[发明专利]基于树莓派的厢式货车厢门开度监控装置及系统

权利要求书

1.基于树莓派的厢式货车厢门开度监控装置，其包括监测控制器、用户接口单元、声光单元、距离传感单元、图像采集单元、扫描识别单元和通信接口，

根据距离传感单元对车辆的检测，图像采集单元被触发后对车辆进行分时多角度图像采集，扫描识别单元通过扫描货车中的ID卡来获取货车编号，

监测控制器又包括输入模块、主处理模块、图像预处理模块、图像识别模块、开度计算模块、存储模块和输出模块，且监测控制器被配置为：

对图像采集单元中俯瞰相机所先后连续采集的货车的第一尾部图像、第二尾部图像进行差分运算，获得第一差分图像；以路面图像作为背景图像，将所述第二尾部图像与背景图像进行差分运算，获得第二差分图像；搜索所述第一差分图像中长度超过设定值且行号最小的第一横线，搜索所述第二差分图像中长度超过设定值且行号最大的第二横线，搜索所述第二差分图像中长度超过设定值且列号分别最小、最大的第一、第二列线；以所述第一、第二横线和第一、第二列线的最小公共外接矩形为基准，向外扩大一定范围后作为货车尾部图像的ROI区域，

从所述第二尾部图像中截取所述ROI区域作为货车厢门图像，

获取透视逆变换矩阵并基于所述矩阵，将所述货车厢门图像变换为世界坐标系下的第一厢门图像，对所述第一厢门图像进行灰度化处理后获得第二厢门图像，对所述第二厢门图像进行二值化处理后获得第三厢门图像，对所述第三厢门图像进行边缘提取后获得第四厢门图像，基于霍夫变换对所述第四厢门图像中的直线进行检测，并经所述直线与所述第一横线方位关系的启发式规则筛选获得厢门上门框及厢门上边缘线，并据此计算厢门的开度，

主处理模块根据距离传感单元的触发时间差计算货车行驶速度V，当所述速度V大于设定值且所述厢门开度α大于设定值时，通过输出模块向车载告警器及声光单元发出告警信号，和/或向道闸控制器发出落闸指令。

2.根据权利要求1所述的基于树莓派的厢式货车厢门开度监控装置，其特征在于，图像采集单元中与切换阵列相连的的多个相机分别部署于车辆行驶通道的不同路段，所述距离传感单元包括沿车辆前进方向依次布置于道路侧方的第一检测模块和第二检测模块，以及在第二检测模块前方的位于道路中央的第三检测模块；

所述图像采集单元中的主相机触发于车辆第一检测模块和第二检测模块均检测到车辆之时，俯瞰相机触发于车辆离开第三检测模块之后一预设距离。

3.根据权利要求2所述的基于树莓派的厢式货车厢门开度监控装置，其特征在于，所述监测控制器还被配置为，

记录车辆被所述第一、第二检测模块检测到的时间的间隔为△t1，车辆离开所述第一、第二检测模块的时间的间隔为△t2，则所述速度V的计算式为：

其中，L为所述第一、第二检测模块之间的距离。

4.根据权利要求1所述的基于树莓派的厢式货车厢门开度监控装置，其特征在于，所述透视逆变换矩阵通过以下处理获取，

令透视逆变换矩阵为：

其将图像平面坐标系中的像素点坐标(u,v,1)转换为世界坐标系中的点坐标(x,y,1)：

(x,y,1)＝(u,v,1)*T，

通过在道路上已知的呈矩形分布的四个参考物在图像中成像点的检测，获取四个像素点的两种坐标，将所述坐标代入所述转换式中，得到八个线性方程，由所述线性方程以及方程a₁₃+a₂₃+a₃₃＝1构成的方程组约束，求解得到所述透视逆变换矩阵；

且，通过下式将所述货车厢门图像变换为世界坐标系下的第一厢门图像：