[发明专利]一种基于摄像机前端处理的交通测速方法

权利要求书

1.一种基于摄像机前端处理的交通测速方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)假设摄像机光轴相对于三维世界坐标中X-Y平面的垂直夹角为俯仰角t，摄像机视场角为θ，从三维坐标系中的Y轴沿逆时针方向到摄像机光轴在X-Y平面投影线上的水平夹角为转动角p；按照俯仰角t大于等于θ/2、转动角p大于70°的方式安装摄像机，输入四个标定点的图像坐标，采用双消失点标定法或单消失点标定法对摄像机进行标定，以获取摄像机参数；

(2)对摄像机拍摄的原始视频图像进行场景坐标重建，在重建图中对车辆进行接地点检测和接地点跟踪，然后计算行驶距离及行驶速度；或者，在原始视频帧中对车辆进行接地点检测和接地点跟踪，将多帧的接地点坐标换算成场景实际坐标，然后计算车辆的行驶距离及行驶速度；其中，

在光线不足的场景中，先通过闪光灯进行两次补光，然后根据两帧补光图像对车辆接地点进行定位，并计算车辆行驶距离及速度；

或者，在光线不足的场景中，通过车灯上的特征点对车辆进行跟踪定位，并利用估计的车灯高度值，计算车辆的行驶速度；

或者，在光线不足的场景中，先在车辆较远时对车辆进行速度预估，当预估的速度值超过当前场景的速度限定值时，触发闪光灯对驶入最佳拍摄区的车辆进行两次补光拍摄，根据两帧补光图片，对车辆接地点进行定位，然后计算车辆的行驶距离及速度；

将多帧的接地点坐标换算成场景实际坐标通过下列公式完成：

其中，s是指摄像机沿着它的光轴的旋转角度；f是指从图像平面沿光轴到摄像机镜片中心的距离；h是指从摄像机镜头中心到X-Y平面的垂直高度；Q＝(X_Q,Y_Q,Z_Q)为三维世界坐标中的一点，它在二维图像坐标中的对应点为q＝(x_q,y_q)。

2.根据权利要求1所述的一种基于摄像机前端处理的交通测速方法，其特征在于，两次补光间隔时间0.5秒。

3.根据权利要求2所述的一种基于摄像机前端处理的交通测速方法，其特征在于，所述车辆的行驶速度通过下列公式计算得出：

其中，v_a为车辆的行驶速度；v_p为在场景坐标重建图中跟踪特征点计算所得的投影速度；h_cam为摄像机A的高度；h_B为车辆上某一点B的高度。

4.根据权利要求3所述的一种基于摄像机前端处理的交通测速方法，其特征在于，车辆的行驶距离和行驶速度通过OMAPL138芯片计算完成。