[发明专利]通过视频方式精确获取车辆速度的方法

说明书

技术领域

本发明是属于智能交通领域一种视频测速的方法，通过本方法可以提高视频测速的精度。

背景技术

在智能交通领域对如何准确测量行使中的测量速度一直是科技工作者研究的重点，根据测量原理不同，目前有如下几种测量方式：1、触发线圈测速；2、微波测速；3、激光测速；4、视频测速。

线圈测速原理是基于电磁感应原理，即在路面上埋设两个线圈，车辆作为一个大的导体经过线圈必将对线圈的磁场造成较大的影响，从而影响到流经线圈的电流，故只需要检测出这种变化(两个线圈)，即可经过测得车辆的速度。该测速方式是实现简单、造价低，但需要破坏路面，施工较麻烦。

微波测速，又称雷达测速，是利用多普勒原理实现测速。即通过测速仪主动向运动的车辆发送雷达波，雷达波碰到运动的车辆后，反射波的频率将产生变化，根据该变化与速率变化规律即可测得车辆速度。该测速方式需要主动发送一定张角的雷达波，准确度受角度控制，而且容易被反雷达设备捕捉，造价较贵。

激光测速原理是基于激光测距的基础上实现，激光测距是通过对被测物体发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，记录该时间差，来确定被测物体与测试点的距离。激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，取得在该一时段内被测物体的移动距离，从而得到该被测物体的移动速度。由于该激光光束基本为射线，估测速距离相对于雷达测速有效距离远，可测1KM外的车辆；测速精度高，误差＜1公里；鉴于激光测速的原理，激光光束必须要瞄准垂直与激光光束的平面反射点，又由于被测车辆距离太远、且处于移动状态，或者车体平面不大，而导致激光测速成功率低、难度大，特别是执勤警员的工作强度很大、很易疲劳，而且该设备价格昂贵。

视频测速是基于图像处理而实现的，主要是通过计算机获取道路的背景图像，计算机对每场图像背景进行分析，判断是否有变化，根据变化判断是否有车，进而判断相邻两场或多场之间车的位移，由于相邻两场之间的时间是固定的(对于pal格式的摄像机是20ms)，故可以计算出来车辆速度。

通过以上分析，视频测速是最先进的测量手段，但目前的视频测量主要存在两个问题而容易导致漏车、测速误差大。

一、由于视频测速主要依据图像来分析，而图像是室外全天候的图像，在不同的时间、气候条件下导致图像的变化很大，有时会导致背景在有车无车情况下变化不够大，而导致误判；有时会因为突然出现阴影(云)而导致判断有车经过；

二、由于摄像机安装在室外，遭受到风吹雨打后可能导致固定位置偏移，而位置不论是向上、下、左、右偏均会对视频测速造成致命的影响，导致测速误差巨大。

发明内容

本发明是通过视频对车辆速度进行精确测量的方法。本发明有如下几个特征：

一、本发明视频获取是通过摄像机实现的，一个摄像机可以实现对一个或多个车道车辆速度的测量，一个车道测量时，摄像机需要安装在该车道的正上方；对多个车道测量的情况下，需要安装在几个车道的正上方；

二、路面处理，即本发明为了通过视频精确获取车辆速度，必须对路面进行处理，本发明的处理方法包括两部分：1、在每个车道沿车行方向画出多条间隔均匀的白色(或黄色)条纹，主机对路面不断进行扫描，无车的正常背景将是间隔波纹；有车的情况下，由于背景被车辆覆盖，条纹的规律被破坏，如此将可以精确将车辆位置确定；2、在条纹线的两端各画出两条水平横向标志，该标志距离摄像机安装杆的水平距离是一样的。

三、按照本发明的工作流程如下：

1、初始化，在初始化阶段，主机对一些系统重要的参数进行赋值，包括摄像机安装高度(H)、摄像机和近端横向标志线之间的水平方向的垂直距离(L1)及两个标志线之间的水平方向垂直距离(L2)、两水平横向标志线在图像中的行位置允许范围及两者之间的行偏差数允许范围；