基于机器视觉识别的限高检测方法及装置.pdf

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1、(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 (43)申请公布日 (21)申请号 201910998023.9 (22)申请日 2019.10.21 (71)申请人 广东互动电子网络媒体有限公司 地址 511500 广东省清远市清远高新技术 产业开发区科技创新园创兴大道18号 天安智谷展示服务中心自编99号 (72)发明人 刘展海何伟刘展航 (74)专利代理机构 广州高炬知识产权代理有限 公司 44376 代理人 杨明辉 (51)Int.Cl. G01C 11/06(2006.01) (54)发明名称 一种基于机器视觉识别的限高检测方法及 装置 (57)摘要 。

2、本发明公开了一种基于机器视觉识别的限 高检测方法及装置， 该检测方法包括以下步骤： 调整摄像机构摄像头的焦距， 校准摄像头的图像 坐标系； 采集车辆图像； 根据车辆图像中目标车 辆位于车辆图像的景深刻度线相对应的纵向刻 度， 获得目标车辆的高度信息； 采集目标车辆行 驶前方的限高杆图像； 根据限高杆图像中目标限 高杆位于所在限高杆图像的景深刻度线相对应 的纵向刻度， 获得目标限高杆的高度信息； 将目 标限高杆的高度信息与目标车辆的高度信息进 行比对； 获得高度差； 该检测方法能够实现车辆 整体高度检测和限高杆高度检测， 通过对比检测 车辆和限高杆的高度进行分析， 根据分析结果判 断是否超高。 。

3、权利要求书2页 说明书8页 附图7页 CN 110940319 A 2020.03.31 CN 110940319 A 1.一种基于机器视觉识别的限高检测方法， 其特征在于， 包括以下步骤： (11)、 调整摄像机构摄像头的焦距， 校准所述摄像头的图像坐标系； 所述图像坐标系包 括纵向刻度线、 横向刻度线、 景深刻度线， 所述图像坐标系的左下角点为坐标原点， 所述坐 标原点垂直向上为纵向刻度线， 所述坐标原点水平向右为横向刻度线， 所述坐标原点斜向 向上为景深刻度线， 所述景深刻度线与所述横向刻度线的夹角为12度； (12)、 采集车辆图像； (13)、 根据所述车辆图像中目标车辆位于所在车辆。

4、图像的景深刻度线相对应的纵向刻 度， 获得所述目标车辆的高度信息； (14)、 将所述摄像机构安装在目标车辆内， 并使所述摄像机构的摄像方向朝向所述目 标车辆行驶的前方； (15)、 采集目标车辆行驶前方的限高杆图像； (16)、 根据所述限高杆图像中目标限高杆位于所在限高杆图像的景深刻度线相对应的 纵向刻度， 获得所述目标限高杆的高度信息； (17)、 将所述目标限高杆的高度信息与所述目标车辆的高度信息进行比对； (18)、 获得所述目标车辆与所述目标限高杆的高度差； (19)、 输出所述高度差。 2.如权利要求1所述基于机器视觉识别的限高检测方法， 其特征在于， 所述步骤(13)还 包括以。

5、下步骤： (131)、 对所述车辆图像进行预处理； (132)、 将所述车辆图像转化为待分析车辆图像； (133)、 将所述待分析车辆图像进行数字化描述完成目标车辆位于所述待分析车辆图 像的车辆位置信息； (134)、 根据所述车辆位置信息， 确定所述目标车辆所在车辆图像的车辆景深刻度线对 应的车辆景深刻度， 根据所述车辆景深刻度获得所述目标车辆至拍摄点的距离； (135)、 根据所述车辆位置信息， 确定所述目标车辆在与所述车辆景深刻度相对应的车 辆纵向刻度信息， 从而获得所述目标车辆的高度信息。 3.如权利要求2所述基于机器视觉识别的限高检测方法， 其特征在于， 实施所述步骤 (131)时，。

6、 所述预处理至少包括图像平滑处理， 图像分割处理和/或数学形态学处理。 4.如权利要求2所述基于机器视觉识别的限高检测方法， 其特征在于， 实施所述步骤 (133)时， 将所述待分析车辆图像进行数字化描述是将所述待分析车辆图像从二维空间映 射到三维空间。 5.如权利要求1至4任一项所述基于机器视觉识别的限高检测方法， 其特征在于， 所述 步骤(16)还包括以下步骤： (161)、 对所述限高杆图像进行预处理； (162)、 将所述限高杆图像转化为待分析限高杆图像； (163)、 将所述待分析限高杆图像进行数字化描述完成目标限高杆位于所述待分析限 高杆图像的限高杆位置信息； (164)、 根据所。

7、述限高杆位置信息， 确定所述目标限高杆所在限高杆图像的限高杆景深 刻度线对应的限高杆景深刻度， 根据所述限高杆景深刻度获得所述目标限高杆至拍摄点的 权利要求书 1/2 页 2 CN 110940319 A 2 距离； (165)、 根据所述限高杆位置信息， 确定所述目标限高杆在与所述限高杆景深刻度相对 应的限高杆纵向刻度信息， 从而获得所述目标限高杆的高度信息； (166)、 根据所述限高杆位置信息， 确定所述目标限高杆在与所述限高杆景深刻度相对 应的限高杆横向刻度信息， 从而获得所述目标限高杆的宽度信息。 6.如权利要求5所述基于机器视觉识别的限高检测方法， 其特征在于， 实施所述步骤 (1。

8、63)时， 将所述待分析限高杆图像进行数字化描述是将所述待分析限高杆图像从二维空 间映射到三维空间。 7.一种基于机器视觉识别的限高检测装置， 其特征在于， 包括安装架、 摄像机构， 所述 摄像机构通过所述安装架活动安装在目标车辆内， 所述摄像机构的摄像方向朝向所述目标 车辆行驶的前方， 所述摄像机构包括摄像头， 所述摄像头的前端镜片上印刷有图像坐标系， 所述图像坐标系包括纵向刻度线、 横向刻度线、 景深刻度线， 所述图像坐标系的左下角点为 坐标原点， 所述坐标原点垂直向上为纵向刻度线， 所述坐标原点水平向右为横向刻度线， 所 述坐标原点斜向向上为景深刻度线， 所述景深刻度线与所述横向刻度线的。

9、夹角为12度。 8.如权利要求7所述基于机器视觉识别的限高检测装置， 其特征在于， 所述摄像机构包 括壳体、 电路板、 触摸显示屏， 所述摄像头安装在所述壳体的后板面上， 所述触摸显示屏安 装在所述壳体的前板面上， 所述电路板安装在所述壳体内， 所述摄像头、 触摸显示屏分别与 所电路板电连接； 所述摄像头包括第一摄像头、 第二摄像头， 所述第一摄像头、 第二摄像头 分别安装在所述壳体的后板面上， 所述第一摄像头、 第二摄像头呈纵向整齐排列； 所述电路 板包括图像采集模块、 图像处理模块、 距离计算模块， 所述摄像头、 图像采集模块、 图像处理 模块、 距离计算模块依次电连接； 所述摄像机构还包。

10、括电源开关、 音量按键、 喇叭， 所述电源 开关、 音量按键分别安装在所述壳体的侧面上， 所述喇叭安装在所述壳体内， 所述电源开 关、 音量按键、 喇叭分别与所述电路板电连接； 所述摄像机构还包括还包括电池， 所述电池 安装在所述壳体内， 所述电池与所述电路板电连接。 9.如权利要求7所述基于机器视觉识别的限高检测装置， 其特征在于， 所述安装架包括 固定支架及用于夹持所述摄像机构的夹持装置， 所述夹持装置包括载物台及设于载物台上 方的可拉伸夹紧机构， 所述夹持装置的背面转动连接于所述固定支架的顶端； 所述固定支 架包括底座、 支撑杆， 所述支撑杆的下端与所述底座连接， 所述夹持装置的背面转动。

11、连接于 所述支撑杆的上端。 10.如权利要求7所述基于机器视觉识别的限高检测装置， 其特征在于， 所述安装架还 包括螺旋仪， 所述夹持装置的背面通过所述螺旋仪转动连接于所述支撑杆的上端。 所述固 定支架还包括方向切换按键， 所述方向切换按键安装在所述支撑杆， 所述方向切换按键与 所述螺旋仪电连接。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110940319 A 3 一种基于机器视觉识别的限高检测方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及机器视觉识别领域， 尤其涉及一种基于机器视觉识别的限高检测方法 及装置。 背景技术 0002 随着我国科技和经济水平的提高， 车辆的类型和数量越来越多， 出于对道路的。

12、保 护和司机人身安全， 有些道路会设置限高架或限高杆； 限高架一般主要用于桥梁、 涵洞、 隧 道入口处的门型构架， 起到防护作用。 由于各种车型的出现， 道路规划也在快速的更新， 限 高杆的高度也各有不同， 本来限高杆是为了保护司机乘客及货物的安全的， 但是由于大部 分限高杆的高度没有按照标准立杆， 司机对于车辆高度不清晰以及开车不集中等等的情况 都造成了车辆撞在限高杆上， 威胁到司机、 乘客和货物的安全， 造成严重的经济损失。 除了 限高架外， 例如桥梁、 涵洞、 隧道等道路也有着一定的高度限制， 为尽量避免该类事故的发 生， 提出一种基于机器视觉识别的限高检测方法。 发明内容 0003 本。

13、发明的目的在于提供一种基于机器视觉识别的限高检测方法及装置， 该检测方 法能够实现车辆整体高度检测和限高杆高度检测， 通过对比检测车辆和限高杆的高度进行 分析， 根据分析结果判断是否超高； 该装置通过单目采集目标物在图像坐标系中的对应坐 标， 实现单目视觉测距， 从而实现对车辆整体高度和限高杆高度的检测， 保证车辆安全， 结 构简单， 运算速度快。 0004 其技术方案如下： 0005 一种基于机器视觉识别的限高检测方法,包括以下步骤： 0006 (11)、 调整摄像机构摄像头的焦距， 校准所述摄像头的图像坐标系； 所述图像坐标 系包括纵向刻度线、 横向刻度线、 景深刻度线， 所述图像坐标系的。

14、左下角点为坐标原点， 所 述坐标原点垂直向上为纵向刻度线， 所述坐标原点水平向右为横向刻度线， 所述坐标原点 斜向向上为景深刻度线， 所述景深刻度线与所述横向刻度线的夹角为12度； 0007 (12)、 采集车辆图像； 0008 (13)、 根据所述车辆图像中目标车辆位于所在车辆图像的景深刻度线相对应的纵 向刻度， 获得所述目标车辆的高度信息； 0009 (14)、 将所述摄像机构安装在目标车辆内， 并使所述摄像机构的摄像方向朝向所 述目标车辆行驶的前方； 0010 (15)、 采集目标车辆行驶前方的限高杆图像； 0011 (16)、 根据所述限高杆图像中目标限高杆位于所在限高杆图像的景深刻度。

15、线相对 应的纵向刻度， 获得所述目标限高杆的高度信息； 0012 (17)、 将所述目标限高杆的高度信息与所述目标车辆的高度信息进行比对； 0013 (18)、 获得所述目标车辆与所述目标限高杆的高度差； 说明书 1/8 页 4 CN 110940319 A 4 0014 (19)、 输出所述高度差。 0015 所述步骤(13)还包括以下步骤： 0016 (131)、 对所述车辆图像进行预处理； 0017 (132)、 将所述车辆图像转化为待分析车辆图像； 0018 (133)、 将所述待分析车辆图像进行数字化描述完成目标车辆位于所述待分析车 辆图像的车辆位置信息； 0019 (134)、 根。

16、据所述车辆位置信息， 确定所述目标车辆所在车辆图像的车辆景深刻度 线对应的车辆景深刻度， 根据所述车辆景深刻度获得所述目标车辆至拍摄点的距离； 0020 (135)、 根据所述车辆位置信息， 确定所述目标车辆在与所述车辆景深刻度相对应 的车辆纵向刻度信息， 从而获得所述目标车辆的高度信息。 0021 实施所述步骤(131)时， 所述预处理至少包括图像平滑处理， 图像分割处理和/或 数学形态学处理。 0022 实施所述步骤(133)时， 将所述待分析车辆图像进行数字化描述是将所述待分析 车辆图像从二维空间映射到三维空间。 0023 所述步骤(16)还包括以下步骤： 0024 (161)、 对所述。

17、限高杆图像进行预处理； 0025 (162)、 将所述限高杆图像转化为待分析限高杆图像； 0026 (163)、 将所述待分析限高杆图像进行数字化描述完成目标限高杆位于所述待分 析限高杆图像的限高杆位置信息； 0027 (164)、 根据所述限高杆位置信息， 确定所述目标限高杆所在限高杆图像的限高杆 景深刻度线对应的限高杆景深刻度， 根据所述限高杆景深刻度获得所述目标限高杆至拍摄 点的距离； 0028 (165)、 根据所述限高杆位置信息， 确定所述目标限高杆在与所述限高杆景深刻度 相对应的限高杆纵向刻度信息， 从而获得所述目标限高杆的高度信息； 0029 (166)、 根据所述限高杆位置信息。

18、， 确定所述目标限高杆在与所述限高杆景深刻度 相对应的限高杆横向刻度信息， 从而获得所述目标限高杆的宽度信息。 0030 实施所述步骤(163)时， 将所述待分析限高杆图像进行数字化描述是将所述待分 析限高杆图像从二维空间映射到三维空间。 0031 一种基于机器视觉识别的限高检测装置， 包括安装架、 摄像机构， 所述摄像机构通 过所述安装架活动安装在目标车辆内， 所述摄像机构的摄像方向朝向所述目标车辆行驶的 前方， 所述摄像机构包括摄像头， 所述摄像头的前端镜片上印刷有图像坐标系， 所述图像坐 标系包括纵向刻度线、 横向刻度线、 景深刻度线， 所述图像坐标系的左下角点为坐标原点， 所述坐标原点。

19、垂直向上为纵向刻度线， 所述坐标原点水平向右为横向刻度线， 所述坐标原 点斜向向上为景深刻度线， 所述景深刻度线与所述横向刻度线的夹角为12度。 0032 所述摄像机构包括壳体、 电路板、 触摸显示屏， 所述摄像头安装在所述壳体的后板 面上， 所述触摸显示屏安装在所述壳体的前板面上， 所述电路板安装在所述壳体内， 所述摄 像头、 触摸显示屏分别与所电路板电连接。 0033 所述摄像头包括第一摄像头、 第二摄像头， 所述第一摄像头、 第二摄像头分别安装 在所述壳体的后板面上， 所述第一摄像头、 第二摄像头呈纵向整齐排列。 说明书 2/8 页 5 CN 110940319 A 5 0034 所述电。

20、路板包括图像采集模块、 图像处理模块、 距离计算模块， 所述摄像头、 图像 采集模块、 图像处理模块、 距离计算模块依次电连接。 0035 所述摄像机构还包括电源开关、 音量按键、 喇叭， 所述电源开关、 音量按键分别安 装在所述壳体的侧面上， 所述喇叭安装在所述壳体内， 所述电源开关、 音量按键、 喇叭分别 与所述电路板电连接。 0036 所述摄像机构还包括还包括电池， 所述电池安装在所述壳体内， 所述电池与所述 电路板电连接。 0037 所述安装架包括固定支架及用于夹持所述摄像机构的夹持装置， 所述夹持装置包 括载物台及设于载物台上方的可拉伸夹紧机构， 所述夹持装置的背面转动连接于所述固定。

21、 支架的顶端。 0038 所述固定支架包括底座、 支撑杆， 所述支撑杆的下端与所述底座连接， 所述夹持装 置的背面转动连接于所述支撑杆的上端。 0039 所述安装架还包括螺旋仪， 所述夹持装置的背面通过所述螺旋仪转动连接于所述 支撑杆的上端。 0040 所述固定支架还包括方向切换按键， 所述方向切换按键安装在所述支撑杆， 所述 方向切换按键与所述螺旋仪电连接。 0041 下面对本发明的优点或原理进行说明： 0042 1、 本发明提供的一种基于机器视觉识别的限高检测方法， 在采用该检测方法的摄 像头上印刷有图像从标系， 该图像坐标系包括纵向刻度线、 横向刻度线、 景深刻度线， 景深 刻度线所标示。

22、的距离对应拍摄点至目标物的距离， 纵向刻度线所标示的距离对应目标物的 高度， 横向刻度线所标示的距离对应目标物的宽度， 该方法通过单目视觉对应点标定法来 获取待测物体的高度、 宽度、 深度信息， 利用图像坐标系结合投影模型， 求解出图像坐标系 与实际成像角度之间的对应关系， 确定目标物在世界坐标系和图像坐标系中的对应坐标， 从而得到待测物体的高度、 宽度、 深度信息， 运算速度快， 满足车辆行驶过程中的实时性要 求； 该检测方法能够实现车辆整体高度检测和限高杆高度检测， 通过对比检测车辆和限高 杆的高度进行分析， 根据分析结果判断是否超高。 0043 2、 本发明的目标物的位置信息获得， 是先。

23、对目标物图像进行预处理， 并将其转化 为待分析目标物图像， 再将待分析目标物图像进行数字化描述， 将待分析车目标物图像像 素采用二维矩阵描述， 二维矩阵行列表示像素点的空间位置， 并将待分析目标物图像从二 维空间映射到三维空间。 0044 3、 本发明提供的一种基于机器视觉识别的限高检测装置， 包括安装架、 摄像机构， 摄像机构包括摄像头， 摄像头印刷有图像坐标系， 图像坐标系包括纵向刻度线、 横向刻度 线、 景深刻度线， 使用时， 使用者先调整摄像机构摄像头的焦距， 校准摄像头的图像坐标系， 接着用摄像机构采集车辆图像， 车辆图像利用图像坐标系结合投影模型， 求解出图像坐标 系与实际成像角度。

24、之间的对应关系， 确定目标车辆在世界坐标系和图像坐标系中的对应坐 标， 从而获得目标车辆的高度信息， 然后， 使用者将摄像机构通过安装架活动安装在目标车 辆内， 并使摄像机构的摄像方向朝向目标车辆行驶的前方， 再处用摄像机构采集目标车辆 行驶前方的限高杆图像， 限高杆图像利用图像坐标系结合投影模型， 求解出图像坐标系与 实际成像角度之间的对应关系， 确定目标限高杆在世界坐标系和图像坐标系中的对应坐 说明书 3/8 页 6 CN 110940319 A 6 标， 从而获得目标限高杆的高度信息， 最后， 将目标限高杆的高度信息与目标车辆的高度信 息进行比对， 获得目标车辆与目标限高杆的高度差， 使。

25、用者所述高度差判断目标车辆行驶 通过所述目标限高杆是否安全； 该装置通过单目采集目标物在图像坐标系中的对应坐标， 实现单目视觉测距， 从而实现对车辆整体高度和限高杆高度的检测， 保证车辆安全， 结构简 单， 运算速度快。 0045 4、 本发明的摄像机构包括壳体、 电路板、 触摸显示屏， 摄像头和触摸显示屏分别设 置在壳体的正反两面， 方便摄像机构的摄像操作。 0046 5、 本发明的摄像头包括第一摄像头、 第二摄像头， 两个摄像头的设置， 方便对图像 坐标系的校准操作。 0047 6、 本发明的电路板包括图像采集模块、 图像处理模块、 距离计算模块， 图像采集模 块用于将拍摄的单幅图像发送至。

26、图像处理模块； 图像处理模块对单幅图像进行预处理后将 单幅图像转化为待分析图像发送至距离计算模块； 距离计算模块将待分析图像进行数字化 描述完成目标物的位置信息后， 利用图像坐标系结合投影模型， 求解出图像坐标系与实际 成像角度之间的对应关系， 确定目标物在世界坐标系和图像坐标系中的对应坐标， 从而获 得目标物的高度、 宽度、 深度信息。 0048 7、 本发明的摄像机构还包括电源开关、 音量按键、 喇叭， 电源开关用于该摄像机构 的开启与关闭， 喇叭的设置， 用于根据判断结果进行语音播报， 可及时提醒司机做出判断反 应， 音量按键用于调节喇叭的声量大小。 0049 8、 本发明的摄像机构还包。

27、括电池， 电池的设置， 为摄像机构提供电源。 0050 9、 本发明的安装架包括固定支架及夹持装置， 夹持装置用于夹持所述摄像机构， 固定支架方便安装在车辆内， 夹持装置的背面转动连接于固定支架的顶端上， 方便安装在 夹持装置上的摄像机构的水平调节。 0051 10、 本发明的固定支架包括底座、 支撑杆， 在固定支架的下端设底座， 使固定支架 安装在车内更为方便。 0052 11、 本发明的夹持装置通过螺旋仪转动连接于支撑杆的上端， 实现安装在夹持装 置上的摄像机构的自动平衡。 0053 12、 本发明在固定支架上设置方向切换按键， 方便对夹持装置的夹持方向转换。 附图说明 0054 图1是本。

28、发明实施例基于机器视觉识别的限高检测装置图像坐标系的平面示意 图。 0055 图2是本发明实施例基于机器视觉识别的限高检测装置摄像机构的前视图。 0056 图3是本发明实施例基于机器视觉识别的限高检测装置摄像机构的后视内部结构 图。 0057 图4是本发明实施例基于机器视觉识别的限高检测装置摄像机构的侧视图。 0058 图5是本发明实施例基于机器视觉识别的限高检测装置安装架的前视图。 0059 图6是本发明实施例基于机器视觉识别的限高检测装置安装架夹紧机构拉开状态 的前视图。 0060 图7是本发明实施例基于机器视觉识别的限高检测装置安装架的侧视图。 说明书 4/8 页 7 CN 110940。

29、319 A 7 0061 附图标记说明： 0062 10、 安装架， 11、 固定支架， 111、 底座， 112、 支撑杆， 113、 方向切换按键， 12、 夹持装 置， 121、 载物台， 122、 夹紧机构， 13、 螺旋仪， 20、 摄像机构， 21、 摄像头， 211、 第一摄像头， 212、 第二摄像头， 22、 图像坐标系， 221、 纵向刻度线， 222、 横向刻度线， 223、 景深刻度线， 224、 坐标原点， 23、 壳体， 24、 电路板， 241、 图像采集模块， 242、 图像处理模块， 243、 距离计算 模块， 25、 触摸显示屏， 26、 电源开关、 27、。

30、 音量按键。 具体实施方式 0063 下面对本发明的实施例进行详细说明。 0064 一种基于机器视觉识别的限高检测方法,包括以下步骤： 0065 (11)、 调整摄像机构20摄像头21的焦距， 校准摄像头21的图像坐标系 22； 如图1所 示， 图像坐标系22包括纵向刻度线221、 横向刻度线222、 景深刻度线223， 图像坐标系22的左 下角点为坐标原点224， 坐标原点224垂直向上为纵向刻度线221， 坐标原点224水平向右为 横向刻度线222， 坐标原点224 斜向向上为景深刻度线223， 景深刻度线223与横向刻度线 222的夹角为12 度； 0066 (12)、 采集车辆图像； 。

31、0067 (13)、 根据车辆图像中目标车辆位于所在车辆图像的景深刻度线223相对应的纵 向刻度， 获得目标车辆的高度信息； 0068 (14)、 将所述摄像机构20安装在目标车辆内， 并使摄像机构20的摄像方向朝向目 标车辆行驶的前方； 0069 (15)、 采集目标车辆行驶前方的限高杆图像； 0070 (16)、 根据限高杆图像中目标限高杆位于所在限高杆图像的景深刻度线 223相对 应的纵向刻度， 获得目标限高杆的高度信息； 0071 (17)、 将目标限高杆的高度信息与目标车辆的高度信息进行比对； 0072 (18)、 获得目标车辆与目标限高杆的高度差； 0073 (19)、 输出高度差。

32、。 0074 本发明提供的一种基于机器视觉识别的限高检测方法， 在采用该检测方法的摄像 头21上印刷有图像从标系， 该图像坐标系22包括纵向刻度线221、 横向刻度线222、 景深刻度 线223， 景深刻度线223所标示的距离对应拍摄点至目标物的距离， 纵向刻度线221所标示的 距离对应目标物的高度， 横向刻度线 222所标示的距离对应目标物的宽度， 该方法通过单 目视觉对应点标定法来获取待测物体的高度、 宽度、 深度信息， 利用图像坐标系22结合投影 模型， 求解出图像坐标系22与实际成像角度之间的对应关系， 确定目标物在世界坐标系和 图像坐标系22中的对应坐标， 从而得到待测物体的高度、 。

33、宽度、 深度信息， 运算速度快， 满足 车辆行驶过程中的实时性要求； 该检测方法能够实现车辆整体高度检测和限高杆高度检 测， 通过对比检测车辆和限高杆的高度进行分析， 根据分析结果判断是否超高。 0075 其中， 步骤(13)还包括以下步骤： 0076 (131)、 对车辆图像进行预处理； 0077 (132)、 将车辆图像转化为待分析车辆图像； 0078 (133)、 将待分析车辆图像进行数字化描述完成目标车辆位于待分析车辆图像的 说明书 5/8 页 8 CN 110940319 A 8 车辆位置信息； 0079 (134)、 根据车辆位置信息， 确定目标车辆所在车辆图像的车辆景深刻度线22。

34、3对 应的车辆景深刻度， 根据车辆景深刻度获得目标车辆至拍摄点的距离； 0080 (135)、 根据车辆位置信息， 确定目标车辆在与车辆景深刻度相对应的车辆纵向刻 度信息， 从而获得目标车辆的高度信息。 0081 实施步骤(131)时， 预处理至少包括图像平滑处理， 图像分割处理和/或数学形态 学处理。 0082 实施步骤(133)时， 将待分析车辆图像进行数字化描述是将待分析车辆图像从二 维空间映射到三维空间。 0083 步骤(16)还包括以下步骤： 0084 (161)、 对限高杆图像进行预处理； 0085 (162)、 将限高杆图像转化为待分析限高杆图像； 0086 (163)、 将待分。

35、析限高杆图像进行数字化描述完成目标限高杆位于待分析限高杆 图像的限高杆位置信息； 0087 (164)、 根据限高杆位置信息， 确定目标限高杆所在限高杆图像的限高杆景深刻度 线223对应的限高杆景深刻度， 根据限高杆景深刻度获得目标限高杆至拍摄点的距离； 0088 (165)、 根据限高杆位置信息， 确定目标限高杆在与限高杆景深刻度相对应的限高 杆纵向刻度信息， 从而获得目标限高杆的高度信息； 0089 (166)、 根据限高杆位置信息， 确定目标限高杆在与限高杆景深刻度相对应的限高 杆横向刻度信息， 从而获得目标限高杆的宽度信息。 0090 实施步骤(163)时， 将待分析限高杆图像进行数字。

36、化描述是将待分析限高杆图像 从二维空间映射到三维空间。 0091 本发明的目标物的位置信息获得， 是先对目标物图像进行预处理， 并将其转化为 待分析目标物图像， 再将待分析目标物图像进行数字化描述， 将待分析车目标物图像像素 采用二维矩阵描述， 二维矩阵行列表示像素点的空间位置， 并将待分析目标物图像从二维 空间映射到三维空间。 0092 如图1至图7所示， 一种基于机器视觉识别的限高检测装置， 包括安装架 10、 摄像 机构20， 摄像机构20通过安装架10活动安装在目标车辆内， 摄像机构20的摄像方向朝向目 标车辆行驶的前方， 摄像机构20包括摄像头21， 摄像头21的前端镜片上印刷有图像。

37、坐标系 22， 如图1所示， 图像坐标系22包括纵向刻度线221、 横向刻度线222、 景深刻度线223， 图像坐 标系22的左下角点为坐标原点224， 坐标原点224垂直向上为纵向刻度线221， 坐标原点224 水平向右为横向刻度线222， 坐标原点224斜向向上为景深刻度线223， 景深刻度线223与横 向刻度线222的夹角为12度。 0093 本发明提供的基于机器视觉识别的限高检测装置， 包括安装架10、 摄像机构20， 摄 像机构20包括摄像头21， 摄像头21印刷有图像坐标系22， 图像坐标系22包括纵向刻度线 221、 横向刻度线222、 景深刻度线223， 使用时， 使用者先调整。

38、摄像机构20摄像头21的焦距， 校准摄像头21的图像坐标系22， 接着用摄像机构20采集车辆图像， 车辆图像利用图像坐标 系22结合投影模型， 求解出图像坐标系22与实际成像角度之间的对应关系， 确定目标车辆 在世界坐标系和图像坐标系22中的对应坐标， 从而获得目标车辆的高度信息， 然后， 使用者 说明书 6/8 页 9 CN 110940319 A 9 将摄像机构20通过安装架10活动安装在目标车辆内， 并使摄像机构20 的摄像方向朝向目 标车辆行驶的前方， 再处用摄像机构20采集目标车辆行驶前方的限高杆图像， 限高杆图像 利用图像坐标系22结合投影模型， 求解出图像坐标系22与实际成像角度。

39、之间的对应关系， 确定目标限高杆在世界坐标系和图像坐标系22中的对应坐标， 从而获得目标限高杆的高度 信息， 最后， 将目标限高杆的高度信息与目标车辆的高度信息进行比对， 获得目标车辆与目 标限高杆的高度差， 使用者所述高度差判断目标车辆行驶通过所述目标限高杆是否安全； 该装置通过单目采集目标物在图像坐标系22中的对应坐标， 实现单目视觉测距， 从而实现 对车辆整体高度和限高杆高度的检测， 保证车辆安全， 结构简单， 运算速度快。 0094 其中， 摄像机构20包括壳体23、 电路板24、 触摸显示屏25、 电源开关 26、 音量按键 27、 喇叭、 电池， 摄像头21安装在壳体23的后板面上。

40、， 触摸显示屏25安装在壳体23的前板面 上， 电路板24安装在壳体23内， 摄像头21、 触摸显示屏25分别与所电路板24电连接。 摄像头 21和触摸显示屏25分别设置在壳体23的正反两面， 方便摄像机构20的摄像操作。 0095 摄像头21包括第一摄像头211、 第二摄像头212， 第一摄像头211、 第二摄像头212分 别安装在壳体23的后板面上， 第一摄像头211、 第二摄像头212 呈纵向整齐排列。 两个摄像 头21的设置， 方便对图像坐标系22的校准操作。 0096 电路板24包括图像采集模块241、 图像处理模块242、 距离计算模块243， 摄像头21、 图像采集模块241、 。

41、图像处理模块242、 距离计算模块243依次电连接。 图像采集模块241用于 将拍摄的单幅图像发送至图像处理模块242； 图像处理模块242对单幅图像进行预处理后将 单幅图像转化为待分析图像发送至距离计算模块243； 距离计算模块243将待分析图像进行 数字化描述完成目标物的位置信息后， 利用图像坐标系22结合投影模型， 求解出图像坐标 系22 与实际成像角度之间的对应关系， 确定目标物在世界坐标系和图像坐标系22 中的对 应坐标， 从而获得目标物的高度、 宽度、 深度信息。 0097 电源开关26、 音量按键27分别安装在壳体23的侧面上， 喇叭安装在壳体 23内， 电 源开关26、 音量按。

42、键27、 喇叭分别与电路板24电连接。 电源开关 26用于该摄像机构20的开 启与关闭， 喇叭的设置， 用于根据判断结果进行语音播报， 可及时提醒司机做出判断反应， 音量按键27用于调节喇叭的声量大小。 0098 电池安装在壳体23内， 电池与电路板24电连接。 电池的设置， 为摄像机构20提供电 源。 0099 安装架10包括固定支架11及用于夹持摄像机构20的夹持装置12， 夹持装置12包括 载物台121及设于载物台121上方的可拉伸夹紧机构122， 夹持装置12的背面转动连接于固 定支架11的顶端。 固定支架11方便安装在车辆内， 夹持装置12的背面转动连接于固定支架 11的顶端上， 方。

43、便安装在夹持装置12 上的摄像机构20的水平调节。 0100 固定支架11包括底座111、 支撑杆112， 支撑杆112的下端与底座111连接， 夹持装置 12的背面转动连接于支撑杆112的上端。 在固定支架11的下端设底座111， 使固定支架11安 装在车内更为方便。 0101 又一实施方式， 本发明的安装架10还包括螺旋仪13， 夹持装置12的背面通过螺旋 仪13转动连接于支撑杆112的上端。 夹持装置12通过螺旋仪13转动连接于支撑杆112的上 端， 实现安装在夹持装置12上的摄像机构20的自动平衡。 0102 其中， 固定支架11还包括方向切换按键113， 方向切换按键113安装在支撑。

44、杆112， 说明书 7/8 页 10 CN 110940319 A 10 方向切换按键113与螺旋仪13电连接。 在固定支架11上设置方向切换按键113， 方便对夹持 装置12的夹持方向转换。 0103 以上仅为本发明的具体实施例， 并不以此限定本发明的保护范围； 在不违反本发 明构思的基础上所作的任何替换与改进， 均属本发明的保护范围。 说明书 8/8 页 11 CN 110940319 A 11 图1 说明书附图 1/7 页 12 CN 110940319 A 12 图2 说明书附图 2/7 页 13 CN 110940319 A 13 图3 说明书附图 3/7 页 14 CN 110940319 A 14 图4 说明书附图 4/7 页 15 CN 110940319 A 15 图5 说明书附图 5/7 页 16 CN 110940319 A 16 图6 说明书附图 6/7 页 17 CN 110940319 A 17 图7 说明书附图 7/7 页 18 CN 110940319 A 18 。