[发明专利]基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通管理设备技术领域，特别涉及车型识别技术领域，具体是指一种基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统及方法。

背景技术

随着交通拥挤和堵塞等各种问题的日益突出，以及计算机技术的不断发展，智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）得到了越来越广泛的应用，并在欧、美等发达国家广泛得到应用，而在我国的应用尚处于探索研究的起步阶段。车辆检测、跟踪和车型识别是ITS应用领域中的重要分支，也是目前相对薄弱的技术环节。

车型自动识别，是ITS进行车辆分类管理和监控的前提，且与车辆牌照识别功能结合，能够十分全面的掌握道路车辆的行驶信息，为智能化的交通管理提供有力的保障。

目前，车型自动识别方法主要有以下几种：

1、电子标签识别法

现阶段不停车收费（ETC）采用最多的是基于无线通讯技术。电子标签是用来记录车辆本身的信息包括车辆账号、车辆类型、车主、车牌号等。当车辆通过安装在收费通道内的收费设备时，通过电子标签和阅读器之间的微波通讯，实现信息的交换，并进行CRC校验，最后通过收费系统与车主的银行实行定期清算。因为车辆存在掉换车载电子标签进行作弊的可能，收费站等场所需要额外安装监控设备，增加了基建投入。

2、电磁感应线圈识别法

预先在公路下面铺设一个通有高频电流的线圈，由于车辆的材质大部分是金属，当车辆从感应线圈上面通过时，会在线圈内部产生涡流而使线圈电感量减小。不同车型的底盘结构和铁磁物质分布的有所不同，由于电流变化引起的磁场的变化也不同，因此可以根据感应曲线的不同而区分不同类型的车辆，进而得到具体的车型。该方法的优点是准确率较高、不受气候影响且成本不太高，同时还能检测各车型的车流量及占有率等交通参数。电磁感应线圈法需要把线圈埋入地下，受车辆的挤压容易损坏，寿命较短，维护时需要破坏路面，维护成本较高。

3、车牌识别法

车牌识别法是一种通过识别车牌间接识别车型的方法。首先从摄像机获取的汽车牌照图像中识别出车牌号和车牌颜色，然后到车辆数据库中去检索与此车牌号相对应的车型，最终得到车辆的类型。该方法对硬件要求不高，安装起来也灵活方便，但需要事先对每一辆车建立包含各种信息的车辆数据库，而且图像必须保证车牌清晰，在实际应用中还受到遮挡、光照等的限制。

4、基于视频图像的车型识别

国内外利用视频图像进行车型识别的研究很多，因为数字图像能够提供很多有用的信息，利用一定的算法得到许多车辆的信息，然后依据这些车辆特征进而得到具体的车型。相比于其它的车型识别方法，利用图像来识别有其自身的缺点，首先数字图像无法清晰的获取，然后就是很难保证特征提取算法的有效性，这样就无法保证可靠的车型识别率。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种基于激光高速脉冲扫描技术，对经过车辆的不同部位进行测距扫描，采集车辆的侧面轮廓数据，然后通过这些数据与车型数据库中的数据比较，实现车型判断的，且识别率较高，设置及维护简单，成本低廉，应用范围广泛的基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统及方法。

为了实现上述的目的，本发明基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统的具有如下构成：

该系统包括高频激光测距模块、车辆轮廓绘制模块和车型识别模块，所述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块设置于车辆经过的车道上方，所述的高频激光测距模块的激光脉冲发射口垂直于所述的车道，所述的高频激光测距模块的输出端连接所述的车辆轮廓绘制模块的输入端，所述的车辆轮廓绘制模块的输出端连接所述的车型识别模块的输入端。

该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的高频激光测距模块的激光扫描频率为2000Hz，激光波长为904nm。

该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的高频激光测距模块和车辆轮廓绘制模块均集成于一个高频激光测距仪内，所述的高频激光测距仪固定于所述车道中间上方的道路监控架上。

该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的高频激光测距模块的测距范围为30米。

该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的车辆轮廓绘制模块为一距离参数扫描图绘制单元，该距离参数扫描图绘制单元的输入端连接所述的高频激光测距模块的输出端，所述的距离参数扫描图绘制单元的输出端连接所述的车型识别模块。

该基于高速脉冲激光扫描的车型自动识别系统中，所述的距离参数扫描图绘制单元通过无线信号连接所述的车型识别模块。