[发明专利]一种基于鱼眼镜头的车流量检测系统、方法及图像校正方法

权利要求书

1.一种基于鱼眼镜头的车流量检测系统，包括图像采集装置，车流量检测模块以及数据存储装置，车流量检测模块分别连接图像采集装置和数据存储装置，其特征在于，图像采集装置包括集成一体的鱼眼镜头和传感器，传感器通过图像校正芯片连接车流量检测模块。

2.根据权利要求1所述的基于鱼眼镜头的车流量检测系统，其特征在于，图像校正芯片为FPGA芯片，车流量检测模块为DSP数据处理模块。

3.根据权利要求2的基于鱼眼镜头的车流量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，鱼眼镜头采集图像数据，并通过传感器发送至FPGA图像校正芯片；

步骤二，FPGA图像校正芯片对畸变图像进行校正；

步骤三，DSP数据处理模块中的自适应二值化模块将校正后的YUV数据图像二值化处理；

步骤四，DSP数据处理模块采用梯度车辆局部特征检测和HOG车辆特征匹配方法联合检测是否有车辆通过；

步骤五，将含有车辆的图像信息存入数据存储装置。

4.根据权利要求3所述的基于鱼眼镜头的车流量检测方法，其特征在于，步骤三中自适应二值化模块将图像中的灰度值设置为0或1，阈值的设定采用自适应阈值的方法。

5.根据权利要求3所述的基于鱼眼镜头的车流量检测方法，其特征在于，步骤四中梯度信息处理采用一维或者二维的模式。

6.根据权利要求3所述基于鱼眼镜头的车流量检测方法，其特征在于，步骤四中HOG车辆特征匹配方法，采用车头或者车尾模型的HOG特征，用SVM支持向量机线性分类器进行离线训练和分类。

7.一种鱼眼镜头的图像校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）根据鱼眼镜头成像原理中的球面坐标模型，建立XYZ空间直角坐标系，其中，P为入射到鱼眼镜头的光线；f1为鱼眼镜头的焦距；光线P与Z轴的夹角为θ；A（x1,y1）为光线P经过普通镜头理想状态落到 x轴y轴组成的平面上的点，与Z轴构成夹角β，与X轴构成夹角ψ,A点与中心点的距离为R；K为鱼眼镜头畸变系数；B（x2,y2）为P经过鱼眼镜头折射后落到 x轴y轴组成的平面上的点，与Z轴构成夹角α， 与X轴的夹角为ψ,B点与中心点的距离为r；

（2）通过β与θ以及θ与α的换算关系，确定α和β角度;β与θ的换算关系公式为：

                            ①

鱼眼镜头在平面有限范围内的正交投影公式如下：

                          ②

由公式①和公式②得到

                          ③

α和β角度为

                             ④

                             ⑤

（3）通过步骤（2）中的公式③、④和⑤得到R与r的关系：

              ⑥

（4）将B点从平面坐标转换成极坐标公式：

                          ⑦

                             ⑧

（5）确定光线P在常规镜头拍摄下得到的A（x1,y1）的坐标：

                             ⑨

                             ⑩

（6）由公式⑥和公式⑦得到R的距离公式：

        ?

（7）根据公式⑧、⑨、⑩、?，得到A点和B点的坐标换算关系：

    ?

      ?。