本發(fā)明涉及車輛速度與方向檢測技術領域，更具體地，涉及一種基于攝像頭拍攝時間差的車輛速度檢測方法及裝置。

背景技術：

目前，道路上的車輛數量迅速增加，交通壓力倍增，準確獲知車輛的運動速度與方向成為當下研究的一個熱點；現(xiàn)有技術中，獲取車輛速度的技術一般包括外部檢測技術和內部檢測技術；其中，外部檢測技術主要分為紅外檢測技術、超聲波檢測技術、地感線圈檢測技術、激光檢測技術、視頻檢測技術和雷達檢測技術；外部檢測技術對測量參數進行計算，在不介入車輛內部系統(tǒng)的情況下對車輛運行速度進行檢測，但外部檢測技術很容易受到來自于車輛和傳感器以外的第三方因素的影響，導致檢測結果穩(wěn)定性較差；而內部檢測技術包括車輛本身的轉速傳感器和GPS檢測，轉速傳感器的檢測準確度受車輛本身輪胎氣壓等因素的影響；而GPS檢測無法實現(xiàn)連續(xù)檢測，單點檢測的精度較低，且差分GPS測速的設備成本較高；現(xiàn)有的技術中，相關的檢測技術存在著穩(wěn)定性差、精度低、設備成本高等不足。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題是：提供一種可準確獲取車輛運動信息、穩(wěn)定性高、設備成本低的基于攝像頭拍攝時間差的車輛速度檢測方法及裝置。

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的所提出的技術方案如下：

一種基于攝像頭拍攝時間差的車輛速度檢測方法，包括以下步驟：

S1.將攝像頭固定安裝在車輛上，攝像頭拍攝方向為向下，攝像頭對路面進行拍攝；

S2.車輛運動時，攝像頭間隔時間t分別對路面進行兩次拍攝，獲得兩張路面圖像，分別為第一圖像和第二圖像；

S3.在第一圖像內查找標志點，然后基于標志點的圖像特征在第二圖像內進行查找匹配，匹配到的點稱之為匹配點；

S4.以第一圖像、第二圖像的水平邊界、垂直邊界為X軸、Y軸建立起坐標系，確定標志點、匹配點分別在兩個坐標系中的坐標；根據兩者之間的坐標計算出車輛運動的距離及方向；

S5.基于車輛運動的距離、方向、間隔時間t計算出車輛運動的速度。

在上述方案中，車輛運動時，攝像頭間隔時間t分別對路面進行兩次拍攝，獲得第一圖像和第二圖像，在第一圖像內查找標志點，基于標志點的圖像特征在第二圖像內進行查找相應的匹配點；分別找出標志點、匹配點的坐標，根據兩者之間的坐標計算出車輛運動的距離及方向；基于車輛運動的距離及方向、間隔時間t，計算出車輛運動的速度。

優(yōu)選的，所述標志點在第一圖像中的坐標為(x₀，y₀)，匹配點在第二圖像中的坐標為(x₁，y₁)；則車輛在圖像運動的距離表示為：

車輛的運動方向為：

車輛運動的速度：v＝s/t，其中s＝k*d，其中k為圖像距離與實際距離的比例。

優(yōu)選的，所述攝像頭垂直向下拍攝。

優(yōu)選的，所述步驟S2使用兩個攝像頭間隔時間t分別對路面進行兩次拍攝，兩個攝像頭的拍攝方向為向下；車輛靜止時，兩個攝像頭拍攝路面的區(qū)域相互重合；進行拍攝后得到第一圖像和第二圖像。

其中，本發(fā)明還提供一種基于攝像頭拍攝時間差的車輛速度檢測方法的檢測裝置，其具體方案如下：

檢測裝置包括固定安裝在車輛上的攝像頭、延時單元和控制單元；所述攝像頭用于執(zhí)行步驟S2；所述延時單元用于控制攝像頭拍攝間隔時間t；所述控制單元用于執(zhí)行步驟S3～S5。

在上述方案中，延時單元控制攝像頭拍攝間隔時間t，攝像頭將拍攝的圖像數據傳輸至控制單元進行處理，控制單元對數據進行分析計算，得出車輛運動速度。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的方法通過將攝像頭固定安裝在車輛上，車輛運動時，攝像頭間隔時間t分別對路面進行兩次拍攝，對獲得的圖像進行分析計算，得到車輛運動的速度，同時，本發(fā)明還提供了該檢測方法的檢測裝置；有效解決外部檢測技術和內部檢測技術所存在的不足，本發(fā)明具有可準確獲取車輛運動信息、設備成本低、穩(wěn)定性高的特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的基于攝像頭拍攝時間差的車輛速度檢測方法的具體步驟流程圖。

圖2為本發(fā)明提供的基于攝像頭拍攝時間差的車輛速度檢測方法的檢測裝置結構示意圖。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的；為了更好地理解本發(fā)明專利，下面結合附圖和實施案例對本發(fā)明的技術方案做進一步的說明。

下面對本發(fā)明的具體實施方案進行描述：

本發(fā)明提供一種基于攝像頭拍攝時間差的車輛速度檢測方法，具體步驟流程如圖1所示：

S1.將攝像頭固定安裝在車輛上，攝像頭拍攝方向為向下，攝像頭對路面進行拍攝；

S2.車輛運動時，攝像頭間隔時間t分別對路面進行兩次拍攝，獲得兩張路面圖像，分別為第一圖像和第二圖像；

S3.在第一圖像內查找標志點，然后基于標志點的圖像特征在第二圖像內進行查找匹配，匹配到的點稱之為匹配點；

S4.以第一圖像、第二圖像的水平邊界、垂直邊界為X軸、Y軸建立起坐標系，確定標志點、匹配點分別在兩個坐標系中的坐標；根據兩者之間的坐標計算出車輛運動的距離及方向；

S5.基于車輛運動的距離、方向、間隔時間t計算出車輛運動的速度。

在本實施例中，步驟S2攝像頭拍攝方向為垂直向下，其中，使用兩個攝像頭間隔時間t分別對路面進行兩次拍攝；車輛靜止時，兩個攝像頭拍攝路面的區(qū)域相互重合；進行拍攝后得到第一圖像和第二圖像。

其中，在本實施例中，步驟S4中標志點在第一圖像中的坐標為(x₀，y₀)，匹配點在第二圖像中的坐標為(x₁，y₁)；則車輛在圖像運動的距離表示為：

車輛的運動方向為：

車輛運動的速度：v＝s/t，其中s＝k*d，其中k為圖像距離與實際距離的比例。

在本實施例中，當車輛運動時，攝像頭間隔時間t分別對路面進行兩次拍攝，獲得第一圖像和第二圖像，找出第一圖像中的標志點，在第二圖像中找出與之相應的匹配點；通過對第一圖像、第二圖像建立起坐標系，找出標志點、匹配點的坐標，根據兩者之間的坐標計算出車輛運動距離及方向；基于車輛運動的距離及方向、間隔時間t，計算出車輛運動的速度。

其中，本發(fā)明還提供一種該檢測方法的檢測裝置，結構示意圖如圖2所示：

檢測裝置包括固定安裝在車輛上的延時單元1、攝像頭2和控制單元3；所述攝像頭2用于執(zhí)行步驟S2；所述延時單元1用于控制攝像頭拍攝間隔時間t；所述控制單元3用于執(zhí)行步驟S3～S5。

其中，延時單元1控制攝像頭2拍攝間隔時間t，攝像頭將拍攝的圖像數據傳輸至控制單元進行處理，控制單元對數據進行分析計算，得出車輛運動速度。

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。