[發(fā)明專利]一種高速公路急車道巡檢的無人機(jī)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011226246.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN112232285A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金國強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江點(diǎn)辰航空科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/34;G06K9/46
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)智慧成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32419
• 代理人: 周波琴

本發(fā)明公開了一種用于高速公路急車道巡檢的無人機(jī)系統(tǒng)，包括無人機(jī)和地面站臺(tái)，所述無人機(jī)設(shè)有視頻采集模塊和通訊模塊，所述視頻采集模塊用于采集高速公路實(shí)況視頻，所述通訊模塊用于將所述視頻采集模塊采集到的視頻數(shù)據(jù)傳輸回所述地面站臺(tái)。本發(fā)明通過無人機(jī)獲取高速路面實(shí)況視頻后提取實(shí)況圖片，通過對(duì)實(shí)況圖片處理分別獲得僅有應(yīng)急車道的第一處理圖像和僅有車輛輪廓的第二處理圖像，并對(duì)應(yīng)急車道和車輛輪廓賦予不同的像素值，在將第一處理圖像與第二處理圖像進(jìn)行疊加得到第三處理圖像，最后從特定位置掃描第三處理圖像根據(jù)首先被掃描到的像素點(diǎn)的像素值判斷應(yīng)急車道是否被占用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高速公路急車道巡檢的無人機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

所謂的應(yīng)急車道是指位于路面行駛方向最右側(cè)、主要用于發(fā)生事故或故障時(shí)停車以及專為救險(xiǎn)所用的車道，也就是人們通常所說的“硬路肩”。

高速公路應(yīng)急車道是專門供工程救險(xiǎn)、消防救援、醫(yī)療救護(hù)或民警執(zhí)行緊急公務(wù)等處理應(yīng)急事務(wù)的車輛使用、任何社會(huì)車輛禁止駛?cè)牖蛘咭愿鞣N理由在車道內(nèi)停留。

近年來，隨著車輛保有量的持續(xù)上升，道路時(shí)常出現(xiàn)擁堵，車輛占用高速公路應(yīng)急車道。當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，導(dǎo)致救援車輛無法及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場，救援活動(dòng)無法及時(shí)開展，也無法對(duì)惡意違法占用應(yīng)急車道的車輛進(jìn)行取證和處罰，以遏制該現(xiàn)象的再次發(fā)生。

隨著無人機(jī)快速的發(fā)展，無人機(jī)被廣泛運(yùn)用于高速公路路況巡航抓拍應(yīng)急車道違章，但現(xiàn)有技術(shù)中的無人機(jī)至少存在以下問題：應(yīng)急車道是否被占用，需要通過人工閱讀視頻，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種能夠自動(dòng)識(shí)別應(yīng)急車道是否被占用的無人機(jī)巡檢系統(tǒng)。

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于高速公路急車道巡檢的無人機(jī)系統(tǒng)，包括無人機(jī)和地面站臺(tái)，所述無人機(jī)設(shè)有視頻采集模塊和通訊模塊，所述視頻采集模塊用于采集高速公路實(shí)況視頻，所述通訊模塊用于將所述視頻采集模塊采集到的視頻數(shù)據(jù)傳輸回所述地面站臺(tái)，其特征在于，所述地面站臺(tái)設(shè)有：

圖像獲取模塊，用于接收所述實(shí)況視頻，并提取其中至少一幀實(shí)況圖像；

語義分割模塊，用于對(duì)所述實(shí)況圖像進(jìn)行語義分割，分離出車道區(qū)域和背景區(qū)域，同時(shí)將所述背景區(qū)域刪除；

二值化處理模塊，對(duì)刪除背景區(qū)域的圖像進(jìn)行二值化處理，獲得其二值化圖像，在該二值化圖像中，路面作為背景顯示為黑色，車輛以及車道線為前景顯示為白色；

車道線擬合模塊，根據(jù)所述二值化圖像中的應(yīng)急車道像素點(diǎn)坐標(biāo)擬合出應(yīng)急車道線，并對(duì)該應(yīng)急車道線像素點(diǎn)賦予第一像素值，從而獲得第一處理圖像；

車輛輪廓提取模塊，對(duì)所述二值化圖像處理，賦予圖像中的車輛像素點(diǎn)第二像素值，獲得第二處理圖像；

疊加模塊，將第二處理圖像疊加在第一處理圖像上，獲得第三處理圖像，若所述應(yīng)急車道像素點(diǎn)疊加在車輛像素點(diǎn)上，則疊加后的像素點(diǎn)的像素值為第三像素值；

掃描識(shí)別模塊，從所述第三處理圖像橫向靠近所述應(yīng)急車道一側(cè)向另一側(cè)進(jìn)行掃描，若首先掃描到的像素點(diǎn)的像素值為第二像素值或者第三像素值，則判斷為應(yīng)急車道被占用。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述車道線擬合模塊包括：

車道線輪廓獲取單元，用于對(duì)所述二值化圖像進(jìn)行橫向掃描，將橫向連續(xù)N個(gè)像素點(diǎn)均為前景像素點(diǎn)的定義為車道線，保留被認(rèn)定為車道線的前景像素點(diǎn)，并刪除其余前景像素點(diǎn)，其中，所述車道線包括應(yīng)急車道線和行車道線，N為車道線的寬度閾值；

車道線提取單元，縱向掃描上述圖像，對(duì)縱向連續(xù)的前景像素點(diǎn)，通過最小二乘法進(jìn)行曲線擬合，獲得該行車道的二次拋物線曲線方程，根據(jù)獲得的二次拋物線方程繪制擬合出來的車道線，并對(duì)繪制出來的行車道線上的像素點(diǎn)賦予第一像素值；