[发明专利]基于透视畸变补偿的非接触车辆荷载识别方法

权利要求书

1.一种基于透视畸变补偿的非接触车辆荷载识别方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一：标定用于非接触式车辆荷载识别的相机内参，所述相机内参包括相机主距f、主点坐标(c_x，c_y)以及相机传感器上的水平像素间距s_x和垂直像素间距s_y；所述相机需安装于路边且像平面垂直于路面；相机坐标系为以投影中心O_c为原点的直角坐标系，以平行于像平面及路面的直线为相机坐标系的x_c轴，垂直于路面的直线为y_c轴，垂直于像平面的方向为z_c轴；x_c轴以车辆前进方向为正，y_c轴以远离路面的方向为正，z_c轴以远离像平面的方向为正；

步骤二：实时计算轮胎侧面与相机像平面的夹角θ，以及轮辋中心C在相机坐标系下沿x_c轴方向上的坐标p和z_c轴上的坐标d；

步骤三：识别图像中的轮胎-地面接触线的端点，计算轮辋中心点在轮胎-地面接触线上的垂直投影；根据空间向量在像平面上的投影关系，结合步骤一标定的相机内参和步骤二得到的θ、p、d，计算得到实际轮胎-地面接触线的长度；

步骤四：基于经过透视畸变补偿的实际轮胎-地面接触长度进行车辆荷载识别。

2.根据权利要求1所述的基于透视畸变补偿的非接触车辆荷载识别方法，其特征在于，所述步骤二具体包括如下子步骤：

S2.1：通过字符识别技术获得轮胎型号标记，通过查询得到轮辋的真实直径D_rim；

S2.2：识别图像中轮辋边缘上的点的最大行坐标A′_θ(r)和最小行坐标B′_θ(r)，并基于下式计算轮辋中心C在相机坐标系下垂直于像平面的方向上的坐标d：

S2.3：识别图像中轮辋边缘上的点的最小列坐标D′_θ(c)、最大列坐标E′_θ(c)以及轮辋中心点的列坐标C′_θ(c)，基于下式联立求解得到轮辋中心C在相机坐标系下沿平行于像平面及路面的方向上的坐标p和轮胎侧面与相机像平面的夹角θ：

3.根据权利要求1所述的基于透视畸变补偿的非接触车辆荷载识别方法，其特征在于，所述步骤三具体包括如下子步骤：

S3.1：识别图像中的轮胎-地面接触线的端点D′_L和E′_L，这里D′_L代表列坐标较小的端点，E′_L代表列坐标较大的端点；

S3.2：计算轮辋中心点在轮胎-地面接触线上的垂直投影C′_L；

S3.3：根据下式分别计算矢量在y_c轴方向分量的长度矢量在x_cO_cz_c平面上分量的长度矢量在x_cO_cz_c平面上分量的长度并最终计算经过补偿的轮胎-地面接触线的长度L：

其中，D_L和E_L代表实际轮胎-地面接触线的端点。