交通信息后進行計算處理，得到所述待測道路上的車輛和/或非車輛物體的特征信息，并根據所述特征信息統計所述待測道路的交通流量情況，判斷所述待測道路的交通狀況；

S4、所述圖像采集裝置根據所述待測道路上的車輛和/或非車輛物體的特征信息，對所述待測道路上的車輛和/或非車輛物體進行拍攝；

S5、所述數據處理器根據所述激光測距儀掃描的所述待測道路上的交通信息，計算并判斷所述待測道路上是否有超限車輛和/或所述非車輛物體，并將所述超限車輛和/或所述非車輛物體的特征信息及拍攝的圖片信息發送到所述通信控制裝置；

S6、所述通信控制裝置獲取到所述超限車輛的數據和/或所述非車輛物體的特征信息及拍攝的圖片信息后發送到遠程控制中心；

其中，所述數據處理器根據所述激光測距儀的交通信息，對所述待測道路上的物體的信息進行處理，得到所述物體的運動速度，當所述物體的運動速度為0或小于設定的閾值，則判斷所述物體為非車輛物體，并根據所述激光測距儀的交通信息計算得到所述非車輛物體的特征信息；

其中，所述待測道路上的車輛或非車輛物體的特征信息包括所述待測道路上的車輛或非車輛物體的長度、寬度、高度、速度；

其中，對所述待測道路上的車輛寬度的計算如下：

S31：設定待測道路一側的護欄為參考點，判斷所述待測道路一側的護欄是否在同一直線上；若是則執行步驟S32；其中，判斷所述待測道路一側的護欄是否在同一直線上的方法如下：

將所述激光測距儀沿所述待測道路上的車輛行駛方向轉動預設的角度ω后進行測量，并通過如下公式計算：

L_max-L_min＜ΔL

L_max＝Max{L₁，L₂，...，L_n}

L_min＝Min{L₁,L₂,...，L_n}

其中，l_j表示同一掃描面上第j激光束從激光發光原點到所述參考點的掃描點的距離，θ_j表示第j激光束與垂直面的夾角，表示激光束掃描到所述參考點形成的平面與中垂線的夾角，當L_max-L_min小于設定值ΔL時，判斷所述護欄在同一直線上，L表示到護欄的橫向距離，n表示掃描點的個數，m表示激光束的個數；其中，以激光發光原點為坐標原點o，以沿道路方向為X軸，以垂直道路方向為Y軸，以坐標原點到路面垂直距離方向為Z軸，建立三維坐標系o-XYZ，所述垂直面是指o-YZ，所述中垂線是指三維直角坐標系的o-Z；

S32：所述通信控制裝置控制所述激光測距儀沿與所述步驟S31轉動相反的方向轉動角度ω，控制所述無人機飛行，使得所述待測道路上的車輛和所述護欄位于所述無人機同一側，并且所述無人機遠離所述護欄，計算所述待測道路上的車輛靠近所述無人機一側離所述護欄的距離w_s，通過如下公式計算：

w_s＝l_1jcosγ_jsinα-l_2jcosγ_jsinβ；

其中，l_1j表示第j激光束從所述激光發光原點到所述護欄上的第一個掃描點的第一距離，γ_j表示所述第一距離與所述垂直面的夾角，α表示所述第一距離投影到所述垂直面上后與所述中垂線的夾角，l_2j表示第j激光束從所述發光原點到所述待測道路上的車輛最靠近所述無人機一側的掃描點的第二距離，β表示所述第二距離投影到所述垂直面上后與所述中垂線的夾角；

S33：所述通信控制裝置控制所述無人機飛行到所述待測道路上的車輛和所述護欄的中間位置，所述數據處理器計算所述待測道路上的車輛另一側離所述護欄的距離w_t，通過如下公式計算：

w_t＝l_1kcosγ_ksinρ+l_2kcosγ_ksinσ；

其中，k＝0,1…m，l_1k表示第k激光束從所述激光發光原點到所述護欄上的第一個掃描點的第三距離，γ_k表示所述第三距離與所述垂直面的夾角，ρ表示所述第三距離投影到所述垂直面上后與所述中垂線的夾角，l_2k表示第k激光束從所述激光發光原點到所述待測道路上的車輛上最靠近無人機一側的掃描點的第四距離，σ表示所述第四距離投影到所述垂直面上后與所述中垂線的夾角；

S34：所述待測道路上的車輛的寬度w，通過以下公式計算：

w＝|w_s-w_t|

S35：多次計算得到的多個所述待測道路上的車輛的寬度w值，并根據多個所述待測道路上的車輛的寬度值計算得到所述待測道路上的車輛的寬度平均值