[发明专利]基于视频和距离网格标定的车辆测速方法、设备及系统

说明书

本发明提供了一种基于视频和距离网格标定的车辆测速方法、设备及系统，包括：从道路监控摄像机捕获的视频中，选取任一帧道路路面的图像；在图像上自动生成网格标定；获取任一帧包含车辆的图像；利用网格标定将车辆在图像上的位置还原到物理坐标系上的位置；对摄像机监控的视频图像中的车辆进行检测、跟踪；将车辆在每一帧图像上的位置还原到物理坐标系上的位置，得到车辆的运动轨迹；采用最小均方误差运算得到车辆的平均速度。本发明提供的一种基于视频和距离网格标定的车辆测速方法，无需新增测量设备，直接利用现有的高速路监控设备的监控视频对车辆进行测速，并能够同时适用车辆较多时对车辆的测速，降低的设备安装维护成本，减小误差。

技术领域

本发明涉及车辆测速方法技术领域，具体涉及基于视频和距离网格标定的车辆测速方法、设备及系统。

背景技术

高速公路需要对行驶的车辆测速，以估计道路车行状况(拥堵程度)、排查车辆超速、车行过缓等违章。常见的道路车辆测速方法有：

(1)雷达测速：交警、管理部门使用固定或移动的雷达枪或激光枪对通行的车辆测速。该方法基于多普勒效应，具有速度精度高、技术成熟的优点，但是价格高，需要在道路额外安装和维护雷达枪，难以形成对高速路各个路段的实时广泛行车速度感知。

(2)区间测速法：在几个固定地点设置车牌识别能力的抓拍摄像头，然后计算机系统自动测量车辆通过每个地点的时间点，根据距离除以时间得到每段路程的平均车速。该方法需要安装专门的用于捕捉车牌号的摄像头，无法利用现有的高速路监控设备。

(3)线圈测速法：在道路上以一定间隔埋设两组线圈，车辆经过线圈时会被感应到并记录通过该点的时间点，根据距离除以时间得到这段路程的速度。在通过车辆较多时，由于线圈不具备车辆识别能力，可能因为车辆通过顺序变化带来较大误差(比如A点car1、car2依次通过，然后在B点car2先于car1通过，线圈无法区分car1、car2的信号，导致时间测量错误，带来误差)。

上述测速方法中，无论是雷达测速、区间测速还是线圈测速，都需要在高速路各路段广泛地新增测量设备，带来较高的设备安装和维护成本。

雷达、区间测速、线圈测速都无法给人提供直观的道路状况感知(远不如监控摄像头的画面直观)。雷达和线圈测速在车辆较多(比较拥堵)的时候会失效。对于雷达，雷达照射不到被遮挡的车辆，从而无法测速；对于线圈测速，当多个车连续压过线圈时，线圈的测量受到干扰。

现有的高速路监控设备(广泛布置的高速路监控摄像机)，为实现对高速路公路段进行持续、广泛、低成本的车辆速度测量和车行状况监控提供了数据基础与可能性。

发明内容

本发明提供了一种基于视频和距离网格标定的车辆测速方法，无需新增测量设备，直接利用现有的高速路监控设备的监控视频对车辆进行测速，并能够同时适用车辆较多时对车辆的测速，降低的设备安装维护成本，减小误差。

本发明采用如下技术方案：

一种基于视频和距离网格标定的车辆测速方法，包括以下步骤：

基于视频和距离网格标定的车辆测速方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、从道路监控摄像机捕获的实时视频中，选取任一帧道路路面的图像；

步骤2、在道路路面图像上自动生成网格标定，其中，所述道路路面图像中的关键参照点构成网格的顶点，网格每行和每列的物理间距已测定；

步骤3、获取任一帧包含待测车辆的道路监控摄像机监控的视频图像，判断所述待测车辆的位置是否在网格标定中；

步骤4、利用网格标定将待测车辆在所述图像上的位置还原到物理坐标系上的位置，并得到待测车辆在该位置的时间戳；