道路智能監(jiān)控系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及監(jiān)控技術(shù)，特別涉及一種道路智能監(jiān)控系統(tǒng)、以及一種道路智能監(jiān)控 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 道路智能監(jiān)控對(duì)于交通疏導(dǎo)及安全有著至關(guān)重要的意義。例如：
[0003] (1)、當(dāng)運(yùn)載超高、超寬集裝箱的車輛通過(guò)常規(guī)檢測(cè)通道或收費(fèi)通道時(shí)，不僅會(huì)造 成影響通道的通行速度、甚至造成擁堵，而且還有可能會(huì)造成對(duì)通道內(nèi)設(shè)施的破壞；
[0004] (2)、若非公交車輛在限制時(shí)段內(nèi)違規(guī)占用公交專用道，影響公共交通的順暢；
[0005] (3)、對(duì)于存在車輛長(zhǎng)度或高度限制的特定城市道路和橋梁，長(zhǎng)度或高度超出限制 的車輛容易發(fā)生事故、并對(duì)道路和橋梁造成損壞。
[0006] 如上可見，為了實(shí)現(xiàn)有效的道路智能監(jiān)控，必然需要區(qū)分車輛的形態(tài)特征，而車輛 的三維信息對(duì)于形態(tài)特征的區(qū)分顯然是十分重要的。
[0007] 在現(xiàn)有技術(shù)道路智能監(jiān)控中，對(duì)車輛的三維信息的獲取主要依靠的是例如雷達(dá)、 紅外傳感器等傳感設(shè)備，或者完全依靠對(duì)單幅圖像的處理。
[0008] 然而，當(dāng)采用傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)三維信息的獲取時(shí)，三維信息中的各坐標(biāo)方向上的尺 寸需要分別使用不同類型的傳感設(shè)備。例如，車輛的寬度和高度通常需要采用雷達(dá)測(cè)距，而 車輛的長(zhǎng)度則可以采用紅外傳感器測(cè)長(zhǎng)。如此一來(lái)，就導(dǎo)致了道路智能監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)受限于 傳感設(shè)備的類型，從而導(dǎo)致道路智能監(jiān)控難以靈活擴(kuò)展。
[0009] 而當(dāng)完全依靠對(duì)單幅圖像的處理實(shí)現(xiàn)三維信息的獲取時(shí)，需要利用實(shí)際視場(chǎng)中的 幾何信息來(lái)對(duì)攝像頭進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人工標(biāo)定。如此一來(lái)，不但額外增加了對(duì)攝像頭的現(xiàn)場(chǎng)人工 標(biāo)定工作、且道路智能監(jiān)控的準(zhǔn)確度完全依賴于對(duì)攝像頭的人工標(biāo)定精度，從而導(dǎo)致道路 智能監(jiān)控的實(shí)施難度大、且難以保證高準(zhǔn)確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種道路智能監(jiān)控系統(tǒng)、以及一種道路智能監(jiān)控方法。
[0011] 本發(fā)明提供的一種道路智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括：
[0012] 平行雙目拍攝單元，用于拍攝到達(dá)抓拍位置的車輛的雙目圖像；
[0013] 圖像特征匹配單元，用于從車輛的雙目圖像中分別提取圖像特征點(diǎn)、并對(duì)雙目圖 像中提取到的圖像特征點(diǎn)進(jìn)行匹配；
[0014] 雙目視覺(jué)計(jì)算單元，用于依據(jù)雙目圖像中的圖像特征點(diǎn)的匹配關(guān)系計(jì)算得到車輛 的二維信息；
[0015] 智能邏輯控制單元，用于根據(jù)車輛的三維信息計(jì)算車輛的形態(tài)特征參數(shù)、并依據(jù) 計(jì)算得到的形態(tài)特征參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控判決。
[0016] 可選地，平行雙目拍攝單元被配置為拍攝方向朝向車輛的頭部或尾部。
[0017] 可選地，進(jìn)一步包括抓拍位置感測(cè)單元，用于感測(cè)到達(dá)監(jiān)控抓拍位置的車輛；以 及，當(dāng)抓拍位置感測(cè)單元感測(cè)到有車輛到達(dá)監(jiān)控抓拍位置時(shí)，平行雙目拍攝單元的當(dāng)前幀 被觸發(fā)選取為該車輛的雙目圖像。
[0018] 可選地，進(jìn)一步包括信息上報(bào)傳送單元，用于將監(jiān)控判決的結(jié)果和/或車輛的形 態(tài)特征參數(shù)傳送至本地網(wǎng)絡(luò)和/或異地網(wǎng)絡(luò)。
[0019] 可選地，進(jìn)一步包括監(jiān)控智能應(yīng)用單元，用于依據(jù)來(lái)自信息上報(bào)傳送單元的判決 結(jié)果和/或車輛的形態(tài)特征參數(shù)觸發(fā)對(duì)應(yīng)的智能應(yīng)用。
[0020] 優(yōu)選地，，形態(tài)特征參數(shù)包括車輛的長(zhǎng)、寬、高中的至少之一，以及，智能邏輯控制 單元通過(guò)判斷車輛的形態(tài)特征參數(shù)是否滿足設(shè)定的閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控判決、并依此給出是否 超限的判決狀態(tài)。
[0021] 本發(fā)明提供的一種道路智能監(jiān)控方法，包括：
[0022] 拍攝取到達(dá)抓拍位置的車輛的雙目圖像；
[0023] 從車輛的雙目圖像中分別提取圖像特征點(diǎn)、并對(duì)雙目圖像中提取的圖像特征點(diǎn)進(jìn) 行匹配；
[0024] 依據(jù)雙目圖像中的圖像特征點(diǎn)的匹配關(guān)系計(jì)算得到車輛的三維信息；
[0025] 根據(jù)車輛的三維信息計(jì)算車輛的形態(tài)特征參數(shù)、并依據(jù)計(jì)算得到的形態(tài)特征參數(shù) 進(jìn)行監(jiān)控判決。
[0026] 可選地，雙目圖像的拍攝方向朝向車輛的頭部或尾部。
[0027] 可選地，進(jìn)一步包括：感測(cè)到達(dá)監(jiān)控抓拍位置的車輛，當(dāng)感測(cè)到有車輛到達(dá)監(jiān)控抓 拍位置時(shí)，平行雙目拍攝的當(dāng)前幀被觸發(fā)選取為該車輛的雙目圖像。
[0028] 可選地，進(jìn)一步包括：將監(jiān)控判決的結(jié)果和/或車輛的形態(tài)特征參數(shù)傳送至本地 網(wǎng)絡(luò)和/或異地網(wǎng)絡(luò)。
[0029] 可選地，進(jìn)一步包括：依據(jù)傳送的判決結(jié)果和/或車輛的形態(tài)特征參數(shù)觸發(fā)對(duì)應(yīng) 的智能應(yīng)用。
[0030] 優(yōu)選地，形態(tài)特征參數(shù)包括車輛的長(zhǎng)、寬、高中的至少之一，以及，監(jiān)控判決是通過(guò) 判斷車輛的形態(tài)特征參數(shù)是否滿足設(shè)定的閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)的、并得到是否超限的判決狀態(tài)。
[0031] 如上可見，本發(fā)明對(duì)車輛進(jìn)行雙目拍攝，對(duì)雙目拍攝得到的雙目圖像進(jìn)行特征提 取和匹配、并依據(jù)圖像特征的匹配關(guān)系計(jì)算得到車輛的三維信息，從而根據(jù)車輛的三維信 息即可計(jì)算車輛的形態(tài)特征參數(shù)、并依據(jù)形態(tài)特征參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控判決，即，實(shí)現(xiàn)了基于雙目 立體視覺(jué)的智能道路監(jiān)控。相比于現(xiàn)有技術(shù)中依賴于傳感設(shè)備的道路智能監(jiān)控，本發(fā)明所 實(shí)現(xiàn)的基于雙目立體視覺(jué)的智能道路監(jiān)控能夠脫離傳感設(shè)備的限制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)靈活擴(kuò) 展；而且，相比于現(xiàn)有技術(shù)中依賴于單幅圖像處理的道路智能監(jiān)控，本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的基于雙 目立體視覺(jué)的智能道路監(jiān)控?zé)o需對(duì)攝像頭進(jìn)行人工標(biāo)定、并容易確保高準(zhǔn)確度。
[0032] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的基于雙目立體視覺(jué)的智能道路監(jiān)控還可以支持監(jiān)控信 息的遠(yuǎn)程上報(bào)和遠(yuǎn)程應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的道路智能監(jiān)控系統(tǒng)的示例性架構(gòu)示意圖；
[0034] 圖2為平行雙目立體視覺(jué)的成像原理示意圖；
[0035] 圖3為一種圖像坐標(biāo)系的示意圖；
[0036] 圖4為攝像機(jī)的一種成像幾何模型的示意圖；
[0037] 圖5為攝像機(jī)坐標(biāo)系和道路坐標(biāo)系之間的一種關(guān)系TJK意圖；
[0038] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的道路智能監(jiān)控方法的示例性流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0040] 請(qǐng)參見圖1，本實(shí)施例中的道路智能監(jiān)控系統(tǒng)包括：平行雙目拍攝單元10、圖像特 征匹配單元20、雙目視覺(jué)計(jì)算單元30、智能邏輯控制單元40、信息上報(bào)傳送單元50、監(jiān)控智 能應(yīng)用單元60。
[0041] 平行雙目拍攝單元10用于拍攝到達(dá)抓拍位置S的車輛的雙目圖像。
[0042] 在本實(shí)施例中，平行雙目拍攝單元10包含光軸相互平行、且存在公共可視區(qū)域的 一對(duì)攝像機(jī)。平行雙目的立體視覺(jué)成像原理示可以參見圖2。如圖2可見，一對(duì)攝像機(jī)中的 每一個(gè)都有對(duì)應(yīng)的一個(gè)攝像機(jī)坐標(biāo)系（在分別表示為x-y-z和X' -y' -Z'），其中一個(gè)攝像 機(jī)的攝像機(jī)坐標(biāo)系為基坐標(biāo)系；每個(gè)攝像機(jī)的攝像機(jī)坐標(biāo)系原點(diǎn)0和0'均在對(duì)應(yīng)該攝像機(jī) 的鏡頭光心處；并且，該對(duì)攝像機(jī)的投影中心C和C'之間的連線長(zhǎng)度B表示該對(duì)攝像機(jī)之 間的基線距；以及，所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)M(即車輛）位于兩個(gè)攝像頭的公共可視區(qū)域內(nèi)。
[0043] 進(jìn)一步優(yōu)選地，每個(gè)平行雙目拍攝單元10中還可以包括例如閃光燈等拍攝輔助 部件。
[0044] 需要說(shuō)明的是，圖1中示出的兩個(gè)平行雙目拍攝單元10均是沿著車輛的行駛方向 實(shí)現(xiàn)雙目拍攝；并且，在圖1中示出的兩個(gè)平行雙目拍攝單元10中，其中一個(gè)架設(shè)在道路的 抓拍位置S的一端、并被配置為拍攝方向朝向車輛的頭部，另一個(gè)則架設(shè)在道路的抓拍位 置S的另一端、并被配置為在另一側(cè)道路拍攝方向朝向車輛的尾部。但是，圖1中所示出的 兩個(gè)平行雙目拍攝單元10上述排布方式僅僅是一種布局架構(gòu)的優(yōu)選方式、而非必須。
[0045] 在實(shí)際應(yīng)用中，若采用沿車輛的行駛方向?qū)崿F(xiàn)雙目拍攝的方式，可以只在道路的 任一端架設(shè)一個(gè)平行雙目拍攝單元10、并被配置為拍攝方向朝向車輛在該道路行駛時(shí)的 頭部或尾部。進(jìn)一步地，對(duì)于雙向道路來(lái)說(shuō)，在每個(gè)行駛方向上，均可以只架設(shè)一個(gè)平行雙 目拍攝單元10、并被配置為路拍攝方向朝向車輛在該行駛方向上的頭部或尾部，或者，也可 以在每個(gè)行駛方向上都按照如圖1所示的方式架設(shè)兩個(gè)平行雙目拍攝單元10。當(dāng)然，在與 車輛的行駛方向呈任意傾斜角度的任意方向上，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)雙目拍攝，本實(shí)施例就不再 歹丨J舉。
[0046] 另外，本實(shí)施例中的道路智能監(jiān)控系統(tǒng)還可以包括抓拍位置感測(cè)單元，該抓拍位 置感測(cè)單元用于感測(cè)到達(dá)