[发明专利]一种快速且精确的高速路车辆定位方法

说明书

本发明涉及一种快速且精确的高速路车辆定位方法，用于通行车辆的道路在一个通行向上被划分为N根车道，N≥1，其特征在于，所述车辆定位方法包括以下步骤：在每条车道上布置参照标志物及摄像机；拍摄运动物体的图像；利用图像获得运动物体与参照标志物之间的相对位置信息，并基于参照标志物的地理位置信息得到运动物体的定位信息；将运动物体的定位信息与车牌号码相关联后发送给自由流电子收费系统。本发明利用常规的摄像机就可快速、精确地获得在高速公路上行驶的车辆的定位信息，无需对道路路面进行大的施工作业，该定位信息可以为后端的自由流电子收费系统服务。

技术领域

本发明涉及一种高速路车辆定位方法，采用本发明提供的方法对车辆进行定位后可以在自由流电子收费系统中通知相应的设备进行后续动作。

背景技术

现阶段，应用于高速公路的自由流电子收费系统主要有两种技术方案，一种技术方案是专用短程通信电子标签技术方案的电子收费系统(以下简称ETC系统)，另一种技术方案是采用自动车牌识别技术方案的电子收费系统(以下简称ANPR系统)。

比较常见的ETC系统包括涉及路侧设备、车载设备以及拦截车辆的自动栏杆等。通过路侧设备来读取车载设备的信息，获得正确的信息后，控制自动栏杆抬起，对车辆予以放行。对于ETC系统而言，由于路侧设备及车载设备的限制，装有车载设备的车辆不能以较高的速度通过路侧设备，否则会导致路侧设备读取信息失败。因此ETC系统会限制通过车辆的速度，并不能算是真正意义上的自由流电子收费系统。

ANPR系统通常包括抓拍摄像头、自动栏杆、车辆感应器和图像识别软件。ANPR系统首先利用车辆感应器来感知车辆位置，当有车辆到达后，车辆感应器发出信号给抓拍摄像头，由抓拍摄像头获得车辆图像，图像识别软件则利用车辆图像识别车辆的车牌，再由控制系统利用识别到的车牌判断当前车辆的收费信息，在收费信息正确的情况下抬起自动栏杆。与ETC系统相比较，车辆可以以较快速度通过ANPR系统。但若要将现有的人工收费系统改造为ANPR系统还需要在地下铺设车辆感应器，费时、费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于自由流电子收费系统中的，且能够实现车辆快速、精确定位的方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种快速且精确的高速路车辆定位方法，用于通行车辆的道路在一个通行向上被划分为N根车道，N≥1，其特征在于，所述车辆定位方法包括以下步骤：

步骤1、在每条车道上布置至少一个参照标志物，并记录参照标志物的地理位置信息，在每条车道的上方设有摄像机，摄像机位于参照标志物的前方，其中，将车辆的行进方向定义为前；

步骤2、摄像机持续对当前车道进行监视，判断是否有运动物体进入摄像机的视野范围内，若有，则进入下一步；

步骤3、拍摄运动物体的图像，识别图像中运动物体的车牌号码，若车牌号码识别成功，则进入下一步，否则产生错误信息，将错误信息发送给自由流电子收费系统；

步骤4、从步骤3得到的所有图像中获得同时记录有运动物体及参照标志物的图像，利用图像获得运动物体与参照标志物之间的相对位置信息，并基于参照标志物的地理位置信息得到运动物体的定位信息；

步骤5、将运动物体的定位信息与步骤3得到的运动物体的车牌号码相关联后发送给自由流电子收费系统。

优选地，步骤1中，所述参照标志物布置在每根车道的侧边，或者参照标志物为位于车道上的平行的M条直线，M≥1，每条直线与车辆的行进方向相垂直。

优选地，所述直线有至少两条，在通过所述步骤4获得运动物体经过其中一条直线时的定位信息的同时，获得所对应图像的拍摄时间一，并利用所述步骤4获得运动物体经过与其在前方相邻的另一条直线时的定位信息及拍摄时间二，计算拍摄时间二与拍摄时间一之间的时间差，将两条直线之间的距离除以时间差得到运动物体的速度。