[發明專利]基于視頻車輛檢測和雷達信號融合的車輛測速方法

在審

• 申請號: 201810973204.1
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109102702A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 韓玉兵;任潔心;王堯
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G08G1/052
• 分類號: G08G1/052;G06T7/60;G06T7/277;G06T7/66;G06T7/73;G01S13/42;G01S13/58;G01S13/86
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 封睿

本發明公開一種基于視頻車輛檢測和雷達信號融合的車輛測速方法，利用攝像頭采集車輛視頻信息，進行車輛的識別和跟蹤；利用雷達獲取的回波信號，確定車輛的速度、距離和方位信息；根據雷達檢測的車輛距離和方位信息，確定車輛質心坐標和行駛方向，將其與視頻檢測得到的車輛質心坐標和行駛方向進行匹配，在視頻上顯示車輛的速度信息。本發明能夠對多個車道多輛汽車同時進行車速監控，測速精度高，加強了道路車輛行駛監控的可視化程度，生產成本低廉。

技術領域

本發明涉及車輛測速技術，具體涉及一種基于視頻車輛檢測和雷達信號融合的車輛測速方法。

背景技術

隨著國民經濟的發展，我國的汽車保有量持續增長，導致路車矛盾愈發劇烈，僅通過增加交通工具和道路的方法已經無法實現路車協調運作的目標，為了優化道路使用率，提高交通管理能力，需要利用智能交通系統進行車輛測速。

當前車輛測速的方法主要有視頻測速、地感線圈測速和雷達測速。視頻測速是通過計算車輛行駛的像素坐標差比上幀數差，乘上一個固定比例得到車輛的速度，該測速方法簡單，但是誤差較大。地感線圈測速是將兩個線圈間隔固定距離，當車輛駛入第一個線圈開始計時，車輛駛出第二個線圈計時結束，得到時間差，利用距離除上時間得到車輛的行駛速度，該測速方法測速準確度高，但是容易毀壞，維修費用高，只能進行單車輛的測速。雷達測速是利用多普勒效應，根據雷達的發射波頻率與接收波頻率的頻差來完成對車輛的測速，該測速方法不受天氣影響，精度高，被廣泛應用于智能交通系統，但是單純使用雷達測速并不能直觀地看出道路上車輛行駛的情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于視頻車輛檢測和雷達信號融合的車輛測速方法，提高了車輛測速的精度和測速結果的可視性。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于視頻車輛檢測和雷達信號融合的車輛測速方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1、車輛識別跟蹤：利用攝像頭采集車輛視頻信息，進行車輛的識別和跟蹤；

步驟2、測速測量：利用雷達獲取的回波信號，確定車輛的速度、距離和方位信息；

步驟3、結果融合：根據雷達檢測的車輛距離和方位信息，確定車輛質心坐標和行駛方向，將其與視頻檢測得到的車輛質心坐標和行駛方向進行匹配，在視頻上顯示車輛的速度信息。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：1)本發明采用多個車道一個雷達，精度較高，價格低廉；2)本發明將視頻目標檢測與雷達信號融合完成車輛的測速，能夠直觀清晰觀察車輛行駛速度情況；3)本發明利用深度學習完成對車輛的檢測，精確度更高，速度更快；4)本發明對車輛進行卡爾曼濾波跟蹤時，將車輛位置的真實值作為車輛跟蹤的初始值，可以使車輛跟蹤更加準確。

附圖說明

圖1是本發明的雷達上掃頻段波形圖。

圖2是本發明的雷達下掃頻段波形圖。

圖3是本發明雷達的擺放位置。

圖4是本發明目標檢測的流程圖。

圖5是本發明雷達信號處理的流程圖。

圖6為本發明車輛測速的流程圖。

具體實施方法

下面結合附圖和具體實施例來進一步說明本發明方案。

本發明基于視頻車輛檢測和雷達信號融合的車輛測速方法，包括如下步驟：

步驟1、車輛識別跟蹤：利用攝像頭采集車輛視頻信息，進行車輛的識別和跟蹤。作為一種具體實施方式，利用YOLOv3算法進行車輛識別，利用卡爾曼濾波跟蹤進行車輛跟蹤。

利用YOLOv3算法進行車輛識別的流程如圖4所示，具體方法如下：