[发明专利]一种基于视频图像的车头间距测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于视频图像的车头间距测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

确定摄像机参数，所述摄像机参数指能确定并表示摄像机姿态以及位置的参数；

在待测量车辆上确定测量点，其中，测量点为待测量车辆的车体上一个高度已知且距离待测量车辆车头距离已知的点；

根据摄像机参数计算测量点的世界坐标；

根据测量点的世界坐标计算每辆待测量车辆的车头位置；

根据每辆待测量车辆的车头位置计算相邻两辆车辆的车头间距；

所述摄像机参数包括摄像机距离地面的高度、摄像机在世界坐标系中的坐标、摄像机拍摄角、摄像机旋转角、摄像机俯仰角、摄像机焦距、摄像机光心距离摄像机光轴与地面交点之间的距离，所述确定摄像机参数的方法包括人工到拍摄现场进行测量法、从摄像机的安装要求获得法和图像标定法，其中，图像标定法包括以下步骤：

根据车辆视频图像的类型选定典型图像：若车辆视频图像为视频，则选定的典型图像为视频中成像稳定的一帧图像，若车辆视频图像为卡口图像，则选定的典型图像为卡口图像中一张成像质量好的图像；

根据典型图像采用设定的摄像机模型及标定方法进行参数标定，得到包含摄像机距离地面的高度h在内的摄像机参数以及摄像机在世界坐标系中的坐标Q_CAMERA(X_CAM，Y_CAM，Z_CAM)，其中，X_CAM、Y_CAM和Z_CAM分别为摄像机在世界坐标系中的坐标Q_CAMERA的X轴、Y轴和Z轴分量；

所述在待测量车辆上确定测量点这一步骤，其包括：

建立车型测量信息库，所述车型测量信息库中存储有不同型号车辆上可能用到的测量点的信息，其中，车型测量信息库存储的测量点信息包括测量点的类型、测量点距离地面的高度dz_Q和测量点距离车头的距离dh_Q，测量点的类型包括车牌边缘、车辆下边缘、车窗下边缘、车窗上边缘和车顶后端；

对待测量车辆进行车辆定位、车牌定位与车型识别，获得图像中待测量车辆的测量点的类型与坐标q(x_q，y_q)，其中，x_q和y_q分别为测量点在图像坐标的x轴和y轴分量；

根据测量点的类型与坐标q(x_q，y_q)在车型测量信息库中查找对应的dz_Q与dh_Q并进行记录。

2.根据权利要求1所述的一种基于视频图像的车头间距测量方法，其特征在于：所述根据摄像机参数计算测量点的世界坐标这一步骤，其包括：

根据摄像机距离地面的高度h或以其它摄像机参数表示的摄像机距离地面高度采用设定的摄像机模型及标定方法计算Q＇(X_Q＇，Y_Q＇，0)点的X轴坐标X_Q＇和Y轴坐标Y_Q＇，其中，Q＇(X_Q＇，Y_Q＇，0)点为世界坐标系中测量点Q(X_Q，Y_Q，Z_Q)与摄像机的坐标Q_CAMERA所确定的直线与XY平面的交点；

根据计算出的X轴坐标X_Q＇和Y轴坐标Y_Q＇、测量点距离地面的高度dz_Q以及摄像机的坐标Q_CAMERA计算测量点Q(X_Q，Y_Q，Z_Q)在世界坐标系中的坐标，所述测量点Q(X_Q，Y_Q，Z_Q)在世界坐标系中的坐标计算公式分别为：