[發明專利]基于視頻和距離網格標定的車輛測速方法、設備及系統

在審

• 申請號: 202010929214.2
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112053572A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 趙章宗;張睿;李敏;胡濤;張紅龍;劉良偉
• 申請（專利權）人: 重慶同櫪信息技術有限公司
• 主分類號: G08G1/052
• 分類號: G08G1/052;H04N7/18
• 代理公司: 重慶智慧之源知識產權代理事務所(普通合伙) 50234
• 代理人: 高彬

本發明提供了一種基于視頻和距離網格標定的車輛測速方法、設備及系統，包括：從道路監控攝像機捕獲的視頻中，選取任一幀道路路面的圖像；在圖像上自動生成網格標定；獲取任一幀包含車輛的圖像；利用網格標定將車輛在圖像上的位置還原到物理坐標系上的位置；對攝像機監控的視頻圖像中的車輛進行檢測、跟蹤；將車輛在每一幀圖像上的位置還原到物理坐標系上的位置，得到車輛的運動軌跡；采用最小均方誤差運算得到車輛的平均速度。本發明提供的一種基于視頻和距離網格標定的車輛測速方法，無需新增測量設備，直接利用現有的高速路監控設備的監控視頻對車輛進行測速，并能夠同時適用車輛較多時對車輛的測速，降低的設備安裝維護成本，減小誤差。

技術領域

本發明涉及車輛測速方法技術領域，具體涉及基于視頻和距離網格標定的車輛測速方法、設備及系統。

背景技術

高速公路需要對行駛的車輛測速，以估計道路車行狀況(擁堵程度)、排查車輛超速、車行過緩等違章。常見的道路車輛測速方法有：

(1)雷達測速：交警、管理部門使用固定或移動的雷達槍或激光槍對通行的車輛測速。該方法基于多普勒效應，具有速度精度高、技術成熟的優點，但是價格高，需要在道路額外安裝和維護雷達槍，難以形成對高速路各個路段的實時廣泛行車速度感知。

(2)區間測速法：在幾個固定地點設置車牌識別能力的抓拍攝像頭，然后計算機系統自動測量車輛通過每個地點的時間點，根據距離除以時間得到每段路程的平均車速。該方法需要安裝專門的用于捕捉車牌號的攝像頭，無法利用現有的高速路監控設備。

(3)線圈測速法：在道路上以一定間隔埋設兩組線圈，車輛經過線圈時會被感應到并記錄通過該點的時間點，根據距離除以時間得到這段路程的速度。在通過車輛較多時，由于線圈不具備車輛識別能力，可能因為車輛通過順序變化帶來較大誤差(比如A點car1、car2依次通過，然后在B點car2先于car1通過，線圈無法區分car1、car2的信號，導致時間測量錯誤，帶來誤差)。

上述測速方法中，無論是雷達測速、區間測速還是線圈測速，都需要在高速路各路段廣泛地新增測量設備，帶來較高的設備安裝和維護成本。

雷達、區間測速、線圈測速都無法給人提供直觀的道路狀況感知(遠不如監控攝像頭的畫面直觀)。雷達和線圈測速在車輛較多(比較擁堵)的時候會失效。對于雷達，雷達照射不到被遮擋的車輛，從而無法測速；對于線圈測速，當多個車連續壓過線圈時，線圈的測量受到干擾。

現有的高速路監控設備(廣泛布置的高速路監控攝像機)，為實現對高速路公路段進行持續、廣泛、低成本的車輛速度測量和車行狀況監控提供了數據基礎與可能性。

發明內容

本發明提供了一種基于視頻和距離網格標定的車輛測速方法，無需新增測量設備，直接利用現有的高速路監控設備的監控視頻對車輛進行測速，并能夠同時適用車輛較多時對車輛的測速，降低的設備安裝維護成本，減小誤差。

本發明采用如下技術方案：

一種基于視頻和距離網格標定的車輛測速方法，包括以下步驟：

基于視頻和距離網格標定的車輛測速方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、從道路監控攝像機捕獲的實時視頻中，選取任一幀道路路面的圖像；

步驟2、在道路路面圖像上自動生成網格標定，其中，所述道路路面圖像中的關鍵參照點構成網格的頂點，網格每行和每列的物理間距已測定；

步驟3、獲取任一幀包含待測車輛的道路監控攝像機監控的視頻圖像，判斷所述待測車輛的位置是否在網格標定中；

步驟4、利用網格標定將待測車輛在所述圖像上的位置還原到物理坐標系上的位置，并得到待測車輛在該位置的時間戳；