利用数字图像识别技术测量车辆起步时运动轨迹的装置制造方法及图纸

一种利用数字图像识别技术测量车辆起步时的运动轨迹的装置，其特征在于：该装置包括： 用于采集被测车辆的视频图像的图像采集设备； 用于对由上述图像采集设备采集得到的视频图像进行处理，以便得到被测车辆起步时的运动轨迹的图像处理设备。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用数字图像识别技术测量物体移动距离的装置，更具体地说，本技术涉及一种在驾驶员道路考试系统中使用数字图像识别技术检测车辆起步时的运动轨迹的装置。
技术介绍
在车辆坡道起步过程中，当机动车停在坡路上时，由于重力的影响，车辆会向下滑动，此时车辆是通过车辆的手刹车防止车辆滑动的。而当车辆起步时，要进行油离配合的操作点火、挂档、松离合、踏油门、松手刹，所以如果油离配合不好时，手刹车松开了而车辆向前还没有足够的动力，车辆就会下溜，所以在驾驶员考试中，这一个项目要进行单独考核。目前在驾驶员道路考试过程中，考试员和驾驶员都在车辆的驾驶室，在车辆行驶过程中，通过考试员自己对驾驶过程的感受做出对驾驶员的考试评估。这种考试方法的弊端显而易见对考核项目做出的评估是定性的结论，而不是定量的说明。用自己的感觉作为评价的标准，使人很容易对考试的公平性、公正性产生怀疑。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述弊端，提供一种能够在驾驶员道路考试系统中使用数字图像识别技术精确检测车辆起步时的车辆运动轨迹的装置。本技术的上述目的是通过下述的技术方案达到的。本技术利用数字图像识别技术测量车辆起步时的运动轨迹的装置包括图像采集设备，用于采集被测车辆的视频图像；图像处理设备，用于对由上述图像采集设备所采集得到的视频图像进行处理以得到被测车辆起步时的运动轨迹的设备。本技术利用数字图像识别技术测量车辆起步时的运动轨迹的装置，其中所述图像采集设备包括固定设置在被测车辆上的用于标志该车辆移动位置的标定装置；固定设置在被测车辆之外用于获取该车辆在运动过程中的图像的装置，该装置的设置使得可以在其图像获取视场中摄入整个车辆，并且该图像获取装置的图像获取平面与车辆行驶于其上的地面平行。所述图像处理设备包括用于设置图像处理设备内部临时坐标系的装置； 用于将由所述图像采集设备采集的视频图像转换成数字图像的装置；用于对转换得到的数字图像信号进行识别和跟踪以得到被测车辆在所述临时坐标系内的运动轨迹，并进而得到车辆在起步时的实际运动轨迹的装置。本技术利用数字图像识别技术测量车辆起步时的运动轨迹的装置，其中所述对转换得到的数字图像信号进行识别和跟踪的装置包括用于在以第一副数字图像中标定装置大概位置为中心所确定的第一识别和跟踪区域内进行边缘提取，以便得到所述标定装置大小，从而确定模板大小的部件；用于根据该模板，在所述第一识别和跟踪区域中按照下述公式进行绝对误差和准则SAD匹配，以便得到第一副数字图像中标定装置的坐标的部件；SAD(i,j)=Σm=-33Σn=-33|M(3+m,3+n)-S(i+m,j+n)|]]>其中，i，j是待测点坐标，M为摸板矩阵，S为待测图像，用于在第二副数字图像中，以第一标定装置为中心的第二识别和跟踪区域内进行所述SAD匹配以便得到第二副数字图像中标定装置坐标的部件；用于根据所述第一副数字图像和第二副数字图像中标定装置的坐标预测所述标定装置的大致运动方向和步长，以便按照该方向和步长来确定下一个识别和跟踪区域的部件；用于在相应的识别和跟踪区域中重复进行上述的识别和跟踪处理，以便在一次完整的图像处理过程中记录所有匹配成功的数字图像位置的部件；用于将所述匹配成功的图像位置数据转换成所述图像处理设备内部临时坐标系内的坐标点，以便得到被测车辆在该临时坐标系中的运动轨迹的部件。本技术利用数字图像识别技术测量车辆起步时的轨迹的装置，其中所述图像处理设备还包括按照下列公式，以亚像素方法提高图像处理结果分辨率的部件xc=Σi,jiSAD(i,j)Σi,j1SAD(i,j),]]>yc=Σi,jjSAD(i,j)Σi,j1SAD(i,j)]]>式中i，j是所有SAD小于预先确定的SAD一阈值的点的坐标，xc和yc是亚象素精度的结果。本技术利用数字图像识别技术测量车辆起步时的运动轨迹的装置，其中所述标定装置为固定设置在被测车辆上的，绘有一个直径约为20厘米黑色圆饼的白色方框；所述固定设置在被测车辆之外用于获取该车辆在运动过程中的视频图像的装置为一CCD摄像机；所述用于设置图像处理设备内部临时坐标系的装置为固定设置在与被测车辆运动方向平行的直线方向上的两个约为30厘米见方的白色十字；所述用于将由图像采集设备采集的图像信号转换成数字图像信号的部件为一视频采集卡；所述用于对转换得到的数字信号进行相应的处理以得到被测车辆在起步时的运动轨迹的部件为一计算机。本技术利用数字图像识别技术测量车辆起步时的运动轨迹的装置，其中所述视频采集卡为加拿大MATROX METEO II型图像采集卡；所述计算机使用Intel芯片组，CPU为PIII866，内存为512M，硬盘为40G。本技术提供的装置主要应用在驾驶员道路考试中的车辆坡道起步项目。以前的考试方法是考官在车中凭感觉判断车辆在起动时的运动轨迹，即溜车量，靠的是经验，而没有定量的数据，因此容易让人对考核的准确性产生怀疑；而且人为因素的介入，容易造成考试过程中的舞弊情况；每个考官的经验对同一考生的认识也会有不同。本技术利用数字图像识别技术测量车辆起步时的轨迹的装置本着公平、公正、公开的服务原则，较好地解决了目前的驾驶员考核方法已经不适合当前社会发展的问题。附图说明 本技术的目的、优点以及其它特点通过以下结合附图的详细说明将更为清楚。这些附图为图1是根据本技术一实施例的车辆运动轨迹测量装置的总体结构示意图；图2是根据本技术一实施例的车辆运动轨迹测量装置所拍摄的一幅现场图片；图3是根据本技术一实施例的车辆运动轨迹测量装置设置在被测车辆中的标定装置的示意图；图4是根据本技术一实施例的车辆运动轨迹测量装置所执行的数字图像处理过程的流程图；图5是图4所示的数字图像处理过程中利用SAD算法识别和跟踪被测车辆中的标定装置的流程图；图6是根据本技术一实施例的车辆运动轨迹测量装置利用SAD算法得到的分布图；图7和图8是利用本技术的车辆运动轨迹测量装置进行测量所得到的车辆起步时的轨迹。具体实施方式参见图1。图1是根据本技术一实施例的车辆运动轨迹测量装置的总体结构示意图。如图所示，本技术的车辆运动轨迹测量装置主要包括以下组成部分摄像机1，被测车辆3，处理计算机5，其中摄像机1由一安装支架2固定安装在距离地面约6米左右的地方。摄像机1通过一根同轴电缆4与一处理计算机5连接起来。摄像机1拍摄车辆3在视场内的行驶情况；视频采集卡(图中未示出)把由摄像机1传来的视频信号转换为计算机5能处理的数字图像；处理计算机5完成数字信号的计算、检测过程的显示和检测结果的存储和传输。摄像机1要安装在距离地面大约6米的位置，具体高度要根据拍摄视场的大小和摄像头的焦距来决定，原则是视场内至少能摄入整辆车。而且其摄像平面要与车辆3行驶于其上的地面平行，纵向坐标要与车辆行驶方向平行。摄像头与地面的距离要精确量出。参见图2和图3。图2是根据本技术一实施例的车辆运动轨迹测量装置所拍摄的一幅现场图片。如图所示，在被测车辆3的顶部固定设置有一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张拥军，刘渊，
申请(专利权)人：张拥军，刘渊，
类型：实用新型
国别省市：