小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車檢測領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)。本發(fā)明系統(tǒng)工作組成包括車輛圖像采集單元、車輛圖像處理單元、車輛參數(shù)計算單元、車輛參數(shù)存儲單元、車輛稱重傳感器。本發(fā)明檢測系統(tǒng)功能包括車輛長度測量、車輛寬度測量、車輛高度測量、車輛顏色測量、車輛重量測量以及上述數(shù)據(jù)信息的管理。本發(fā)明系統(tǒng)各單元之間任務(wù)明確、分配合理，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和時效性，是能夠快速檢測動態(tài)車輛的參數(shù)，適合于汽車檢測站或其它公路、交通管理部門等場合自動檢測車輛輪廓尺寸、顏色、重量信息等參數(shù)的系統(tǒng)。
【專利說明】小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車檢測領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]2012年我國汽車總產(chǎn)量達(dá)到1600萬輛，連續(xù)幾年穩(wěn)居世界第一。汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展為國民經(jīng)濟(jì)的增長提供了強(qiáng)有力的支持，但也加重了汽車檢測站或其它公路、交通管理等部門的工作難度和執(zhí)法力度。國家交通法規(guī)對道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值都有非常嚴(yán)格的法律規(guī)定，然而還是存在部分車主為了滿足自身需求而私自改造車輛尺寸，增加車輛容積的情況。這嚴(yán)重違反了車輛使用的安全標(biāo)準(zhǔn)，對自身車輛乃至其他行駛車輛都存在很大的安全隱患，造成了大量的交通事故。
[0003]為了保證車輛以及人身安全，車輛管理所每年都會對大量小型汽車進(jìn)行安全檢查。目前對于車輛外廓尺寸的檢測大都以人工測量為主，即使用卷尺、標(biāo)桿、角度尺等簡單工具，測量精度低、效率低、成本高，而且檢測過程中還可能存在違法問題，影響了測量結(jié)果的公正性和客觀性。在交通道路檢測關(guān)口處若要測量車輛外廓尺寸，人工測量更加費(fèi)時費(fèi)力，準(zhǔn)確性不高，且檢測人員存在一定安全危險性。因此，進(jìn)一步完善汽車檢測技術(shù)，研制出一種動態(tài)測量、自動檢測的可以廣泛適用的汽車檢測系統(tǒng)是十分必要的。近年來出現(xiàn)了幾種車輛外廓尺寸測量裝置，如激光三維掃描儀、三坐標(biāo)測量機(jī)等，但這些測量裝置價格昂貴，且對測量環(huán)境要求嚴(yán)格，不利于在實(shí)踐實(shí)用中的推廣。
[0004]我國龐大的汽車產(chǎn)銷量和保有量，給汽車檢測設(shè)備的發(fā)展帶來了很大的商機(jī)。一種可靠的汽車參數(shù)自動化智能檢測系統(tǒng)可以用于檢車場、高速公路超載檢測等，市場前景廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是現(xiàn)有檢測方法多為人工檢測，效率低、誤差大。
[0006]本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是現(xiàn)有檢測系統(tǒng)受環(huán)境因素干擾嚴(yán)重，影響了系統(tǒng)的測量精度。
[0007]本發(fā)明所要解決的第三個技術(shù)問題是現(xiàn)有檢測系統(tǒng)實(shí)施、操作麻煩，不宜推廣，檢測成本高。
[0008]本發(fā)明所要解決的第四個技術(shù)問題是現(xiàn)有檢測系統(tǒng)存儲單元也承擔(dān)了計算任務(wù)，任務(wù)分配不合理、明確，檢測效率低。
[0009]本發(fā)明所要解決的第五個技術(shù)問題是現(xiàn)有檢測系統(tǒng)多處于靜止測量階段，檢測效率低。
[0010]本發(fā)明所要解決的第六個技術(shù)問題是現(xiàn)有檢測系統(tǒng)無法記錄檢測車輛的圖像信
肩、O[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括:
車輛圖像采集單元:設(shè)置在車輛檢測通道上方和側(cè)面，用于采集車輛的圖像信息，并將采集到的車輛圖像信息傳輸?shù)杰囕v圖像處理單元；
車輛圖像處理單元:與所述車輛圖像采集單元連接，用于接收所述車輛圖像采集單元采集到的車輛圖像信息，識別出車輛尺寸測量所依據(jù)的邊緣端面以及車輛顏色判斷選擇區(qū)，并將上述識別得到的端面信息、顏色判斷選擇區(qū)信息轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)杰囕v參數(shù)計算單元;
車輛參數(shù)計算單元:與所述車輛圖像處理單元連接，用于車輛長度、寬度、高度計算，并將計算后的車輛長、寬、高數(shù)值傳輸?shù)杰囕v參數(shù)存儲單元；同時還需要計算比較得到車輛顏色信息，并將獲取到的車輛顏色信息傳輸?shù)杰囕v參數(shù)存儲單元；
車輛參數(shù)存儲單元:與所述車輛參數(shù)計算單元、車輛稱重傳感器連接，用于存儲實(shí)時測量得到的車輛輪廓尺寸、顏色、重量、檢測時間等信息，以便對系統(tǒng)測量結(jié)果進(jìn)行管理和查詢；
車輛稱重傳感器:與所述車輛參數(shù)存儲單元連接，用于車輛的實(shí)時動態(tài)稱重，并將測得稱重結(jié)果傳輸?shù)杰囕v參數(shù)存儲單元。
[0012]所述車輛圖像采集單元所使用裝置為高清攝像機(jī)或其他高清拍攝裝置；在車輛檢測通道上方設(shè)置前后、左右4個高清攝像頭和側(cè)面I個高清攝像頭，用于實(shí)時采集待檢車輛的圖像信息。
[0013]所述車輛圖像處理單元包括:
進(jìn)出判斷模塊:用于判斷車輛進(jìn)入或離開所述車輛圖像采集單元的檢測范圍，以控制車輛圖像采集單元對車輛外部輪廓圖像采集的開啟或關(guān)閉；
圖像識別模塊:用于識別出所述車輛圖像采集單元獲得的車輛圖像中車輛尺寸測量所依據(jù)的前后、左右、上下邊緣端面位置以及車輛顏色判斷選擇區(qū)；
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊:用于將上述識別到的圖像中的邊緣端面位置信息轉(zhuǎn)換為端面位置像素的坐標(biāo)數(shù)字信息傳輸?shù)捷喞叽缬嬎隳K。
[0014]所述車輛參數(shù)計算單元包括:
輪廓尺寸計算模塊:用于計算出車輛的長度、寬度和高度數(shù)值信息；
顏色判斷模塊:用于根據(jù)所述顏色判斷選擇區(qū)內(nèi)的圖像信息判斷出車輛顏色并輸出文字信息；
信息轉(zhuǎn)存模塊:用于將得到的車輛輪廓尺寸和車輛顏色信息轉(zhuǎn)存至車輛參數(shù)存儲單
J Li ο
[0015]所述的輪廓尺寸計算模塊，車輛長度由車輛前、后邊緣端面的位置坐標(biāo)和前、后攝像機(jī)的物像比例信息計算獲得；車輛寬度由車輛左、右邊緣端面的位置坐標(biāo)和左、右攝像機(jī)的物像比例信息計算獲得；車輛高度由車輛上、下邊緣端面的位置坐標(biāo)和側(cè)面攝像機(jī)的物像比例/[目息獲得。
[0016]所述的顏色判斷模塊首先剔除所述顏色判斷選擇區(qū)內(nèi)的干擾信息，分割出顏色均勻的代表區(qū)，然后選用HSI模型進(jìn)行顏色判斷，最終將判斷識別的顏色結(jié)果以文字形式輸出。[0017]本發(fā)明系統(tǒng)由安裝于工控機(jī)(或PC機(jī))上的測量軟件控制和管理，具體包括本發(fā)明系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉、圖像存儲、尺寸標(biāo)定、相機(jī)調(diào)整、參數(shù)設(shè)定以及存儲結(jié)果的顯示、查詢、修改和打印。
[0018]本發(fā)明系統(tǒng)可以外接硬盤存儲設(shè)備，將車輛圖像采集單元采集到的車輛圖像存儲起來；本系統(tǒng)可對存儲圖像進(jìn)行多次處理檢測，以便后期管理和查看車輛圖像信息。
[0019]當(dāng)待測車輛駛?cè)霗z測通道并進(jìn)入前置攝像頭可視范圍內(nèi)時，觸發(fā)進(jìn)出判斷模塊，使車輛圖像采集單元開始車輛圖像的動態(tài)采集；當(dāng)車輛駛出后置攝像頭可視范圍時，停止車輛圖像采集。車輛圖像采集單元通過數(shù)據(jù)線將檢測到的車輛動態(tài)圖像信息傳輸?shù)綀D像識別模塊；通過所述圖像識別模塊得到車輛在動態(tài)圖像中的前后、左右、上下邊緣端面位置和車輛顏色判斷選擇區(qū)；通過所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將上述邊緣端面位置信息轉(zhuǎn)換為可直接計算的端面位置的像素坐標(biāo)數(shù)值信息，并傳輸?shù)捷喞叽缬嬎隳K。輪廓尺寸計算模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的尺寸計算公式、上述邊緣端面位置的像素坐標(biāo)數(shù)值信息以及各攝像頭的物像比例系數(shù)，最終計算得到車輛輪廓的長、寬、高度數(shù)值。所述的顏色判斷模塊首先剔除所述顏色判斷選擇區(qū)內(nèi)的干擾信息，分割出顏色均勻的代表區(qū)，然后選用HSI模型進(jìn)行顏色判斷，最終將判斷識別的顏色結(jié)果以文字形式輸出。上述車輛輪廓長、寬、高度數(shù)值和車輛顏色文字信息都通過信息轉(zhuǎn)存模塊傳輸?shù)杰囕v參數(shù)存儲單元。車輛駛離后置攝像頭可視區(qū)域后，進(jìn)入稱重傳感器檢測范圍，稱重傳感器對車輛進(jìn)行動態(tài)稱重，車輛通過檢測區(qū)域后將車輛重量數(shù)值傳輸?shù)杰囕v參數(shù)存儲單元。車輛參數(shù)存儲單元負(fù)責(zé)對車輛檢測后的車輛參數(shù)進(jìn)行管理和存儲，并按檢測時間標(biāo)記，先后排序，以便于后續(xù)的查詢和整理工作。
[0020]綜上所述，本發(fā)明小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)可以做到小型車輛的動態(tài)檢測，檢測效率高，精度高，受環(huán)境因素影響小，成本低。本系統(tǒng)各單元、各模塊之間任務(wù)明確、分配合理，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和時效性，能夠快速檢測動態(tài)車輛的參數(shù)，是適合于汽車檢測站或其它公路、交通管理部門等場合自動檢測車輛輪廓尺寸、顏色、重量信息等參數(shù)的系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2為本發(fā)明小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖3為本發(fā)明小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)的車輛檢測通道的路面標(biāo)記線分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下將結(jié)合附圖，使用以下實(shí)施例對本發(fā)明系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
[0025]如圖1、圖2所示，本發(fā)明小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)工作組成包括車輛圖像采集單元、車輛圖像處理單元、車輛參數(shù)計算單元、車輛參數(shù)存儲單元、車輛稱重傳感器。車輛圖像采集單元選用5臺高清高速千兆網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)并通過網(wǎng)線和路由器連接到本發(fā)明系統(tǒng)測量軟件安裝的計算機(jī)上。
[0026]如圖3所示，檢測車輛前，先打開系統(tǒng)測量軟件，選擇尺寸標(biāo)定。首先，調(diào)整上方四個攝像機(jī)，使其中心投影分別落于路面標(biāo)記線的四個對應(yīng)標(biāo)記位置。其次，選擇需要標(biāo)定的攝像機(jī)，在軟件圖像上畫直線，獲取從圖像十字中點(diǎn)到測量工位所畫直線占用的像素數(shù)，并輸入該段距離的實(shí)際長度，單擊確定即可求出攝像機(jī)的物像比例參數(shù)。最后，選取對應(yīng)攝像機(jī)的圖像處理區(qū)域。尺寸標(biāo)定結(jié)束后，將本發(fā)明系統(tǒng)需要的參數(shù)輸入，如前后相機(jī)、左右攝像機(jī)中心距離，側(cè)面攝像機(jī)高度等。各個攝像機(jī)的標(biāo)定步驟相同，且在檢測車輛前，稱重傳感器要預(yù)先設(shè)定小型車軸型并重量清零。待上述操作完成以后，點(diǎn)擊“開始”選項(xiàng)，系統(tǒng)進(jìn)入檢測狀態(tài)。
[0027]待檢小型車在以速度< 5km/h的情況下，勻速、直線通過車輛檢測通道。一輛車的檢測過程小于I分鐘。車輛通過檢測通道后，即可得出車輛的外廓尺寸參數(shù)和車輛重量。多輛待檢車輛可依次、間隔通過待檢車道，檢測期間無需再有人為操作和干預(yù)。
[0028]上述計算機(jī)硬件環(huán)境:獨(dú)立顯卡，內(nèi)存4G，1T硬盤。高清攝像機(jī):分辨率1920 X 1080，幀率 30fps。
【權(quán)利要求】
1.一種小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 車輛圖像采集單元:設(shè)置在車輛檢測通道上方和側(cè)面，用于采集車輛的圖像信息，并將采集到的車輛圖像信息傳輸?shù)杰囕v圖像處理單元； 車輛圖像處理單元:與所述車輛圖像采集單元連接，用于接收所述車輛圖像采集單元采集到的車輛圖像信息，識別出車輛尺寸測量所依據(jù)的邊緣端面以及車輛顏色判斷選擇區(qū)，并將上述識別得到的端面信息、顏色判斷選擇區(qū)信息轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)杰囕v參數(shù)計算單元; 車輛參數(shù)計算單元:與所述車輛圖像處理單元連接，用于車輛長度、寬度、高度計算，并將計算后的車輛長、寬、高數(shù)值傳輸?shù)杰囕v參數(shù)存儲單元，同時還需要計算比較得到車輛顏色信息，并將獲取到的車輛顏色信息傳輸?shù)杰囕v參數(shù)存儲單元； 車輛參數(shù)存儲單元:與所述車輛參數(shù)計算單元、車輛稱重傳感器連接，用于存儲實(shí)時測量得到的車輛輪廓尺寸、顏色、重量、檢測時間等信息，以便對系統(tǒng)測量結(jié)果進(jìn)行管理和查詢； 車輛稱重傳感器:與所述車輛參數(shù)存儲單元連接，用于車輛的實(shí)時動態(tài)稱重，并將測得稱重結(jié)果傳輸?shù)杰囕v參數(shù)存儲單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛圖像采集單元所使用裝置為高清攝像機(jī)或其他高清拍攝裝置；在車輛檢測通道上方設(shè)置前后、左右4個高清攝像頭和側(cè)面I個高清攝像頭，用于實(shí)時采集待檢車輛的圖像信息。
3.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)，其特征在于: 所述車輛圖像處理單元包括: 進(jìn)出判斷模塊:用于判斷車輛進(jìn)入或離開所述車輛圖像采集單元的檢測范圍，以控制車輛圖像采集單元對車輛外部輪廓圖像采集的開啟或關(guān)閉； 圖像識別模塊:用于識別出所述車輛圖像采集單元獲得的車輛動態(tài)圖像信息中車輛尺寸測量所依據(jù)的前后、左右、上下邊緣端面位置以及車輛顏色判斷選擇區(qū)； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊:用于將上述識別到的圖像中的邊緣端面位置信息轉(zhuǎn)換為端面位置像素的坐標(biāo)數(shù)字信息傳輸?shù)捷喞叽缬嬎隳K。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)，其特征在于: 所述車輛參數(shù)計算單元包括: 輪廓尺寸計算模塊:用于計算出車輛的長度、寬度和高度數(shù)值信息； 顏色判斷模塊:用于根據(jù)所述顏色判斷選擇區(qū)內(nèi)的圖像信息判斷出車輛顏色并輸出文字信息； 信息轉(zhuǎn)存模塊:用于將得到的車輛輪廓尺寸和車輛顏色信息轉(zhuǎn)存至車輛參數(shù)存儲單J Li ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的輪廓尺寸計算模塊，車輛長度由車輛前、后邊緣端面的位置坐標(biāo)和前、后攝像機(jī)的物像比例信息計算獲得；車輛寬度由車輛左、右邊緣端面的位置坐標(biāo)和左、右攝像機(jī)的物像比例信息計算獲得；車輛高度由車輛上、下邊緣端面的位置坐標(biāo)和側(cè)面攝像機(jī)的物像比例息獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的顏色判斷模塊首先剔除所述顏色判斷選擇區(qū)內(nèi)的干擾信息，分割出顏色均勻的代表區(qū)，然后選用HSI模型進(jìn)行顏色判斷，最終將判斷識別的顏色結(jié)果以文字形式輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)，其特征在于:本發(fā)明系統(tǒng)由安裝于工控機(jī)(或PC機(jī))上的測量軟件控制和管理，具體包括本發(fā)明系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉、圖像存儲、尺寸標(biāo)定、相機(jī)調(diào)整、參數(shù)設(shè)定以及存儲結(jié)果的顯示、查詢、修改和打印。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型車車輛參數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)圖像智能檢測系統(tǒng)，其特征在于:本發(fā)明系統(tǒng)可以外接硬盤存儲設(shè)備，將車輛圖像采集單元采集到的車輛圖像存儲起來；本系統(tǒng)可對存儲圖像進(jìn)行 多次處理檢測，以便后期管理和查看車輛圖像信息。
【文檔編號】G01B11/02GK103528531SQ201310517100
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】劉劍平, 杜樂瑤, 劉煥寶, 徐志芳, 徐兵兵 申請人:山東理工大學(xué)