[发明专利]一种多车道自由流车辆图像抓拍的方法

权利要求书

1.一种多车道自由流车辆图像抓拍的方法，该方法的硬件包括：对车辆进行定位的一组激光检测器、具有抓拍控制流程的抓拍控制器和一组高清摄像机，所述一组激光检测器和一组高清摄像机分别在道路的一个断面布置，被安装在相邻的龙门架上；在道路的一个断面布置的一组高清摄像机中，每个摄像机根据高清摄像机的像素数不同划分为相应的多个抓拍子视场；除了断面最边侧区域，同一个抓拍位置有至少两个不同摄像机子视场可以进行抓拍，即子视场有单倍以上的冗余，高清摄像机工作在“快门拍照”模式下，以保证最短和最稳定的抓拍延时，利用激光检测器检测到车辆进入及车辆中心位置，利用抓拍控制器来统一协调控制不同摄像机的抓拍，根据车辆中心位置进行计算，通过统一调配负责抓拍的摄像机及其子视场。 

2.根据权利要求1所述的一种多车道自由流车辆图像抓拍的方法，抓拍视场的选择步骤： 

1）、根据车辆中心位置计算处于的那个子视场所属范围，原则上距离那个子视场中点更近，则选择那个子视场抓拍； 

2）、如果子视场是无冗余的，则直接选择对应摄像机子视场进行抓拍； 

3）、如果子视场是冗余的，即有完全重合子视场，需要判断子视场相邻摄像机是否空闲：如果相邻摄像机空闲，由于要考虑两台摄像机替补使用管理，需要进行选择，选择居中的摄像机；如果相邻的摄像机被占用，则直接选择子视场所在摄像机。 

3.根据权利要求1所述的一种多车道自由流车辆图像抓拍的方法，所述车辆中心位置的中点与候选选择摄像机的关系如下： 

其中：y为摄像机子视场编号；x为车辆位置中点，单位为米；α为半子视场宽度；β为相邻子视场间隔；[]表示计算结果取整数；断面所有摄像机子视场按照从断面左边到右边依次编号为1、2、3…，相邻摄像机子视场所负责的区域为两个摄像子视场机中点两侧。 

4.根据权利要求1、2或3所述的一种多车道自由流车辆图像抓拍的方法，所述硬件设备按不同的类型分布在三个龙门架上，激光检测器布局在位于其他两个龙门架之间的B龙门架上，车头抓拍高清摄像机布局在C龙门架上，车尾抓拍高清摄像机布局在A龙门架上；硬件设备中的激光检测器正对着地面与地面保持水平安装；抓拍摄像机抓拍角度约40度倾角，车牌抓拍区域在摄像机地面投影点前方7-9米之间，距离B龙门架检测断面约8米左右，以确保拥堵状态下，前后大车、小车不存在遮挡的情况；根据道路宽度布设多台激光检测器，一般为一条车道布设一台激光检测器；在每个高清摄像机的全景视场内，分别划分多子视场，每个子视场的宽度为2米。 

5.根据权利要求1或2所述的一种多车道自由流车辆图像抓拍的方法，抓拍视场的选择步骤具体组成： 

分步骤（1）：在每个抓拍周期中，读取激光检测器检测到的当前所有车辆位置，将当前车辆位置，即车辆的中心线与最左侧车道边界线的距离，以及检测时间贮存到车辆信息存储单元中， 

分步骤（2）：将当前所有车辆信息存储单元中的当前车辆位置依次取出，进行如下的逻辑运算：先用车辆位置减去（α-β/2），再用两者差值除以β,然后对所得的商取整数并+1，得到参考计算值， 

分步骤（3）：用参考计算值与抓拍控制器的存储器中存储的前排摄像机子视场编号进行比较，将编号与参考计算值相同的子视场作为候选子视场，并进行判断，共分如下情况， 

情况1：如果参考计算值所对应的子视场是无冗余的（即无替补子视场），则直接选择该前排摄像机进行抓拍；然后执行分步骤（4）， 

情况2：如果参考计算值所对应的子视场是冗余的（即由多个子视场可选），需要判断所有候补子视场所在摄像机是否都空闲，如果有候选子视场所在的摄像机的其他子视场在同一抓拍周期内被选作为候选子视场，就表明摄像机处于非空闲状态，则直接选择另一摄像机子视场进行抓拍，然后执行分步骤（4）， 

情况3：如果参考计算值所对应的子视场是冗余的（即由多个子视场可选），需要判断所有候补子视场所在摄像机是否都空闲，如果没有候选子视场所在摄像机的其他子视场在同一抓拍周期内被选作为候选子视场，就表明该摄像机处于空闲状态，则选择更居中的摄像机子视场进行抓拍，然后执行分步骤（4）， 

分步骤（4）：抓拍控制器向前排摄像机子视场提供触发信号时，也同时向与该前排摄像机子视场编号相同的后排摄像机子视场提供触发信号，后排摄像机对应的子视场也进行抓拍，从而车头和车尾摄像机同时进行抓拍， 

分步骤（5）：抓拍控制进行自动车牌识别，并将同一辆车的车辆检测位置、抓拍图像、车牌识别汇总，形成一条抓拍记录传输给自由流电子收费系统，供进行后续的非法车辆识别及费用追缴， 

分步骤（6）：返回分步骤（1）。