[发明专利]一种基于线阵CCD图像的车辆速度匹配方法

说明书

                            技术领域

本发明属于交通检测以及视频处理技术领域，涉及视频检测中的车速检测方法特别涉及一种基于线阵CCD图像的车辆速度匹配方法。

                            背景技术

对于车辆的行驶速度的检测，是交通检测领域中的一个重要参数，特别是对于车速限制路段，车辆的行驶速度的测量变得由为重要。所以，提高车辆的行驶速度的测量精度意义重大。

目前，比较常用的车速测量方法主要有：多普勒雷达测速法、交通信息采集仪测速法、视频测速法。其中，多普勒雷达测速法采用多普勒效应的原理(多普勒效应：奥地利科学家多普勒发现，当声音，光和无线电波等振动源与观测者以相对速度v相对运动时，观测者所收到的振动频率与振动源所发出的频率有所不同)，当多普勒雷达发射一固定的频率的脉冲波遇到活动目标时，回波的频率与发射波的频率出现频率差，称之为多普勒频率。根据多普勒频率的大小，可以测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接受的时间差，可以测出目标的距离，从而得到速度。但是由于信号发射角大，达到一定距离后会散射为一个较大范围的扇形区域，因此在使用时容易受到相邻车道车辆的干扰，造成速度测量的偏差。交通信息采集仪测速法通过沿车体运行方向，间隔一定距离，用两路相同的测量系统(2个相同的传感器)对相同的对象，在不同时间采集信号虽然传感器输出信号无规律，但这两路信号相同，并存在一定时间差，因此根据2个传感器的距离和时间差可求车辆行驶速度。但是它的安装需要破坏路面，降低路面的承载能力，同时安装不方便，维护工作量大。视频测速方法相对于上述几种测速方法的优点是：无需使用专用设备，大大降低测速系统成本，系统稳定性相对较高，但是传统的视频测速一般采用面阵CCD进行，由于受面阵CCD分辨率、图像帧速率不高等因数影响，面阵CCD的测速精度并不高。

                        发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在，提出一种基于线阵CCD图像的车辆速度匹配方法，该方法能够提高测量速度的精度。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种基于线阵CCD图像的车辆速度匹配方法，其特征在于，该方法在道路相距一定距离的两个断面上分别安装两个线阵CCD摄像机，两个线阵CCD摄像机指向垂直向下，线阵CCD摄像机上配有红外线激光源，线阵CCD摄像机的帧速率大于1000帧/秒，分辨率大于1024线；对两个线阵CCD摄像机得到的图像序列进行相关匹配计算，从而获得同一个目标在两个图像序列中的时间差，利用该时间差和两个摄像机的距离，根据速度公式V＝s/t即可以得到目标车辆的行进速度。

本发明由于采用了CCD摄像机，其分辨率高，线阵图像序列车辆目标清晰、几乎不存在任何背景干扰。经现场实验应用表明，本发明的基于线阵图像序列的车辆测速方法效果好，测速精度高，适用于交通卡口中的车辆测速等场合。

                        附图说明

图1是线阵CCD相机布局图；

图2是图CCD图像序列匹配目标区域示意图；

图3是两个CCD的图像序列；

图4是匹配时候两个图像序列的区域；

图5是投影为一维波形图图像匹配时候区域段；

图6是匹配算法流程图。

下面结合附图对本发明的作进一步的详细说明。

                      具体实施方式

本发明的基于线阵CCD图像的车辆速度匹配方法，其具体步骤如下：

1)在相距一定距离(大约2000mm左右)道路的两个断面上安装两个线阵CCD摄像机，根据线阵CCD摄像机成像特点(通过线与移动的物体之间成垂直关系而组成面)，线阵CCD摄像机方向指向垂直向下。选用通常的线阵CCD摄像机，线阵CCD摄像机的帧速率大于1000帧/秒，分辨率大于1024线。

附图1为线阵CCD摄像机的布局图。根据图1所示，两个线阵CCD摄像机互相平行的安装在相距一定距离(2米)的支架上，指向垂直向下，线阵CCD摄像机上配有红外线激光源，分别与线阵CCD摄像机方向一样，垂直向下。红外线激光源的发射功率小于1w。

2)对两个CCD摄像机的图像序列进行相关匹配计算，从而获得同一个目标在两个图像序列中的时间差，利用该时间差和两个相机的距离，根据速度公式V＝s/t即可得到目标车辆的行进速度；