一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统及方法，能够在不影响车辆正常行驶的情况下快速、准确地检测到目标车辆的行驶速度和总重。所述系统包括：压电传感器模块，用于采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的电压信号；视频监控模块，用于采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的视频；数据传输模块，用于将所述压电传感器模块采集的电压信号、所述视频监控模块采集的视频实时传输至所述服务器终端；服务器终端，用于对接收到的电压信号进行处理，得到所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重，并根据接收到的视频进行目标车辆的车牌识别。本发明专利技术涉及道路安全监测领域。

【技术实现步骤摘要】
一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统及方法
本专利技术涉及道路安全监测领域，特别是指一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统及方法。
技术介绍
随着我国交通运输行业的不断发展，尤其是高速公路系统的不断完善，道路交通安全已经成为人们普遍关注的焦点。车辆的超速超重是影响道路交通安全的重要因素之一。超载车辆不仅会导致路面负载超过设计载荷，致使路面损坏，增加道路养护费用，缩短道路使用寿命；还会由于车载过重，存在安全隐患，导致一些重大事故的发生，严重危机交通安全。因此高速公路车辆行驶速度和载重信息快速准确的获取是目前亟待解决的问题之一，必须严格对车辆速度和载重进行监督与管控。目前对于载重货车轴载的监测大多采用静态称重系统，通过地磅等装置对车辆进行称重，这种装置安装复杂，对路面损坏大，并且检测效率低。因此，研究一种简便易安装且可以在不影响车辆正常行驶的情况下进行测速和称重的装置及方法对于提高检测效率，维护道路交通安全具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统及方法，以解决现有技术所存在的静态称重系统不易安装、检测效率低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统，包括：压电传感器模块、视频监控模块、数据传输模块和服务器终端；其中，所述压电传感器模块，用于采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的电压信号；所述视频监控模块，用于采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的视频；所述数据传输模块，用于将所述压电传感器模块采集的电压信号、所述视频监控模块采集的视频实时传输至所述服务器终端；所述服务器终端，用于对接收到的电压信号进行处理，得到所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重，并根据接收到的视频进行目标车辆的车牌识别。进一步地，所述服务器终端，还用于当压电传感器模块连续Tt时间采集的电压信号绝对值大于电压信号阈值Tv时，则存储当前采样时刻Tc前时间间隔ts和后时间间隔te之间的电压信号段，并存储所述电压信号段对应时间段的视频，其中，Tt表示采样时间阈值。进一步地，所述服务器终端，具体用于采用小波变换对存储的电压信号段中的电压信号x(t)进行平滑降噪处理，其中，电压信号x(t)的小波变换通过公式完成，其中，WTx为平滑降噪处理后的电压信号，t表示电压信号的采样时刻，a为尺度因子，b为位置参数，为ψ(t)的共轭函数，ψ(t)为小波母函数，表示连续小波函数；并通过寻找局部区域最大值算法对平滑降噪处理后的电压信号进行波峰标记，确定电压信号的波峰位置差和波峰值，将确定的波峰位置差、波峰值为输入，利用训练好的速度载重预测模型，确定所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重。进一步地，所述服务器终端，具体用于对存储的视频中的图像进行图像增强，从增强后的图像中分割出车牌区域图像，对车牌区域图像进行字符分割，通过训练好的车牌字符识别模型对分割得到的字符进行识别，得到所述目标车辆的车牌信息。进一步地，所述服务器终端，还用于判断所述目标车辆的当前行驶速度是否超过预设的行驶速度阈值，若是，则发出超速报警信息；还用于判定所述目标车辆的车辆总重是否超过预设的总重阈值，若是，则发出超重报警信息。本专利技术实施例还提供一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重方法，包括：采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的电压信号；采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的视频；将采集的电压信号和视频实时传输至服务器终端；通过服务器终端对接收到的电压信号进行处理，得到所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重，并根据接收到的视频进行目标车辆的车牌识别。进一步地，在通过服务器终端对接收到的电压信号进行处理，得到所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重，并根据接收到的视频进行目标车辆的车牌识别之前，所述方法包括：当压电传感器模块连续Tt时间采集的电压信号绝对值大于电压信号阈值Tv时，则存储当前采样时刻Tc前时间间隔ts和后时间间隔te之间的电压信号段，并存储所述电压信号段对应时间段的视频，其中，Tt表示采样时间阈值。进一步地，所述通过服务器终端对接收到的电压信号进行处理，得到所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重包括：采用小波变换对存储的电压信号段中的电压信号x(t)进行平滑降噪处理，其中，电压信号x(t)的小波变换通过公式完成，其中，WTx为平滑降噪处理后的电压信号，t表示电压信号的采样时刻，a为尺度因子，b为位置参数，为ψ(t)的共轭函数，ψ(t)为小波母函数，表示连续小波函数；通过寻找局部区域最大值算法对平滑降噪处理后的电压信号进行波峰标记，确定电压信号的波峰位置差和波峰值；将确定的波峰位置差、波峰值为输入，利用训练好的速度载重预测模型，确定所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重。进一步地，所述根据接收到的视频进行目标车辆的车牌识别包括：对存储的视频中的图像进行图像增强；从增强后的图像中分割出车牌区域图像；对车牌区域图像进行字符分割；通过训练好的车牌字符识别模型对分割得到的字符进行识别，得到所述目标车辆的车牌信息。进一步地，在通过服务器终端对接收到的电压信号进行处理，得到所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重，并根据接收到的视频进行目标车辆的车牌识别之后，所述方法还包括：通过服务器终端判断所述目标车辆的当前行驶速度是否超过预设的行驶速度阈值，若是，则发出超速报警信息；通过服务器终端判定所述目标车辆的车辆总重是否超过预设的总重阈值，若是，则发出超重报警信息。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，通过压电传感器模块采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的电压信号；通过视频监控模块采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的视频；通过数据传输模块将所述压电传感器模块采集的电压信号、所述视频监控模块采集的视频实时传输至所述服务器终端；通过服务器终端对接收到的电压信号进行处理，得到所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重，并根据接收到的视频进行目标车辆的车牌识别；这样，能够在不影响车辆正常行驶的情况下快速、准确地检测到目标车辆的行驶速度和总重，且具有对路面损伤小、简便易安装等特点，广泛适用于各种高速路段，从而避免现有技术存在的静态称重系统不易安装、效率低的问题。附图说明图1为本专利技术实施例提供的带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统的的安装示意图；图3为本专利技术实施例提供的带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统的工作流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的目标车辆以特定速度、特定载重经过压电传感器模块时电压信号示意图；图5为图4电压信号小波降噪后的信号示意图；图6为本专利技术实施例提供的带车牌识别的高速公路不停车测速称重方法的流程示意图。...

【技术保护点】
1.一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统，其特征在于，包括：压电传感器模块、视频监控模块、数据传输模块和服务器终端；其中，/n所述压电传感器模块，用于采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的电压信号；/n所述视频监控模块，用于采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的视频；/n所述数据传输模块，用于将所述压电传感器模块采集的电压信号、所述视频监控模块采集的视频实时传输至所述服务器终端；/n所述服务器终端，用于对接收到的电压信号进行处理，得到所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重，并根据接收到的视频进行目标车辆的车牌识别。/n

【技术特征摘要】
1.一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统，其特征在于，包括：压电传感器模块、视频监控模块、数据传输模块和服务器终端；其中，
所述压电传感器模块，用于采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的电压信号；
所述视频监控模块，用于采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的视频；
所述数据传输模块，用于将所述压电传感器模块采集的电压信号、所述视频监控模块采集的视频实时传输至所述服务器终端；
所述服务器终端，用于对接收到的电压信号进行处理，得到所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重，并根据接收到的视频进行目标车辆的车牌识别。


2.根据权利要求1所述的带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统，其特征在于，所述服务器终端，还用于当压电传感器模块连续Tt时间采集的电压信号绝对值大于电压信号阈值Tv时，则存储当前采样时刻Tc前时间间隔ts和后时间间隔te之间的电压信号段，并存储所述电压信号段对应时间段的视频，其中，Tt表示采样时间阈值。


3.根据权利要求2所述的带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统，其特征在于，所述服务器终端，具体用于采用小波变换对存储的电压信号段中的电压信号x(t)进行平滑降噪处理，其中，电压信号x(t)的小波变换通过公式完成，其中，WTx为平滑降噪处理后的电压信号，t表示电压信号的采样时刻，a为尺度因子，b为位置参数，为ψ(t)的共轭函数，ψ(t)为小波母函数，表示连续小波函数；并通过寻找局部区域最大值算法对平滑降噪处理后的电压信号进行波峰标记，确定电压信号的波峰位置差和波峰值，将确定的波峰位置差、波峰值为输入，利用训练好的速度载重预测模型，确定所述目标车辆的当前行驶速度和车辆总重。


4.根据权利要求2所述的带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统，其特征在于，所述服务器终端，具体用于对存储的视频中的图像进行图像增强，从增强后的图像中分割出车牌区域图像，对车牌区域图像进行字符分割，通过训练好的车牌字符识别模型对分割得到的字符进行识别，得到所述目标车辆的车牌信息。


5.根据权利要求1所述的带车牌识别的高速公路不停车测速称重系统，其特征在于，所述服务器终端，还用于判断所述目标车辆的当前行驶速度是否超过预设的行驶速度阈值，若是，则发出超速报警信息；还用于判定所述目标车辆的车辆总重是否超过预设的总重阈值，若是，则发出超重报警信息。


6.一种带车牌识别的高速公路不停车测速称重方法，其特征在于，包括：
采集目标车辆经过压电传感器模块埋设位置时的电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英杰，张卫冬，艾轶博，杨海露，叶周景，赵千，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11