[發(fā)明專利]一種對公路隧道中的車輛進(jìn)行定位的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110338626.3
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113076853B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沙月進(jìn);翁永玲;葉婉君
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06V20/58
• 分類號: G06V20/58;G06V10/25;G06V10/74;G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發(fā)明公開了一種對公路隧道中的車輛進(jìn)行定位的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括組合燈系統(tǒng)、圖像獲取模塊、圖像處理模塊；組合燈系統(tǒng)包括多個設(shè)置在隧道內(nèi)的組合燈裝置，組合燈裝置包括方向指示燈組、用于標(biāo)識組合燈裝置在隧道中位置的多個編碼燈，各編碼燈顯示的圖案和預(yù)設(shè)的編碼相對應(yīng)，各編碼燈的編碼結(jié)合各編碼燈的排列順序構(gòu)成了與組合燈裝置對應(yīng)的編碼序列，圖像處理模塊根據(jù)圖像獲取模塊捕獲的視頻圖像信息提取圖像中方向指示燈組的間距，根據(jù)圖像中組合燈裝置對應(yīng)的編碼序列獲取該組合燈裝置在隧道內(nèi)的位置，結(jié)合圖像獲取模塊的焦距，獲取車輛在隧道中的位置信息。本發(fā)明提供的系統(tǒng)處理速度快且定位結(jié)果準(zhǔn)確度高，適用于對隧道中的車輛進(jìn)行定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及只能交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對公路隧道中的車輛進(jìn)行定位的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在智能交通領(lǐng)域，交通工具的導(dǎo)航技術(shù)已日益成熟。目前，以導(dǎo)航地圖為基礎(chǔ)、利用GNSS技術(shù)實現(xiàn)交通工具的實時定位與導(dǎo)航，在航天、鐵路、公路和航海等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而，GNSS技術(shù)需要實時接收GNSS衛(wèi)星信號，當(dāng)車輛在隧道內(nèi)行駛時，導(dǎo)航定位天線無法接收到GNSS衛(wèi)星信號，導(dǎo)航定位處于失效狀態(tài)。

因此，隧道內(nèi)部的導(dǎo)航定位技術(shù)是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：提供一種處理速度快且定位準(zhǔn)確的對公路隧道中的車輛進(jìn)行定位的系統(tǒng)。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的對公路隧道中的車輛進(jìn)行定位的系統(tǒng)，用于獲取在目標(biāo)時刻目標(biāo)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)隧道中的目標(biāo)車輛的位置，系統(tǒng)包括組合燈系統(tǒng)、圖像獲取模塊，以及圖像處理模塊；

組合燈系統(tǒng)包括設(shè)置在目標(biāo)隧道內(nèi)部、且沿著目標(biāo)隧道延伸方向依次排布的多個組合燈裝置；各組合燈裝置的結(jié)構(gòu)彼此相同，各組合燈裝置分別均包括：方向指示燈組和位置標(biāo)示燈組，方向指示燈組包括起始燈和結(jié)束燈，起始燈和結(jié)束燈用于顯示標(biāo)識車輛行進(jìn)方向的方向圖案，車輛的行進(jìn)方向為上行方向或下行方向；位置標(biāo)示燈組包括夾設(shè)在起始燈和結(jié)束燈之間的多個編碼燈，各編碼燈沿著由起始燈指向結(jié)束燈的方向依次排布，各編碼燈用于顯示預(yù)設(shè)的編碼和圖案對應(yīng)列表中所包含的圖案，各編碼燈顯示圖案所對應(yīng)的編碼共同構(gòu)成與組合燈裝置在隧道中的位置所對應(yīng)的編碼序列；

圖像獲取模塊用于捕獲在目標(biāo)時刻時目標(biāo)車輛前方的視頻圖像，所述視頻圖像為包含目標(biāo)車輛前方的至少一個組合燈裝置的圖像；

圖像處理模塊，用于針對圖像獲取模塊捕獲的視頻圖像，獲取視頻圖像中距離目標(biāo)車輛最近的組合燈裝置的圖像，根據(jù)該圖像中方向指示燈組顯示的圖案判斷目標(biāo)車輛的行進(jìn)方向，并獲取起始燈和結(jié)束燈在視頻圖像中的間距d，根據(jù)該圖像中的位置標(biāo)示燈組中位置標(biāo)識燈組顯示的圖像，獲取該組合燈裝置在隧道中的位置，然后結(jié)合該組合燈裝置中起始燈和結(jié)束燈的實際間距L、圖像獲取模塊的焦距f，進(jìn)而獲取在目標(biāo)時刻時目標(biāo)車輛在目標(biāo)隧道中的位置信息。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述圖像處理模塊用于執(zhí)行如下步驟：

步驟A-1：根據(jù)如下公式：

獲取目標(biāo)車輛與待處理圖像中距離目標(biāo)車輛最近的組合燈裝置之間的實際水平距離D；

判斷車輛的行進(jìn)方向是否為上行方向，是則進(jìn)入步驟B，否則進(jìn)入步驟C；

步驟B：根據(jù)如下公式：

W＝W'-D

獲取在目標(biāo)時刻時目標(biāo)車輛在目標(biāo)隧道中的位置W；其中，W'為視頻圖像中距離目標(biāo)車輛最近的組合燈裝置和目標(biāo)隧道上行方向入口之間的實際距離；所述隧道上行方向入口為沿著上行方向進(jìn)入隧道時隧道的入口；

步驟C：根據(jù)如下公式：W＝W'+D

獲取目標(biāo)車輛在目標(biāo)時刻時在目標(biāo)隧道中的位置W。