[發明專利]一種基于多視點攝像機的車輛視頻測速方法

有效

• 申請號: 201711032848.2
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107705331B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 宋曉煒;楊蕾;瞿博陽;蔡文靜;王曉寧;徐慶偉
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;G06T7/80;G06T7/593
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨;栗改

本發明提出了一種基于多視點攝像機的車輛視頻測速方法，用以解決單攝像機測量距離的不穩定導致車速檢測的誤差較大的問題，其步驟包括多臺攝像機的標定；圖像坐標與世界坐標的配準；根據多視點對車輛目標進行定位；根據定位數據測量車輛的運動距離及運動速度。本發明通過多臺攝像機標定、監控畫面采集、基于統計學習的方法對目標進行精確定位和車速計算實現視頻測速，提高視頻采集數據中目標車輛定位的準確性，且用于避免和減少單攝像機目標檢測中的漏檢問題，圖像坐標與世界坐標的映射計算的計算量不大，可實現視頻監控的實時檢測并作出提醒。本發明測量精度高，適用范圍廣并且能避免單攝像機檢測不完整的情形，以及應對惡劣環境。

技術領域

本發明涉及車輛測速的技術領域，尤其涉及一種基于多視點攝像機的車輛視頻測速方法。

背景技術

人們生活節奏的加快使得汽車大面積普及，也促使交通行業的飛速發展。車輛的普及使得交通的自動化管理和安全管理成為一個緊迫、亟待解決的問題。為了解決道路交通面臨的諸多問題，智能交通系統脫穎而出。我國的智能交通系統應用于公路交通、城市道路交通和城市公交信息化。

智能交通系統中的車輛測速對于交通安全至關重要，目前的車輛測速方法主要包含線圈測速、激光測速、雷達測速、視頻測速等。其中，視頻測速方法主要是從視頻序列中兩幀圖像的位置匹配關系得到目標的運動位移從而獲取車輛的車速。

目前，常用的視頻測速方法主要是基于單攝像機的，通過對駛入監控區域的車輛進行信息的采集，手動或自動識別目標點的運動位移，從而計算車速，造成很大的不準確性。

發明內容

針對現有視頻測速方法中單攝像機測量距離的不穩定性，導致車速檢測的誤差較大的技術問題，本發明提出一種基于多視點攝像機的車輛視頻測速方法，采用多臺攝像機對車輛的運行速度進行測量，大大提高了測量精度。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種基于多視點攝像機的車輛視頻測速方法，其步驟如下：

步驟一、調整多臺攝像機之間采集數據的角度，攝像機正對監控路段并且兩兩攝像機之間存在的盲區最少，同時對各個攝像機的內外參數經相機標定予以保存；

步驟二、對攝像機進行標定，將各個攝像機的內外參數予以保存，根據多臺攝像機之間的標定參數建立基于現實場景的圖像坐標與世界坐標；

步驟三、各個攝像機對視頻采集區域進行檢測，確定車輛的車牌、車標或車燈作為檢測目標；

步驟四、確定檢測目標后，各個攝像機對檢測目標進行實時路線監控，根據多臺攝像機之間的平移向量T和旋轉向量V計算不同幀中檢測目標在世界坐標系中的三個坐標，計算目標車輛的運行距離ΔS；

步驟五、根據視頻幀的時間間隔Δt計算目標車輛的瞬時車速或平均車速速

步驟六、根據步驟五中獲取的兩兩攝像機之間的車速數據，對其進行對比，若誤差超過閾值H，則舍棄該組數據，求取其他組數據之間的平均值，作為目標車輛的車速。

所述攝像機的架設采用橫梁式安裝，各個攝像機均勻安裝在同一橫梁上；相鄰攝像機的距離相同，兩側攝像機與監測道路的匯聚點之間的角度值相同。

所述攝像機采集視頻的數據中出現同時幾輛車進入畫面，則以畫面最左側的車輛為目標車輛，稍后再按從左到右的順序計算其他車輛；所述檢測目標從車牌檢測開始，利用基于統計學習的方法進行車牌檢測，以車牌為目標點，確定車輛在三維空間中的位置；若出現未檢測到車牌或車牌檢測顯示不全則視為車牌處于遮擋狀態，然后對車標進行檢測，最后檢測車燈作為檢測目標；檢測目標過程中，將車牌作為首要檢測目標，將車標檢測作為輔助，將兩次測量數據做平均化處理。