[发明专利]一种基于车身特征点定位的车速鉴定方法

摘要

本发明公开了一种基于车身特征点定位的车速鉴定方法，包括以下步骤：视频分析；特征点的提取与定位；帧间插值；速度的计算。本发明提出了一种基于车身特征点定位和帧间插值的车速鉴定方法。采用基于Sobel算子的边缘检测算法提取车身上的特征点，避免人工提取带来的误差。计算车速时，两特征点通过固定点的时间间隔由帧间插值的方式来精确确定，避免因帧率引起的计算误差。此外，本发明在提高上述特征点定位精度和时间间隔计算精度的同时，可以获得车辆在视频范围内任意时刻的车速，绘制出车辆连续的速度变化曲线，有利于车辆行驶状态分析和事故过程重建。

主权项

一种基于车身特征点定位的车速鉴定方法，其特征在于：包括以下步骤：A、视频分析首先分析视频图像，确定视频中的目标车辆，即需要鉴定车速的车辆，确定其进入视频的时间和离开视频的时间，将进入视频的时间定为0时刻；记录视频的格式、帧率及每帧图像的像素分辨率，将目标车辆出现至消失时间范围内的视频按帧率分解成图像序列，将0时刻的图像标记为第1帧，按时间顺序用自然数标记其余图像；B、图像序列处理B1、特征点的选择选择一帧包含整车的图像，在图像中的车身上选择两个特征点，特征点的选择应符合以下条件：B11、具有明显的边缘特征；所述明显的边缘特征指的是在特征点周围，图像的亮度有明显的变化，这样便于提取出有效的边缘；B12、两特征点的水平距离必须是已知的或便于测量的；B13、将率先从视频图像中消失的特征点记为特征点1，另一个特征点记为特征点2；特征点确定后，挑选出所有包含特征点的图像并剔除其余图像；B2、特征点的提取与定位对所有包含特征点的图像：基于Matlab图像处理工具箱，采用其中基于Sobel算子边缘检测函数获取图像边缘信息图像；调整其中Sobel算子阈值参数，确保特征点处的边缘信息能够被清晰提取，得到具有单像素宽度的边缘图像；将边缘图像投射到原图像中，精确分辨出特征点1、特征点2的像素位置；对图像序列中的每一帧图像：以图像左下角为原点，建立二维坐标，以像素为单位，水平轴为X轴，竖直轴为Y轴；将特征点1、特征点2投影到水平轴上，记录投影位置的X轴坐标，记录此图像对应的时间，实现对各帧图像中特征点的定位；时间=图像编号/帧率；B3、帧间插值建立二维坐标系，X轴表示特征点位置，其单位为像素；Y轴表示视频时间，其单位为秒；根据步骤B2中得到的各帧图像中特征点的位置与时间关系， 将每帧图像的特征点1绘入坐标系中；采用Matlab的spline三次样条插值函数，生成特征点1位置随时间变化的连续的拟合曲线，将其命名为x1‑t，同理得到特征点2位置随时间变化的连续的拟合曲线，命名为x2‑t；C、速度的计算在步骤B3所述坐标系中，对于图像中的任一横坐标位置xi，过此点做平行Y轴的直线，其与x1‑t交点的纵坐标为特征点1经过该位置的时间ti1，其与x2‑t的交点的纵坐标为特征点2经过该位置的时间ti2，若已知两特征点间的水平距离为L0，则车辆通过该位置的速度vi由下式求得：vi=L/Δti=L0/(ti1‑ti2)米/秒=3.6×L0/(ti1‑ti2)公里/小时。