[发明专利]基于视频车辆检测和雷达信号融合的车辆测速方法

说明书

本发明公开一种基于视频车辆检测和雷达信号融合的车辆测速方法，利用摄像头采集车辆视频信息，进行车辆的识别和跟踪；利用雷达获取的回波信号，确定车辆的速度、距离和方位信息；根据雷达检测的车辆距离和方位信息，确定车辆质心坐标和行驶方向，将其与视频检测得到的车辆质心坐标和行驶方向进行匹配，在视频上显示车辆的速度信息。本发明能够对多个车道多辆汽车同时进行车速监控，测速精度高，加强了道路车辆行驶监控的可视化程度，生产成本低廉。

技术领域

本发明涉及车辆测速技术，具体涉及一种基于视频车辆检测和雷达信号融合的车辆测速方法。

背景技术

随着国民经济的发展，我国的汽车保有量持续增长，导致路车矛盾愈发剧烈，仅通过增加交通工具和道路的方法已经无法实现路车协调运作的目标，为了优化道路使用率，提高交通管理能力，需要利用智能交通系统进行车辆测速。

当前车辆测速的方法主要有视频测速、地感线圈测速和雷达测速。视频测速是通过计算车辆行驶的像素坐标差比上帧数差，乘上一个固定比例得到车辆的速度，该测速方法简单，但是误差较大。地感线圈测速是将两个线圈间隔固定距离，当车辆驶入第一个线圈开始计时，车辆驶出第二个线圈计时结束，得到时间差，利用距离除上时间得到车辆的行驶速度，该测速方法测速准确度高，但是容易毁坏，维修费用高，只能进行单车辆的测速。雷达测速是利用多普勒效应，根据雷达的发射波频率与接收波频率的频差来完成对车辆的测速，该测速方法不受天气影响，精度高，被广泛应用于智能交通系统，但是单纯使用雷达测速并不能直观地看出道路上车辆行驶的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视频车辆检测和雷达信号融合的车辆测速方法，提高了车辆测速的精度和测速结果的可视性。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于视频车辆检测和雷达信号融合的车辆测速方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、车辆识别跟踪：利用摄像头采集车辆视频信息，进行车辆的识别和跟踪；

步骤2、测速测量：利用雷达获取的回波信号，确定车辆的速度、距离和方位信息；

步骤3、结果融合：根据雷达检测的车辆距离和方位信息，确定车辆质心坐标和行驶方向，将其与视频检测得到的车辆质心坐标和行驶方向进行匹配，在视频上显示车辆的速度信息。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明采用多个车道一个雷达，精度较高，价格低廉；2)本发明将视频目标检测与雷达信号融合完成车辆的测速，能够直观清晰观察车辆行驶速度情况；3)本发明利用深度学习完成对车辆的检测，精确度更高，速度更快；4)本发明对车辆进行卡尔曼滤波跟踪时，将车辆位置的真实值作为车辆跟踪的初始值，可以使车辆跟踪更加准确。

附图说明

图1是本发明的雷达上扫频段波形图。

图2是本发明的雷达下扫频段波形图。

图3是本发明雷达的摆放位置。

图4是本发明目标检测的流程图。

图5是本发明雷达信号处理的流程图。

图6为本发明车辆测速的流程图。

具体实施方法

下面结合附图和具体实施例来进一步说明本发明方案。

本发明基于视频车辆检测和雷达信号融合的车辆测速方法，包括如下步骤：

步骤1、车辆识别跟踪：利用摄像头采集车辆视频信息，进行车辆的识别和跟踪。作为一种具体实施方式，利用YOLOv3算法进行车辆识别，利用卡尔曼滤波跟踪进行车辆跟踪。

利用YOLOv3算法进行车辆识别的流程如图4所示，具体方法如下：