[发明专利]一种基于红外结构光的车型识别方法

摘要

本发明涉及一种基于红外结构光的车型识别方法，属于智能交通技术领域。本方法包括以下步骤：1)通过红外光栅投影仪‑摄像机装置获取结构光成像数据；2)根据结构光图像数据计算被检测车辆的三维轮廓信息；3)采用支持向量机多分类法根据被检测车辆的三维轮廓信息进行分类，从而识别出被检测车辆车型。本方法具有准确、快捷、高数据空间分辨率和计算量小等优点，能够提高车型识别的精确度及保证实时性；利用红外光栅获取结构光成像数据，不会对驾驶人员造成视觉污染，有利于驾驶人员行车安全，且不易受光照因素的影响；同时，装置安装比较简便，无需破坏路面，维护费用低；摄像机或者探头安装无需在车道路面上施工，检测器的更换、调整和移动也不会影响交通。

主权项

1.一种基于红外结构光的车型识别方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：通过红外光栅投影仪‑摄像机装置获取结构光成像数据；步骤二：根据结构光图像数据计算被检测车辆的三维轮廓信息；步骤三：采用支持向量机多分类法根据被检测车辆的三维轮廓信息进行分类，从而识别出被检测车辆车型；在步骤一中，所述红外投影仪‑摄像机装置包括红外投影仪、红外摄像头；利用红外投影仪将红外正弦光栅投影到被检测车辆，红外摄像头通过读取车辆上的条纹信息得到结构光成像数据；在步骤一中，所述光栅越密，表面测量精细度越高，但测量的高度范围越小；通过增大光栅的空间周期，使得由高度变化引起的光栅条纹移动在一个周期以内；设定每个条纹的宽度是1.5mm，则光栅的空间周期为72mm，能够测得的最大高度为3.6m；步骤二具体包括：21)：在投影光栅的垂直方向上在相位周期2π内做等距的平移，每次平移π/2，每平移一次拍摄一幅图像，然后得到相应的四帧条纹图，再根据四帧条纹图计算得到检测点的相位值；四帧条纹图为：其中，R(x,y)是物体表面的不均匀反射率，B(x,y)和T(x,y)是背景和投影光强度，ω(x,y)表示条纹的变形，时刻t＝1,2,…,s，s为最大投影条纹数；根据式(1)计算出相位函数：22)：求得两套条纹投影后相邻两幅图像同一点的解包相位差；其中，U表示解包运算符，定义为INT表示向最近整数取整；23)：将所有的解包相位差值累加即可得到最后的解包相位值；24)：利用解包裹位相值得到高度信息h＝dω/2πtgα，α为相机主光轴与投影仪主光轴之间的夹角；25)：判断是否所有条纹测量点测量完毕并得到完整的车辆三维轮廓信息，当存在条纹测量点未测量完毕，则转21)，反之，结束；在步骤三中，运用支持向量机法解决多分类问题，通过各车型三维轮廓信息的训练样本构造多个两类分类机，再根据被检测车辆三维轮廓信息判别其车型类别。