一种基于激光雷达的车辆轮轴识别系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106600966A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201611024595.X(22)申请日2016.11.17(71)申请人武汉万集信息技术有限公司地址430070湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷金融港B5座6楼(72)发明人胡狄张英杰武宏伟徐威楚梁(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人曹杰(51)Int.Cl.G08G1/017(2006.01)G01S17/88(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称一种基于激光雷达的车辆轮轴识别系统及方法(57)摘要本发明提供了一种基于激光雷达的车辆轮轴识别系统及方法。该方法包括：待测车辆沿路面行驶通过激光雷达的扫描区域的过程中，接收激光雷达扫描获取的多个待测车辆测距信息的扫描帧；待测车辆测距信息包括激光雷达直接扫描获取到的第一路面车辆信息和激光雷达经反射镜反射扫描获取到的第二路面车辆信息；对第一路面车辆信息和第二路面车辆信息进行处理，获取待测车辆的车辆轮廓信息和车辆轮轴信息；对车辆轮廓信息和车辆轮轴信息进行配准判断与识别，确定多个待测车辆测距信息的扫描帧中包括车辆轮轴的目标扫描帧；根据多个待测车辆测距信息的扫描帧和目标扫描帧对待测车辆的轮轴进行识别。本发明在不增加额外激光雷达的情况下精确识别轮轴。CN106600966ACN106600966A权利要求书1/2页1.一种基于激光雷达的车辆轮轴识别系统，其特征在于，包括:激光雷达、反射镜和数据处理器；所述激光雷达安装于路侧上方预设高度，垂直于路面扫描待测车辆，获取第一路面车辆信息，并将所述第一路面车辆信息发送至所述数据处理器；所述反射镜位于激光雷达下方，与路面成预设夹角，经过所述反射镜反射所述待测车辆使得所述激光雷达获取第二路面车辆信息，并使得所述激光雷达将所述第二路面车辆信息发送至所述数据处理器；所述数据处理器用于对所述第一路面车辆信息和所述第二路面车辆信息进行处理，识别所述待测车辆的轮轴信息。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光雷达的扫描区域包括第一扫描区域和第二扫描区域，直接扫描到的所述待测车辆的区域为第一扫描区域，所述激光雷达经过所述反射镜反射扫描到的所述待测车辆的区域为第二扫描区域；所述第一扫描区域的截面与所述第二扫描区域的截面在同一平面。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设高度大于2米小于20米，所述预设角度大于20度小于90度。4.一种采用权利要求1-3任一项所述的系统的基于激光雷达的车辆轮轴识别方法，其特征在于，包括：待测车辆沿路面行驶通过激光雷达的扫描区域的过程中，数据处理器接收激光雷达扫描获取的多个待测车辆测距信息的扫描帧；所述待测车辆测距信息包括所述激光雷达直接扫描获取到的第一路面车辆信息和所述激光雷达经反射镜反射扫描获取到的第二路面车辆信息；对所述第一路面车辆信息和所述第二路面车辆信息进行处理，获取所述待测车辆的车辆轮廓信息和车辆轮轴信息；对所述车辆轮廓信息和车辆轮轴信息进行配准判断与识别，确定所述多个待测车辆测距信息的扫描帧中包括车辆轮轴的目标扫描帧；根据所述多个待测车辆测距信息的扫描帧和所述目标扫描帧对所述待测车辆的轮轴进行识别。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第一路面车辆信息和所述第二路面车辆信息进行处理包括：建立直角坐标系；垂直于车辆行驶方向的为所述直角坐标系的x轴，竖直方向为所述直角坐标系的y轴，激光雷达在路面的投影为所述直角坐标系的原点；分别对所述第一路面车辆信息和所述第二路面车辆信息中的扫描点进行坐标转换，获得车辆轮廓信息序列x1(m)和车辆轮轴信息序列x2(n)。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，分别对所述第一路面车辆信息和所述第二路面车辆信息中的扫描点进行坐标转换，包括：根据公式1对所述第一路面车辆信息中的扫描点进行坐标转换：x＝L×sinα，y＝H-L×cosα公式1根据公式2对所述第二路面车辆信息中的扫描点进行坐标转换：2CN106600966A权利要求书2/2页x＝L×cosα-(H-H1)，y＝H1-L×sinα公式2其中，x为扫描点的横坐标，y为扫描点的纵坐标；L为所述激光雷达到所述扫描点之间的距离，H为所述激光雷达到路面的距离，H1为所述反射镜与y轴交点到路面的距离，α为激光扫描线与y轴的夹角。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述车辆轮廓信息和车辆轮轴信息进行配准判断与识别，包括：分别提取所述车辆轮廓信息序列x1(m)和所述车辆轮轴信息序列x2(n)中的特征信息；根据所述特征信息对所述车辆轮廓信息序列x1(m)和所述车辆轮轴信息序列x2(n)进行匹配，确定所述多个