[发明专利]一种限高装置高度检测方法和系统

说明书

本发明属于视频目标识别技术领域，涉及一种限高装置高度检测方法和系统，包括：将若干个双目视频采集装置设置在同一高度，通过双目视频采集装置采集视频图像；提取视频图像中限高装置的边界框；提取边界框中角点或边缘点，并将角点或边缘点定位到三维点云中；通过三维点云中的三维网格确定限高装置的最低平面，通过地面拟合，对限高装置的高度进行校正，从而确定限高装置的精确高度。其通过在同一高度排列的双目相机，借助深度学习目标检测方法对限高装置进行检测，提高了检测精度，避免了视差的影响，同时也能够对限高装置的边缘信息进行采集。

技术领域

本发明涉及一种限高装置高度检测方法和系统，属于视频目标识别技术领域，特别涉及视频图像中限高装置识别技术领域。

背景技术

限高装置是一种常见的道路安全装置，在大多数隧道、桥梁上都需要设置限高装置，以限制超高超重的车辆通过，同时也避免了车辆与较低的悬空物发生碰撞，现有技术中的限高装置大多只是一根金属杆，金属杆上标识出限制高度，但由于限高装置设置的规范不同，有些限高装置可能并未标明限制高度，以及一些需要进行高度限制但可能未设立限高装置的情景，驾驶员若对路况不了解，就无法及时的判断其车辆是否超过限制高度，从而导致车辆不能正常通过，或者撞坏限高装置的问题，严重的可能会导致造成人员伤亡的交通事故。

针对上述问题，现有的基于双目视觉视差的限高装置检测方法需要将相机纵置以避免相机受视差影响较大，而将相机纵置会增加数据采集成本和采集难度，同时会导致无法采集到限高装置边缘信息的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供了一种限高装置高度检测方法和系统，其通过在同一高度排列的双目相机，借助深度学习目标检测方法对限高装置进行检测，提高了检测精度，避免了视差的影响，同时也能够对限高装置的边缘信息进行采集。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种限高装置高度检测方法，包括：将若干个双目视频采集装置设置在同一高度，通过双目视频采集装置采集视频图像；提取视频图像中限高装置的边界框；提取边界框中角点或边缘点，并将角点或边缘点定位到三维点云中；通过三维点云中的三维网格确定限高装置的最低平面，通过地面拟合，对限高装置的高度进行校正，从而确定限高装置的精确高度。

进一步，提取视频图像中限高装置的边界框时，视频图像为连续帧图像，若某一视频图像中未检测到限高装置，而其之前或之后的视频图像中具有限高装置时，通过光流或中值流法根据上一帧或下一帧的限高装置位置及前后两帧信息进行目标追踪。

进一步，视频图像为连续帧图像，但当前帧未检测到限高装置时，采用medianflow方法进行目标追踪，并在追踪时通过前后两帧边界框的IOU值进行追踪是否成功的判断，若IOU值大于预设值则认为追踪成功，反之则追踪失败。

进一步，角点通过将边界框作为其角点检测区域，采用goodFeaturesToTrack函数进行角点提取，将提取的角点根据深度分布绘制成直方图，保留角点集中的区域；通过将边界框作为其角点检测区域，采用sobel算子提取边界框边缘像素高于阈值的点作为边缘点。

进一步，将角点或边缘点定位到三维点云中，根据限高装置点云分布情况保留角点或边缘点四周的点分布集中的位置作为限高装置点云，并将限高装置点云投射到三维网格中，三维网格距相机横向距离为X，高度距离为Y，纵深距离为Z。

进一步，确定限高装置的最低平面的方法是：将X-Z平面根据三维网格分为若干单元，计算每个单元中Y值的最小值，以提取出限高装置最低平面上的点，从而获得限高装置的最低平面。

进一步，当存在多个限高装置或限高装置高度不相同时，在确定了最低平面的基础上，将Y-Z平面根据三维网格分为若干单元格，选取其中分布有若干点的单元格，将选取的单元格进行排序，获得其中Y值和X值均最小的单元格，获得单元格的最低平面高度，将高度作为预警高度。