一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法，涉及智能城市交通模拟技术领域，包括交通沙盘模型、工业摄像机、智能小车、IC读卡器、无线数据接收终端和视频定位服务器。交通沙盘模型上的IC读卡器读取智能小车IC卡信息，向无线数据接收终端发送数据，无线数据接收终端通过串口发给视频定位服务器，解析数据并确定小车的ID及基本位置信息；工业摄像机利用滤光片捕捉小车位置坐标，并配合IC读卡器得到的信息匹配小车的ID及精确位置，本发明专利技术利用工业摄像机及读卡器，连接视频定位系统与IC系统，精确定位交通沙盘模型上智能小车的位置，并进行实时行驶轨迹跟踪，满足现代的模拟实验室的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法
本专利技术涉及智能城市交通模拟
，特别涉及一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法。
技术介绍
目前，传统的沙盘主要以实景展示为主，尤其是应用于交通的智慧沙盘，不仅可以充分的展示场景，还可以实现与智能设备之间的互联互通，达到以沙盘的小场景为基础，模拟大环境中的各种交通事件。但现有沙盘中的运动物体，例如小车模型的移动，尚缺少一套系统以进行精准的计算和测量。现代的模拟实验室不仅需要实景的沙盘，更重要的是通过沙盘的场景和场景中的模拟车产生数据，从而有效的支撑各种模拟推演和数据分析。针对此现象，本申请提供一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法，利用工业摄像机及读卡器，连接视频定位系统与IC系统，精确定位交通沙盘模型上智能小车的位置，并进行实时行驶轨迹跟踪，满足现代的模拟实验室的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法，利用工业摄像机及读卡器，连接视频定位系统与IC系统，精确定位交通沙盘模型上智能小车的位置，并进行实时行驶轨迹跟踪，满足现代的模拟实验室的需求。本专利技术提供了一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统，包括：交通沙盘模型；所述交通沙盘模型由若干个交叉口模块、平面道路模块、城市景观模块和设备模块搭建而成；所述交通沙盘模型内放置智能小车，所述智能小车在所述平面道路模块表面进行位移，所述智能小车内部配置IC卡，所述智能小车顶部安装红外LED灯珠；所述交通沙盘模型内安装若干个工业摄像机和IC读卡器，若干个所述工业摄像机和IC读卡器均部署在所述平面道路模块的两侧，设置无线数据接收终端与若干个IC读卡器通信连接，所述无线数据接收终端与视频定位服务器相互通信连接，所述工业摄像机与视频定位服务器通信连接。进一步地，所述工业摄像机采用黑白相机镜头，在所述黑白相机镜头外设置红外滤光片。进一步地，所述平面道路模块表面设置磁道线，所述智能小车通过磁道线寻迹方式行驶在预定路线上。进一步地，所述交通沙盘模型内安装交通传感器和相应的执行机构，所述交通沙盘模型采用环保材料和铝合金组合制成，所述交通沙盘模型底部安装万向轮。进一步地，应用一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统的定位方法，包括以下步骤：步骤一：智能小车在交通沙盘模型内运行，所述IC读卡器读取范围内智能小车的IC卡信息，通过无线数据接收终端将数据发送给视频定位服务器；步骤二：工业摄像机利用滤光片捕捉智能小车的位置坐标，并将图像数据实时发送给视频定位服务器；步骤三：视频定位服务器解析IC读卡器的数据，并根据该数据确定智能小车的ID及基本位置信息，由视频定位服务器通过视频坐标将智能小车的ID与小车的位置进行匹配，获取精确坐标并进行轨迹跟踪。与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：(一)本专利技术利用工业摄像机及读卡器，连接视频定位系统与IC系统，精确定位交通沙盘上的智能小车位置，并进行实时行驶轨迹跟踪，满足现代的模拟实验室的需求。通过结合两种不同的定位方式，完成对交通沙盘模型中智能小车的精确定位，高效的记录模拟场景的车辆定位数据，为道路环境和设施模拟、车联网技术研究、驾驶行为特性等领域的数据分析打下基础。(二)本专利技术提供了一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法，可以精确的定位小车在沙盘中的实时位置，精度在1厘米之内；(三)本专利技术提供了一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法，可以实时的跟踪小车的运动轨迹；(四)本专利技术提供了一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法，实时性好，受环境干扰小，系统结构简单；(五)本专利技术提供了一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法，设置多个模块组合拼接，能够根据实际需要，随意布置。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统及方法的系统架构图。具体实施方式下面结合本专利技术中的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。参照图1，本专利技术提供了一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统，包括：交通沙盘模型；所述交通沙盘模型由若干个交叉口模块、平面道路模块、城市景观模块和设备模块搭建而成；所述交通沙盘模型内放置智能小车，所述智能小车在所述平面道路模块表面进行位移，所述智能小车内部配置IC卡，所述智能小车顶部安装红外LED灯珠；所述交通沙盘模型内安装若干个工业摄像机和IC读卡器，若干个所述工业摄像机和IC读卡器均部署在所述平面道路模块的两侧，所述IC读卡器具有射频识别功能，以不接触的形式读取范围内所述智能小车中IC卡的信息，设置无线数据接收终端与若干个IC读卡器通信连接，所述无线数据接收终端与视频定位服务器相互通信连接，所述无线数据接收终端能满足IC读卡器进行实时数据传输功能，使用射频识别技术，具有高灵敏度、高抗干扰能力。所述工业摄像机与视频定位服务器通信连接，所述视频定位服务器用于接收IC数据及工业摄像机图像数据，并进行数据处理及定位分析。实施例1所述工业摄像机安装在所述交通沙盘模型的顶部，所述工业摄像机用于采集交通沙盘模型的视频图像，根据所述交通沙盘模型尺寸进行配备数量和高度的灵活调节，使得所述交通沙盘模型能完全采集交通沙盘模型的各个场景，所述工业摄像机通过数据线与所述视频定位服务器连接。所述工业摄像机采用黑白相机镜头，在所述黑白相机镜头外设置红外滤光片，由于滤光片的作用，黑白摄像机所成的画面中，除红外LED灯珠发出的光可以通过滤光片，其他光不会通过，背景环境将呈现黑色，而红外灯所成的像为白色光斑，会被所述工业摄像机的传感器捕捉到，以此捕捉小车的位置，并通过数据线实时发送给所述视频定位服务器的视频定位系统。精确测量所述交通沙盘模型的长、宽距离后，根据实际场景确定所述工业摄像机的最低安装高度及所需要的摄像机数量，调整所述工业摄像机的位置及角度，确保所述工业摄像机完全覆盖所述交通沙盘模型场景；由于所述工业摄像机的采集范围的特殊性，如果要保证视频可以完全采集所述交通沙盘模型的场景，则不可避免的会出现多个摄像机的画面存在重合区域，此时通过服务器中重合画面的匹配对比和去重算法，可以在所述交通沙盘模型成像中通过特征点的像素间比对把重合区域去掉，同时实现去噪的效果；根据所述交通沙盘模型的实际测量所得的坐标，以及视频分析系统在画面中设定的坐标，可以把视频画面中的坐标与沙盘坐标进行1：1对应匹配和精确校准，此时，视频画面中所获取的所有物体将具备与沙盘相匹配的坐标属性；而红外灯所成的像为白色光斑，通过对所述工业摄像机进行固定，对画面设定坐标参考，就可以知道光斑在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统，其特征在于，包括：交通沙盘模型；/n所述交通沙盘模型由若干个交叉口模块、平面道路模块、城市景观模块和设备模块搭建而成；/n所述交通沙盘模型内放置智能小车，所述智能小车在所述平面道路模块表面进行位移，所述智能小车内部配置IC卡，所述智能小车顶部安装红外LED灯珠；所述交通沙盘模型内安装若干个工业摄像机和IC读卡器，若干个所述工业摄像机和IC读卡器均部署在所述平面道路模块的两侧，设置无线数据接收终端与若干个IC读卡器通信连接，所述无线数据接收终端与视频定位服务器相互通信连接，所述工业摄像机与视频定位服务器通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统，其特征在于，包括：交通沙盘模型；
所述交通沙盘模型由若干个交叉口模块、平面道路模块、城市景观模块和设备模块搭建而成；
所述交通沙盘模型内放置智能小车，所述智能小车在所述平面道路模块表面进行位移，所述智能小车内部配置IC卡，所述智能小车顶部安装红外LED灯珠；所述交通沙盘模型内安装若干个工业摄像机和IC读卡器，若干个所述工业摄像机和IC读卡器均部署在所述平面道路模块的两侧，设置无线数据接收终端与若干个IC读卡器通信连接，所述无线数据接收终端与视频定位服务器相互通信连接，所述工业摄像机与视频定位服务器通信连接。


2.如权利要求1所述的一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统，其特征在于，所述工业摄像机采用黑白相机镜头，在所述黑白相机镜头外设置红外滤光片。


3.如权利要求1所述的一种基于射频识别和图像识别的智能小车定位系统，其特征在于，所述平面道...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琦，张立立，王伟，王涛，栾皓天，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11