一種便攜式基于地磁傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及車(chē)輛檢測(cè)分類(lèi)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種便攜式基于地磁傳感器 實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國(guó)內(nèi)大部分道路需要采集道路交通參數(shù)如流量、速度及占有率等信息，采用 地磁傳感器不僅可W滿(mǎn)足采集交通數(shù)據(jù)的需求，而且擁有價(jià)格低廉、安裝維護(hù)方便、靈敏度 高、可W被大規(guī)模應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)磁傳感器附近或者經(jīng)過(guò)的時(shí)候，地磁傳感器能 檢測(cè)到車(chē)輛上不同位置處的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。磁場(chǎng)的擾動(dòng)將反映出非常詳細(xì)的車(chē)輛磁場(chǎng)信息，根 據(jù)測(cè)得的磁場(chǎng)擾動(dòng)可W分類(lèi)不同類(lèi)型的車(chē)輛，例如汽車(chē)、大蓬貨車(chē)、卡車(chē)、大己等等。此外基 于地磁傳感器提取磁場(chǎng)擾動(dòng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)車(chē)型分類(lèi)識(shí)別，目前處于理論研究階段，市場(chǎng)上面沒(méi) 有出現(xiàn)實(shí)用的產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種便攜式基于地磁傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和 分類(lèi)識(shí)別方法，使得車(chē)型信息檢測(cè)更為簡(jiǎn)單、可靠、便攜。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種便攜式基于地磁傳感器實(shí) 現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別方法，包括W下步驟：
[0005] (1)搭建便攜式的車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)，所述車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)包括 一個(gè)帶微處理器的地磁傳感器、一個(gè)攝像頭、一個(gè)移動(dòng)電源W及一臺(tái)計(jì)算機(jī)；
[0006] (2)在路邊布置好所述便攜式的車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)，針對(duì)典型車(chē)型，用所述 地磁傳感器采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)所述地磁傳感器旁邊時(shí)對(duì)地球磁場(chǎng)的擾動(dòng)信號(hào)，并將磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù) 據(jù)保存到所述計(jì)算機(jī)上；同時(shí)，啟動(dòng)所述攝像頭記錄下車(chē)型信息并保存到所述計(jì)算機(jī)上；
[0007] (3)比對(duì)地磁傳感器采集的磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)和攝像頭記錄的車(chē)型信息，用車(chē)型信息 標(biāo)記對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)，并制作成樣本；
[0008] (4)提取采集數(shù)據(jù)中的特征存入樣本中，并建立不同車(chē)型的特征數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0009] (5)采集未知車(chē)型的地磁擾動(dòng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行特征提??；
[0010] (6)基于提取的特征對(duì)比特征數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用提出的改進(jìn)型支持向量機(jī)分類(lèi)算法 實(shí)現(xiàn)車(chē)型識(shí)別。
[0011] 所述步驟（1)中帶微處理器的地磁傳感器能在計(jì)算機(jī)上根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)置采樣 頻率和保存數(shù)據(jù)格式，并處于實(shí)時(shí)記錄地球磁場(chǎng)數(shù)據(jù)狀態(tài)，其數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳輸?shù)接?jì)算機(jī) 上。
[0012] 所述步驟化）中通過(guò)SVM算法實(shí)現(xiàn)二分類(lèi)器，依次把集合Xk化=1，2,…，腳分類(lèi) 為Xk和而，經(jīng)過(guò)n次分類(lèi)之后，得知未知車(chē)輛的車(chē)型，其中，Xk化=1，2,…，腳表示庫(kù)中所有 車(chē)型的車(chē)輛的第k個(gè)特征集合，Xk表示未知車(chē)輛的第k個(gè)特征，&表示集合Ix聲Xk,XGXiJ， n《N。
[0013] 有益效果
[0014] 由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下的優(yōu)點(diǎn)和積極效 果：本發(fā)明通過(guò)在需要采集交通信息的道路旁邊搭建便攜式的基于地磁傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢 測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)，采集未知車(chē)型的地磁擾動(dòng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行特征提取，之后基于提取的特征 對(duì)比特征數(shù)據(jù)庫(kù)，最后利用提出的改進(jìn)型支持向量機(jī)分類(lèi)算法實(shí)現(xiàn)車(chē)型識(shí)別，使得車(chē)型信 息檢測(cè)更為簡(jiǎn)單、可靠、便攜。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)安裝示意圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明中系統(tǒng)工作流程圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明中車(chē)型分類(lèi)識(shí)別算法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，運(yùn)些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可W對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，運(yùn)些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定 的范圍。
[0019] 本發(fā)明的實(shí)施方式設(shè)及一種便攜式基于地磁傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別方 法，如圖2所示，包括W下步驟：
[0020] (1)在需要采集交通信息的道路旁邊搭建便攜式的基于地磁傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè) 和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括一個(gè)安裝在安裝道路旁邊且?guī)⑻幚砥鞯闹悄?地磁傳感器103、一個(gè)安裝在道路旁邊的攝像頭102、一個(gè)移動(dòng)電源104W及一臺(tái)位于室內(nèi) 的計(jì)算機(jī)101。其中，移動(dòng)電源用于給智能傳感器和攝像頭供電，所述帶微處理器的智能地 磁傳感器能在計(jì)算機(jī)上根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)置采樣頻率和保存數(shù)據(jù)格式，并處于實(shí)時(shí)記錄地球 磁場(chǎng)數(shù)據(jù)狀態(tài)，其數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上。
[0021] (2)在路邊布置好所述便攜式的車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)，針對(duì)典型車(chē)型，用所述 地磁傳感器采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)所述地磁傳感器旁邊時(shí)對(duì)地球磁場(chǎng)的擾動(dòng)信號(hào)，并將磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù) 據(jù)保存到所述計(jì)算機(jī)上；同時(shí)，啟動(dòng)所述攝像頭記錄下車(chē)型信息并保存到所述計(jì)算機(jī)上。
[0022] (3)比對(duì)地磁傳感器采集的磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)和攝像頭記錄的車(chē)型信息，用車(chē)型信息 標(biāo)記對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)，并制作成樣本。
[0023] (4)提取采集數(shù)據(jù)中的特征存入樣本中，并建立不同車(chē)型的特征數(shù)據(jù)庫(kù)。該系統(tǒng)也 可自帶標(biāo)準(zhǔn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶(hù)可W針對(duì)特定位置進(jìn)行實(shí)地校準(zhǔn)。
[0024] (5)采集未知車(chē)型的地磁擾動(dòng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行特征提取。
[0025] (6)基于提取的特征對(duì)比特征數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用提出的改進(jìn)型支持向量機(jī)分類(lèi)算 法實(shí)現(xiàn)車(chē)型識(shí)別。該步驟中如圖3所示，通過(guò)SVM算法實(shí)現(xiàn)二分類(lèi)器，依次把集合Xk化 =1，2,…，腳分類(lèi)為Xk和焉，經(jīng)過(guò)n次分類(lèi)之后，得知未知車(chē)輛的車(chē)型，其中，Xk化= 1，2,…，腳表示庫(kù)中所有車(chē)型的車(chē)輛的第k個(gè)特征集合，Xk表示未知車(chē)輛的第k個(gè)特征，而 表示集合Ix聲Xk,XGXiJ，n《N。
[00%] 不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明通過(guò)在需要采集交通信息的道路旁邊搭建便攜式的基于地磁傳 感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)，采集未知車(chē)型的地磁擾動(dòng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行特征提取，之后 基于提取的特征對(duì)比特征數(shù)據(jù)庫(kù)，最后利用提出的改進(jìn)型支持向量機(jī)分類(lèi)算法實(shí)現(xiàn)車(chē)型識(shí) 另IJ，從而使得車(chē)型信息檢測(cè)更為簡(jiǎn)單、可靠、便攜。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種便攜式基于地磁傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別方法，其特征在于，包括W下 步驟： (1) 搭建便攜式的車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)，所述車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)包括一個(gè) 帶微處理器的地磁傳感器、一個(gè)攝像頭、一個(gè)移動(dòng)電源W及一臺(tái)計(jì)算機(jī)； (2) 在路邊布置好所述便攜式的車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)，針對(duì)典型車(chē)型，用所述地磁 傳感器采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)所述地磁傳感器旁邊時(shí)對(duì)地球磁場(chǎng)的擾動(dòng)信號(hào)，并將磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)保 存到所述計(jì)算機(jī)上；同時(shí)，啟動(dòng)所述攝像頭記錄下車(chē)型信息并保存到所述計(jì)算機(jī)上； (3) 比對(duì)地磁傳感器采集的磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)和攝像頭記錄的車(chē)型信息，用車(chē)型信息標(biāo)記 對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)，并制作成樣本； (4) 提取采集數(shù)據(jù)中的特征存入樣本中，并建立不同車(chē)型的特征數(shù)據(jù)庫(kù)； (5) 采集未知車(chē)型的地磁擾動(dòng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行特征提?。? (6) 基于提取的特征對(duì)比特征數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用提出的改進(jìn)型支持向量機(jī)分類(lèi)算法實(shí)現(xiàn) 車(chē)型識(shí)別。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式基于地磁傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別方法，其特 征在于，所述步驟（1)中帶微處理器的地磁傳感器能在計(jì)算機(jī)上根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)置采樣頻 率和保存數(shù)據(jù)格式，并處于實(shí)時(shí)記錄地球磁場(chǎng)數(shù)據(jù)狀態(tài)，其數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式基于地磁傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別方法，其特 征在于，所述步驟（6)中通過(guò)SVM算法實(shí)現(xiàn)二分類(lèi)器，依次把集合Xk化=1，2,…，腳分類(lèi)為 Xk和茍*經(jīng)過(guò)η次分類(lèi)之后，得知未知車(chē)輛的車(chē)型，其中，Xk化=1，2,…，腳表示庫(kù)中所有車(chē) 型的車(chē)輛的第k個(gè)特征集合，Xk表示未知車(chē)輛的第k個(gè)特征，而表示集合{X聲Xk，XeXk}， η《N。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種便攜式基于地磁傳感器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別方法。通過(guò)搭建便攜式的車(chē)輛檢測(cè)和分類(lèi)識(shí)別系統(tǒng)，并且在路邊布置好該便攜式系統(tǒng)。接下來(lái)針對(duì)典型車(chē)型，使用地磁傳感器采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)傳感器旁邊時(shí)對(duì)地球磁場(chǎng)的擾動(dòng)信號(hào)，并將磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)保存到PC機(jī)上，同時(shí)，啟動(dòng)攝像頭記錄下車(chē)型信息，用車(chē)型信息標(biāo)記對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)，制作成樣本，并通過(guò)提取采集數(shù)據(jù)中的特征存入樣本中，從而建立起不同車(chē)型的特征數(shù)據(jù)庫(kù)。最后采集未知車(chē)型的地磁擾動(dòng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行特征提取，并基于提取的特征對(duì)比特征數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)提出的改進(jìn)型支持向量機(jī)分類(lèi)算法實(shí)現(xiàn)車(chē)型識(shí)別。本發(fā)明使得車(chē)型信息檢測(cè)更為簡(jiǎn)單、可靠、便攜。
【IPC分類(lèi)】G08G1/017, G08G1/042
【公開(kāi)號(hào)】CN105321354
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510604693
【發(fā)明人】徐暢, 鮑星合, 王營(yíng)冠, 鄭春雷
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月22日