[发明专利]物体轮廓检测系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种物体轮廓检测系统，尤其是一种以激光扫描方式进行 物体轮廓检测的系统。

【背景技术】

我国城市化进程日益加快，城市交通需求量明显提高，交通道路拥挤 的情况越来越严重，影响了居民正常通勤，加重了环境污染，限制了城市 功能的正常发挥。

多车道自由流电子收费技术(Multi-LaneFreeFlowETC，简称MLFF) 可以有抒解城市交通中收费的人力、拥挤及污染等问题，所谓多车道自由 流电子收费技术是指，车辆在通过收费区时可以不受车道分隔限制、不需 停车感应，由车辆自由行驶通过收费区，甚至在收费区范围中变换车道， 均可由收费系统判断通过的车辆并自动进行计费。一般在多车道自由流电 子收费技术中常见的有在车辆上装设车载单元(OBU)，同时在收费区装设 路测单元(RSU)，利用微波通讯技术(DSRC)进行感应计费，或是在车上装 置无线射频(RFID)标签，在收费区装设感应标签以对通过车辆进行感应； 然而这样的方式存在诸多限制，例如OBU信号碰撞产生的干扰或是RFID 因其他外在因素产生感应失败等问题，造成系统计费的失败。此外，有另 外一种技术是基于对车辆轮廓进行识别后，根据系统识别车种及车型进行 收费，然而，现有的轮廓识别方式仍存在著一定的误差，使得在车辆的车 种及车型判断上仍有诸多问题而难以普及，因此，必要提出一种快速、精 准的轮廓判断方法，以解决现有多车道自由流电子收费技术的瓶颈。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明提供一种物体轮廓检测系统，包含主激光源、 讯号接收装置及讯号处理装置，其中，主激光源可发出激光形成激光扫描 幕墙；讯号接收装置接收激光扫描幕墙遇物体反射的距离信息及角度信 息；讯号处理装置包含有坐标换算模块及轮廓产生模块，坐标换算模块对 讯号接收装置接收反射讯号中的距离信息与角度信息进行换算，形成多个 物体的坐标位置信息，轮廓产生模块将多个物体的坐标位置信息连接成物 体轮廓。

更进一步的，还可以包含有轮廓杂讯处理模块，轮廓杂讯处理模块根 据多个物体的位置坐标信息判断是否出现位置重叠、阻挡、遮蔽、阴影、 悬空以及干扰物体，并调整物体轮廓。

更进一步的，坐标换算模块对距离信息与角度信息换算的方法，包含 利用余弦函数计算物体与主激光源角度得出物体所在的水平位置坐标，及 利用正弦函数计算物体与主激光源角度得出物体所在的高度位置坐标。

更进一步的，还可以包含有辅助激光源，辅助激光源设置于主激光源 平行物体运动方向的后方，辅助激光源产生辅助激光扫描幕墙，激光扫描 幕墙遇物体形成辅助距离信息及辅助角度信息；讯号处理装置的坐标换算 模块换算辅助距离信息及辅助角度信息，形成多个物体的辅助坐标位置信 息；轮廓产生模块根据辅助坐标位置信息形成辅助物体轮廓。

更进一步的，包含信息分析模块，信息分析模块根据物体接触激光扫 描幕墙的时间，及物体接触辅助激光扫描幕墙的时间计算物体的长度及物 体的运动速度。

此外，本发明再提供一种物体轮廓检测系统，包含多个主激光源、讯 号接收装置、讯号控制装置及讯号处理装置，其中，多个主激光源为并排 设置，并可发出激光形成激光扫描幕墙；讯号接收装置接收激光扫描幕墙 遇物体反射的距离信息及角度信息；讯号处理装置包含坐标换算模块及轮 廓产生模块，坐标换算模块对讯号接收装置接收反射讯号中的距离信息与 角度信息进行换算，形成多个物体的坐标位置信息；讯号控制装置整合坐 标位置信息，并将整合后的坐标位置信息传送至讯号处理装置的所述轮廓 产生模块；轮廓产生模块根据整合后的坐标位置信息形成物体的轮廓。

更进一步的，讯号控制装置整合坐标位置信息包含合并重复的位置坐 标及合并属于同一个物体的位置坐标。

更进一步的，还可以包含有轮廓杂讯处理模块，轮廓杂讯处理模块根 据多个物体的位置坐标信息判断是否出现位置重叠、阻挡、遮蔽、阴影、 悬空以及干扰物体，并调整物体轮廓。

更进一步的，坐标换算模块对距离信息与角度信息换算的方法，包含 利用余弦函数计算物体与主激光源角度得出物体所在的水平位置坐标，及 利用正弦函数计算物体与主激光源角度得出物体所在的高度位置坐标。

更进一步的，还可以包含有多个辅助激光源，所述多个辅助激光源设 置于主激光源后方。