專利名稱：一種道路目標檢測系統(tǒng)、方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路檢測領(lǐng)域，更具體的說，涉及道路目標檢測系統(tǒng)、方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車交通運輸?shù)陌l(fā)展，交通擁擠和道路阻塞現(xiàn)象日趨嚴重，有效地獲取詳細高精度的道路交通數(shù)據(jù)和實現(xiàn)高精度的道路信息監(jiān)測，是分析掌握交通規(guī)律和優(yōu)化交通體系的關(guān)鍵，也是實現(xiàn)車輛檢測、車速測量、異常拍攝和軌跡跟蹤等功能的必要手段?，F(xiàn)有對交通道路的檢測主要采用視頻檢測方式，通常情況下，會將攝像裝置安裝在交通道路的重要路段。通過攝像裝置拍攝的情況，不僅可以分析交通規(guī)律 ，進而優(yōu)化交通體系，而且還可以對車輛的違規(guī)駕駛進行檢測。在通過攝像裝置對車輛進行檢測的過程中，存在以下問題由于攝像裝置拍攝的畫面沒有精確的距離數(shù)據(jù)，所以通過圖像處理獲取的目標運動速度精確度較差。而且，攝像裝置拍攝的效果受天氣影響很大，如果遇到沙塵天氣或雨雪天氣，則工作人員很難再通過拍攝畫面判斷車輛的速度。因此，如何制造一種測量精度高和抗干擾性好的道路目標檢測系統(tǒng)，成為目前最需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的設(shè)計目的在于，提供一種道路目標檢測系統(tǒng)、裝置及方法，以提高測量精度和抗干擾性。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的一種道路目標檢測系統(tǒng)，包括服務器、多個客戶端和與所述客戶端相連接的激光雷達和全球定位系統(tǒng)GPS ；所述客戶端，用于接收激光雷達發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS發(fā)送的時間信息，將所述時間信息加入所述數(shù)據(jù)幀信息中，將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中；所述服務器，用于接收多個客戶端發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息，將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓信息，根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得該外形輪廓信息的運行速度。優(yōu)選地，在上述的道路目標檢測系統(tǒng)中，還包括與所述服務器相連接的視頻設(shè)備;所述視頻設(shè)備，用于在服務器得到的外形輪廓信息的運行速度大于預設(shè)值或外形輪廓信息的運動軌跡為預設(shè)軌跡時，對該外形輪廓信息對應的實物進行拍攝。優(yōu)選地，在上述的道路目標檢測系統(tǒng)中，所述客戶端的數(shù)量具體為兩個。一種道路目標檢測方法，包括接收激光雷達發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS發(fā)送的時間信息；將所述時間信息加入所述數(shù)據(jù)幀信息中；
將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中。一種客戶端，包括依次連接的接收模塊、處理模塊和發(fā)送模塊；所述接收模塊，用于接收激光雷達發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS發(fā)送的時間信息；所述處理模塊，用于將所述時間信息加入所述數(shù)據(jù)幀信息中；所述發(fā)送模塊，用于將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中。一種道路目標檢測方法，包括接收多個客戶端發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息； 將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓信息；根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得該外形輪廓信息的運行速度?！N服務器，包括依次連接的接收模塊、融合模塊和速度測量模塊；所述接收模塊，用于接收多個客戶端發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息；所述融合模塊，用于將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓信息；所述速度測量模塊，用于根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得該外形輪廓信息的運行速度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點和特點在本發(fā)明提供的方案中，可以通過激光雷達從不同角度獲取的掃描數(shù)據(jù)來得到檢測目標較為完整的外形輪廓信息，由于在每個數(shù)據(jù)幀信息上均加有時間信息，所以可以得到該外形輪廓信息對應的實物的速度及運行軌跡，所以可通過本發(fā)明來判斷汽車是否違章駕駛。而且，激光雷達在檢測目標時，不易受到惡劣環(huán)境如光照變化、雨雪等的影響。因此，本發(fā)明具有測量精度高和抗干擾性好等優(yōu)點。


為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明所提供的道路目標檢測系統(tǒng)的模塊示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的道路目標檢測方法的流程圖；圖3為本發(fā)明所提供的服務器的流程圖；圖4為本發(fā)明所提供的另一道路目標檢測方法的流程圖；圖5為本發(fā)明所提供的客戶端的流程圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例一
請參見圖I所示，圖I所示的為一種道路目標檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括服務器I、兩個客戶端2和與所述客戶端2相連接的激光雷達3和全球定位系統(tǒng)GPS4。其中，所述客戶端2用于接收激光雷達3發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS4發(fā)送的時間信息，將所述時間信息作為時間戳信息加入所述數(shù)據(jù)幀信息中，將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中；所述服務器1，用于接收多個客戶端2發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息，將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓信息，根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得該外形輪廓信息的運行速度。在圖I所示的實施例中，客戶端2和服務器I均可由計算機來替代。兩個客戶端2為本發(fā)明提供的優(yōu)選方案，客戶端2的數(shù)量可以根據(jù)實際情況而定。在使用之前，需要將兩個客戶端2對應的激光雷達3分別設(shè)置于道路兩邊的同一高度處，從不同角度監(jiān)測該道路，并將檢測到的數(shù)據(jù)幀信息傳送至對應的客戶端2中，客戶端2在接收數(shù)據(jù)幀信息的同時，還接收GPS4傳送來的時間信息，并更新客戶端2的系統(tǒng)時間，并將更新后的系統(tǒng)時間添加到數(shù)據(jù)幀信息中，客戶端2再將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器I中。服務器I接收到兩個客戶端2分別發(fā)送來的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息后，從該數(shù)據(jù)幀信息中提取時間信息來進行數(shù)據(jù)幀配對，并將配對后的數(shù)據(jù)幀統(tǒng)合到全局坐標系中，以得到移動目標的 平面輪廓，這樣不僅可以實現(xiàn)車速測量，而且，還能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的軌跡跟蹤。另外，在本系統(tǒng)中，還可以包括與所述服務器I相連接的視頻設(shè)備5。視頻設(shè)備5的作用在于，當服務器I得到的外形輪廓信息的運行速度大于預設(shè)值或外形輪廓信息的運動軌跡為預設(shè)軌跡時，對該外形輪廓信息對應的實物進行拍攝。其中，速度的閾值是可以根據(jù)不同的情況來調(diào)整的，如果服務器將車速的上限設(shè)定為40km/h時，那么只要服務器I檢測出該車輛的車速大于40km/h，則啟動視頻設(shè)備5對該車輛進行拍攝，以獲取該車輛的車牌信息，并記錄在服務器I的數(shù)據(jù)庫中。對于預設(shè)軌跡也是可以預先在服務器I中設(shè)定的，例如在服務器I中可以設(shè)定，如果在某段區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)逆向行駛的車輛，那么啟動視頻設(shè)備5對該車輛進行拍攝，以獲取該車輛的車牌信息，并記錄在服務器I的數(shù)據(jù)庫中。所以，可以預先在服務器I中進行設(shè)定各種交通的規(guī)則，以便于車輛在沖紅燈、逆向行駛或超速行駛等違規(guī)駕駛的時候，啟動視頻設(shè)備5以進行拍攝。在圖I所示的系統(tǒng)中，激光雷達3可根據(jù)實際需求，例如道路寬度和監(jiān)測角度等來進行選型。最好選擇測距范圍在15m以上，掃描角度為180度以上的室外型激光雷達3，不同型號和不同參數(shù)的雷達會使得道路監(jiān)測范圍或目標定位精度、頻率發(fā)生一定變化，但不影響整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有效性。GPS4可依據(jù)全局定位精度要求進行選配，在成本允許的情況下應盡量選擇精度較高的模塊。在布設(shè)激光雷達3的時候，需要確保它們基本處于同一水平高度，另外為了方便設(shè)置坐標配準參數(shù)，兩臺激光雷達3在縱向上(垂直道路方向)應布設(shè)在同一條直線上。在兩個客戶端2接收到激光雷達3發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息后，這兩個客戶端2會分別完成常規(guī)檢查、預處理、背景濾除、分割等環(huán)節(jié)，并將處理后的數(shù)據(jù)幀信息實時地傳給服務器1，服務器端將不同激光雷達3測量的數(shù)據(jù)幀信息，通過時鐘同步及坐標系轉(zhuǎn)換，進行數(shù)據(jù)幀融合，即將激光雷達3同一時刻測量到的數(shù)據(jù)抽取出來，并統(tǒng)合到全局坐標系中，這樣的融合數(shù)據(jù)可以測量到移動目標的平面輪廓，進而完成車輛檢測、軌跡跟蹤、車速測量等功能，另外當服務器I檢測到超速時，將會向視頻設(shè)備5發(fā)出報警聯(lián)動信號，視頻設(shè)備5啟動拍攝，記錄下異常發(fā)生時的道路場景。本實施例通過激光雷達獲取的數(shù)據(jù)幀信息來得到外形輪廓信息，由于在每個數(shù)據(jù)幀信息上均加有時間信息，所以可以得到該外形輪廓信息對應的實物的速度及運行軌跡，所以通過本發(fā)明來判斷汽車是否違章駕駛。而且，激光雷達在檢測目標物體時，不會受到惡劣環(huán)境的影響。因此，本發(fā)明具有測量精度高和抗干擾性好等優(yōu)點。實施例二 請參見圖2所示，圖2所示的為一種道路目標檢測方法，該方法包括步驟Sll :接收多個客戶端發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息；步驟S12 :將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓 信息；步驟S13 :根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得該外形輪廓信息的運行速度。在圖2所示的實施例中，還可以根據(jù)每個步驟設(shè)計出對應的服務器1，其中，服務器I的結(jié)構(gòu)如圖3所示，該服務器I包括依次連接的接收模塊11、融合模塊12和速度測量模塊13 ;所述接收模塊11，用于接收多個客戶端發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息；所述融合模塊12，用于將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓信息；所述速度測量模塊13，用于根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得該外形輪廓信息的運行速度。其中，客戶端2具體可以為帶有無線模塊的工控機。實施例三請參見圖4所示，圖4所示的為一種道路目標檢測方法，該方法包括步驟S21 :接收激光雷達發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS發(fā)送的時間信息；步驟S22 :將所述時間信息加入所述數(shù)據(jù)幀信息中；步驟S23 :將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中。在圖4所示的實施例中，還可以根據(jù)每個步驟設(shè)計出對應的客戶端，其中，客戶端2的結(jié)構(gòu)如圖5所示，該客戶端2包括依次連接的接收模塊21、處理模塊22和發(fā)送模塊23，所述接收模塊21，用于接收激光雷達發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS發(fā)送的時間信息，所述處理模塊22，用于將所述時間信息加入所述數(shù)據(jù)幀信息中；所述發(fā)送模塊23，用于將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中。其中，客戶端2具體可以為帶有無線模塊的工控機。綜上所述，本發(fā)明提出的基于激光雷達的道路目標檢測技術(shù)具有測量精度高、抗干擾能力強，能夠檢測高速移動物體，無需中斷交通等優(yōu)點。由于本發(fā)明提出了將激光雷達安裝在道路的不同位置，從不同角度監(jiān)測道路信息，從而有效的擴大了激光雷達的監(jiān)測范圍，消除了遮擋所帶來的影響。另外該系統(tǒng)提供攝像和抓拍的支持平臺，既可對超、低速違法進行確定，又可為交通肇事逃逸案提供有利線索。道路目標檢測技術(shù)作為城市道路交通管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)智能化監(jiān)測、控制、分析、決策、調(diào)度和疏導的基本依據(jù)。本發(fā)明能夠為交管部門和政府提供高精度交通監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而為有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運輸效率等提供了決策分析的依據(jù)本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以使用許多不同的工藝和技術(shù)中的任意一種來表示信息、消息和信號。例如，上述說明中提到過的消息、信息都可以表示為電壓、電流、電磁波、磁場或磁性粒子、光場或以上任意組合。專業(yè)人員還可以進一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應用和設(shè)計約束條件。專業(yè) 技術(shù)人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種道路目標檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括服務器、多個客戶端和與所述客戶端相連接的激光雷達和全球定位系統(tǒng)GPS ； 所述客戶端，用于接收激光雷達發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS發(fā)送的時間信息，將所述時間信息加入所述數(shù)據(jù)幀信息中，將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中； 所述服務器，用于接收多個客戶端發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息，將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓信息，根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得該外形輪廓信息的運行速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的道路目標檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述服務器相連接的視頻設(shè)備； 所述視頻設(shè)備，用于在服務器得到的外形輪廓信息的運行速度大于預設(shè)值或外形輪廓信息的運動軌跡為預設(shè)軌跡時，對該外形輪廓信息對應的實物進行拍攝。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的道路目標檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端的數(shù)量具體為兩個。
4.一種道路目標檢測方法，其特征在于，包括 接收激光雷達發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS發(fā)送的時間信息； 將所述時間信息加入所述數(shù)據(jù)幀信息中； 將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中。
5.一種客戶端，其特征在于，包括依次連接的接收模塊、處理模塊和發(fā)送模塊； 所述接收模塊，用于接收激光雷達發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS發(fā)送的時間信息； 所述處理模塊，用于將所述時間信息加入所述數(shù)據(jù)幀信息中； 所述發(fā)送模塊，用于將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中。
6.一種道路目標檢測方法，其特征在于，包括 接收多個客戶端發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息； 將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓信息； 根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得該外形輪廓信息的運行速度。
7.一種服務器，其特征在于，包括依次連接的接收模塊、融合模塊和速度測量模塊； 所述接收模塊，用于接收多個客戶端發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息； 所述融合模塊，用于將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓信息； 所述速度測量模塊，用于根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得該外形輪廓信息的運行速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種道路目標檢測系統(tǒng)，包括服務器、多個客戶端和與客戶端相連接的激光雷達和GPS；客戶端用于接收激光雷達發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信息和GPS發(fā)送的時間信息，將時間信息加入數(shù)據(jù)幀信息中，將含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息發(fā)送至服務器中；服務器用于接收多個客戶端發(fā)送的含有時間信息的數(shù)據(jù)幀信息，將相同的時間信息對應的數(shù)據(jù)幀信息進行數(shù)據(jù)融合，以獲得外形輪廓信息，根據(jù)不同時間信息對應的外形輪廓信息獲得目標的運動速度。本發(fā)明可以通過激光雷達獲得目標長度、寬度、運動速度、運動軌跡等信息，從而判斷汽車是否違章駕駛；而且，激光雷達在檢測目標物體時，不會受到惡劣環(huán)境的影響。因此，本發(fā)明具有測量精度高和抗干擾性好等優(yōu)點。
文檔編號G01S17/58GK102819951SQ20111015458
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者邵長東, 余志軍, 何風行, 王智, 高彥, 潘強, 沈杰, 劉海濤 申請人:無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院, 感知物聯(lián)網(wǎng)集團(無錫)有限公司