[发明专利]一种基于瞬时硬件技术的线阵CCD公路车辆测速方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路车辆测速方法，尤其是一种基于瞬时硬件技术的线阵CCD公路车辆测速方法。

背景技术

目前车辆测速系统主要有以下几种：多普勒雷达测速系统、激光测速系统和感应线圈测速系统。多普勒雷达测速系统应用比较广泛，但是容易受到外界干扰，测速精度不高，同时多普勒测速系统需向外发射雷达波才能测速，随着电子狗的泛滥，雷达测速系统很容易被探测到。激光测速系统精度高，稳定性也很好，但是受环境影响较大，且价格较一般测速系统贵很多，不容易普及使用。感应线圈测速需要在路面下预埋线圈，施工安装复杂，不容易推广。目前雷达测速系统是交警部门采用的较多的系统，但是电子狗能检测到测速系统发出的雷达波，可以让违规车辆提前得知自己正被测速，使违规车辆往往逃脱法律制裁。因此雷达测速系统正面临着电子狗的挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种无法提前被电子狗探知的，且成本较低，稳定性好，安装简便，精度较高的一种基于瞬时硬件技术的线阵CCD公路车辆测速方法。

为了达到上述的目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于瞬时硬件技术的线阵CCD公路测速系统的测速方法，在公路上架设一台线阵CCD摄像机，针对公路上行驶的车辆间隔一定时间拍摄车辆图像，获得两组不同时刻的车辆的图象信号序列，计算出两组图像信号序列在线阵CCD上移过的距离，由已知两个时刻的时间差，计算出图象移动的速度，根据线阵CCD摄像机与车辆之间的物距、线阵CCD摄像机的参数便可最后确定车辆运动速度。

所述的基于瞬时硬件技术的线阵CCD公路测速系统的测速方法，两组图像信号序列在线阵CCD上移过的距离计算，是进行这两组组图像信号的互相关函数和自相关函数计算，得到多个相关函数值极大值之间的差。

所述的线阵CCD摄像机安装于公路上，其摄像头垂直于公路路面或者与地面成一定夹角，并沿公路方向对准驶来车辆。

所述的基于瞬时硬件技术的线阵CCD公路车辆测速方法，其特征在于：线阵CCD摄像机的参数一般包括：拍摄速度：每秒4000行，像素：2048，放大倍数自适应调整，焦距5-15米。

本发明性能稳定，精度较高，不受地形影响，成本较低，且测速时不向外发射雷达波，因此不容易被电子狗提前探知，具有良好而隐蔽的测速能力。

附图说明

图1为线阵CCD图象测速系统的硬件。

图2为线阵CCD间隔一定时间对同一物体连续拍摄的两幅图象。

图3为互相关曲线图。

具体实施方式

一种基于瞬时硬件技术的线阵CCD公路测速系统的测速方法，在公路上架设一台线阵CCD相机，针对公路上行驶的车辆间隔一定时间拍摄车辆图像，获得两组不同时刻的车辆的图象信号序列，计算出两组图像信号序列在线阵CCD上移过的距离，由已知两个时刻的时间差，计算出图象移动的速度，根据线阵CCD相机与车辆的距离和线阵CCD相机的参数便可最后确定车辆运动速度。两组图像信号序列在线阵CCD上移过的距离计算，是进行这两组组图像信号的互相关函数和自相关函数计算，得到多个相关函数值极大值之间的差。

线阵CCD相机安装于公路上，其摄像头垂直于公路路面或者与地面成一定夹角，并沿公路方向对准驶来车辆。

图1展示了线阵CCD相机硬件结构。CCD图象测速系统有高速摄像头，对超速行驶的车辆进行拍摄。拍摄到的光信号传送至高速CCD芯片，高速CCD芯片将光信号转化为电信号，并将电信号传送到信号处理模块进行处理，然后由A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号并送入数据采集模块。数据采集模块将信号送入FPGA并行相关运算阵列进行运算，并将数据送入存储器中。FPGA并行相关运算阵列处理后的数据送入DSP峰值搜索和速度计算模块进行最后的速度计算，并通过通讯接口向外显示输出。高速CCD芯片由驱动电路进行驱动，信号处理和A/D模块与驱动电路都由CPLD时序控制模块进行控制。

线阵CCD相机依据相关测速原理工作，测量时连续拍摄两幅一维图象如图2，高速线阵相机拍摄速度快，如40K扫描线的CCD连续拍摄两幅图象的时间间隔为0.025ms，测量出两幅图象中同一物体图象发生的位移，即可根据拍摄时间间隔(0.025ms)测量出物体图象的移动速度，再根据光学标定的比例值即可直接计算出物体实际的运动速度。