[發明專利]基于樹莓派的廂式貨車廂門開度監控裝置及系統

在審

• 申請號: 202010518711.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111723706A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 鄒細勇;胡曉靜;花江峰
• 申請（專利權）人: 杭州古德微機器人有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T7/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于樹莓派的廂式貨車廂門開度監控裝置，其包括監測控制器、用戶接口單元、聲光單元、距離傳感單元、圖像采集單元、掃描識別單元和通信接口，

根據距離傳感單元對車輛的檢測，圖像采集單元被觸發后對車輛進行分時多角度圖像采集，掃描識別單元通過掃描貨車中的ID卡來獲取貨車編號，

監測控制器又包括輸入模塊、主處理模塊、圖像預處理模塊、圖像識別模塊、開度計算模塊、存儲模塊和輸出模塊，且監測控制器被配置為：

對圖像采集單元中俯瞰相機所先后連續采集的貨車的第一尾部圖像、第二尾部圖像進行差分運算，獲得第一差分圖像；以路面圖像作為背景圖像，將所述第二尾部圖像與背景圖像進行差分運算，獲得第二差分圖像；搜索所述第一差分圖像中長度超過設定值且行號最小的第一橫線，搜索所述第二差分圖像中長度超過設定值且行號最大的第二橫線，搜索所述第二差分圖像中長度超過設定值且列號分別最小、最大的第一、第二列線；以所述第一、第二橫線和第一、第二列線的最小公共外接矩形為基準，向外擴大一定范圍后作為貨車尾部圖像的ROI區域，

從所述第二尾部圖像中截取所述ROI區域作為貨車廂門圖像，

獲取透視逆變換矩陣并基于所述矩陣，將所述貨車廂門圖像變換為世界坐標系下的第一廂門圖像，對所述第一廂門圖像進行灰度化處理后獲得第二廂門圖像，對所述第二廂門圖像進行二值化處理后獲得第三廂門圖像，對所述第三廂門圖像進行邊緣提取后獲得第四廂門圖像，基于霍夫變換對所述第四廂門圖像中的直線進行檢測，并經所述直線與所述第一橫線方位關系的啟發式規則篩選獲得廂門上門框及廂門上邊緣線，并據此計算廂門的開度，

主處理模塊根據距離傳感單元的觸發時間差計算貨車行駛速度V，當所述速度V大于設定值且所述廂門開度α大于設定值時，通過輸出模塊向車載告警器及聲光單元發出告警信號，和/或向道閘控制器發出落閘指令。

2.根據權利要求1所述的基于樹莓派的廂式貨車廂門開度監控裝置，其特征在于，圖像采集單元中與切換陣列相連的的多個相機分別部署于車輛行駛通道的不同路段，所述距離傳感單元包括沿車輛前進方向依次布置于道路側方的第一檢測模塊和第二檢測模塊，以及在第二檢測模塊前方的位于道路中央的第三檢測模塊；

所述圖像采集單元中的主相機觸發于車輛第一檢測模塊和第二檢測模塊均檢測到車輛之時，俯瞰相機觸發于車輛離開第三檢測模塊之后一預設距離。

3.根據權利要求2所述的基于樹莓派的廂式貨車廂門開度監控裝置，其特征在于，所述監測控制器還被配置為，

記錄車輛被所述第一、第二檢測模塊檢測到的時間的間隔為△t1，車輛離開所述第一、第二檢測模塊的時間的間隔為△t2，則所述速度V的計算式為：

其中，L為所述第一、第二檢測模塊之間的距離。

4.根據權利要求1所述的基于樹莓派的廂式貨車廂門開度監控裝置，其特征在于，所述透視逆變換矩陣通過以下處理獲取，

令透視逆變換矩陣為：

其將圖像平面坐標系中的像素點坐標(u,v,1)轉換為世界坐標系中的點坐標(x,y,1)：

(x,y,1)＝(u,v,1)*T，

通過在道路上已知的呈矩形分布的四個參考物在圖像中成像點的檢測，獲取四個像素點的兩種坐標，將所述坐標代入所述轉換式中，得到八個線性方程，由所述線性方程以及方程a₁₃+a₂₃+a₃₃＝1構成的方程組約束，求解得到所述透視逆變換矩陣；

且，通過下式將所述貨車廂門圖像變換為世界坐標系下的第一廂門圖像：