[发明专利]一种公路交通动态三维数字场景采集构建系统及其工作方法

摘要

本发明涉及智能交通领域，提供一种公路交通动态三维数字场景采集构建系统及其工作方法，该系统包括动态三维环境信息采集单元、公路传感器信息采集单元和无人飞艇集群；所述动态三维环境信息采集单元包括基于虚拟复眼的数据采集系统、任务分配系统和定位系统；所述公路传感器信息采集单元包含感应线圈、微波、视频、超声波、红外等固定型传感器，又包含低空监控飞艇上安装的半球形麦克风阵列。本发明可以快速构建重点区域的三维场景，灵活部署和调用各类公路传感器，在统一的参考时间和空间下，融合交通状态信息和环境信息，并以具有时空属性的数据模型储存，系统可以根据数据处理结果和任务需求，进行动态调整，扩大和移动监视区域。

主权项

1.一种公路交通动态三维数字场景采集构建系统，其特征是：包括动态三维环境信息采集单元、公路传感器信息采集单元和无人飞艇集群；所述动态三维环境信息采集单元包括数据采集系统、任务分配系统和定位系统，所述数据采集系统用于采集特定位置和特定角度的图片，并将采集到的数据通过无线的方式传回，用于重构三维模型，数据采集系统由面向目标体的所有复眼相机协同组成，将面向目标体的所有复眼相机虚拟为一个完整的复眼，称之为虚拟复眼，每个复眼相机拥有多个镜头，一个单独的镜头称之为子眼；所有镜头按照统一时钟的规定实施数据采集，获得具有时空一致性的数据；所述任务分配系统用于根据被重构实体的大小、形状、拍摄空间的限制、重构模型的精度参数，计算每个复眼相机的拍摄位置、姿态和参数，并将这些数据传输给复眼相机，该模块内置统一时钟发布和校准子模块，每隔一段时间向复眼相机发送时间校准命令，进行时钟校准；所述定位系统负责确定飞艇所处的空间位置，根据工作环境选择不同的定位方法，当卫星信号良好时通过GPS进行定位，当卫星定位系统被干扰欺骗时通过无线定位系统定位；所述公路传感器信息采集单元用于收集交通状态多场参数，传感器包括固定型传感器以及低空监控飞艇上安装的半球形麦克风阵列，当区域内固定型传感器数量不足时，低空监控飞艇移动至空白区域进行补充；所述无人飞艇集群为各个系统的载体，按照任务属性分为侦查飞艇集群、定位飞艇集群、数据采集飞艇集群和低空监控飞艇；侦查飞艇集群用于快速搜集场景的面积、边界信息；定位飞艇集群用于定位和实时监测飞艇集群中各个飞艇空间位置；数据采集飞艇集群用于目标区域三维场景数据的采集；低空监控飞艇用于监控目标区域。