基于狀態(tài)機的車輛檢測方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于車輛檢測【技術領域】，提供一種基于狀態(tài)機的車輛檢測方法及裝置，所述方法包括：獲取原始地磁信號、滑動窗口濾波步驟；更新當前背景環(huán)境地磁信號步驟；二值化處理步驟；狀態(tài)機輸出步驟；車輛檢測事件序列輸出步驟。本發(fā)明技術方案能夠自動更新背景環(huán)境的地磁信號，克服了地磁場隨環(huán)境變化的漂移現(xiàn)象，而且本發(fā)明采用狀態(tài)機檢測方法，能有效提高車輛檢測的準確性。
【專利說明】基于狀態(tài)機的車輛檢測方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛檢測【技術領域】，尤其涉及一種基于狀態(tài)機的車輛檢測方法及裝置。
【背景技術】
[0002]智能交通系統(tǒng)是解決日益嚴重的道路交通問題的有效辦法，而車輛檢測傳感器則是智能交通系統(tǒng)中最重要的交通數(shù)據(jù)采集設備之一。目前車輛檢測傳感器的信號來源包括聲音、壓力、地磁、視頻等等。從生產(chǎn)成本、檢測效率、部署難度等方面的因素綜合考慮，使用基于地磁傳感器的車輛檢測是一個相對比較理想并且易于實現(xiàn)的。
[0003]傳統(tǒng)的基于地磁信號處理的車輛檢測技術方案往往采用固定閾值檢測，當檢測到得地磁信號大于固定閾值時，認定當前有車輛經(jīng)過，否則認定當前有車輛經(jīng)過。由于現(xiàn)有技術方案沒有考慮到背景環(huán)境地磁信號漂移的影響，因此檢測裝置不能長時間穩(wěn)定工作，而且檢測精度較低。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于狀態(tài)機的車輛檢測方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有車輛檢測技術方案由于沒有考慮到環(huán)境地磁信號漂移的影響，使得檢測裝置不能長時間穩(wěn)定工作，而且檢測精度較低的技術問題。
[0005]一方面，所述基于狀態(tài)機的車輛檢測方法包括下述步驟:
[0006]實時獲取無線地磁傳感器輸出的原始地磁信號(k)，并進行滑動窗口濾波，得到平滑地磁信號Bi (k);
[0007]根據(jù)狀態(tài)機當前輸出狀態(tài)以及所述平滑地磁信號％ (k)更新當前背景環(huán)境地磁信號 bi (k)；
[0008]計算所述平滑地磁信號％ (k)與所述背景環(huán)境地磁信號bi (k)的差值，并對所述差值進行二值化處理，得到車輛信息序列u (k)；
[0009]將所述車輛信息序列u (k)作為狀態(tài)機的輸入，并獲取狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s (k)；
[0010]根據(jù)所述狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s (k)，得到車輛檢測事件序列d(k)并輸出，所述車輛檢測事件序列用于表示當前是否有車。
[0011]另一方面，所述基于狀態(tài)機的車輛檢測裝置包括:
[0012]信號采集濾波模塊，用于實時獲取無線地磁傳感器輸出的原始地磁信號& (k)，并進行滑動窗口濾波，得到平滑地磁信號ai(k)；
[0013]背景環(huán)境更新模塊，用于根據(jù)狀態(tài)機當前輸出狀態(tài)以及所述平滑地磁信號ajk)更新當前背景環(huán)境地磁信號bi(k)；
[0014]二值化處理輸出模塊，用于計算所述平滑地磁信號％ (k)與所述背景環(huán)境地磁信號bi(k)的差值，并對所述差值進行二值化處理，得到車輛信息序列u (k)；
[0015]狀態(tài)機輸出模塊，用于將所述車輛信息序列u (k)作為狀態(tài)機的輸入，并獲取狀態(tài)機的輸出狀態(tài)S (k);
[0016]車輛檢測輸出模塊，用于據(jù)所述狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s (k)，得到車輛檢測事件序列d(k)并輸出，所述車輛檢測事件序列用于表示當前是否有車。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:由于在實際車輛檢測過程中，背景環(huán)境地磁信號存在漂移現(xiàn)象，在本發(fā)明技術方案中，通過背景環(huán)境地磁信號的更新，能夠自動適應環(huán)境變化，克服了背景環(huán)境地磁信號漂移的影響；而且本發(fā)明采用狀態(tài)機檢測方法，抗干擾能力強，魯棒性好，檢測精度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明第一實施例提供的基于狀態(tài)機的車輛檢測方法的流程圖；
[0019]圖2是本發(fā)明第一實施例提供的狀態(tài)機各狀態(tài)的跳轉流程示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明第二實施例提供的基于狀態(tài)機的車輛檢測裝置的結構方框圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]為了說明本發(fā)明所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0023]實施例一:
[0024]圖1示出了本發(fā)明第一實施例提供的基于狀態(tài)機的車輛檢測方法的流程，為了便于說明僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分。
[0025]如圖1所示，本實施例提供的基于狀態(tài)機的車輛檢測方法包括下述步驟:
[0026]步驟S101、實時獲取無線地磁傳感器輸出的原始地磁信號ri(k)，并進行滑動窗口濾波，得到平滑地磁信號％ (k)。
[0027]本實施例采用三軸地磁傳感器檢測車輛，通常所述三軸地磁傳感器安裝于道路表面或內嵌于道路中，當?shù)缆飞嫌熊囕v經(jīng)過時，地磁信號發(fā)生改變，所述三軸地磁傳感器采集到的原始地磁信號發(fā)生變化，本實施例通過獲取原始地磁信號以及實時更新背景環(huán)境地磁信號，并結合具體的算法來檢測是否有車輛經(jīng)過。
[0028]具體的，在本步驟中，三軸地磁傳感器具有XYZ三個軸方向，在安裝三軸地磁傳感器時，Z軸垂直于路面,X軸與車輛前進方向一致，在每個軸方向都有磁場強度輸出。假設三軸地磁傳感器輸出的原始地磁信號為A (k)，其中i為XYZ三個軸方向的某一軸，在獲取到原始地磁信號ri(k)后，對原始地磁信號進行滑動窗口濾波，得到平滑地磁信號ai (k)。
[0029]優(yōu)選的，作為一種【具體實施方式】，滑動窗口濾波計算方法如下:
【權利要求】
1.一種基于狀態(tài)機的車輛檢測方法，其特征在于，所述方法包括: 實時獲取無線地磁傳感器輸出的原始地磁信號A (k)，并進行滑動窗口濾波，得到平滑地磁信號81(10 ； 根據(jù)狀態(tài)機當前輸出狀態(tài)以及所述平滑地磁信號ai(k)更新當前背景環(huán)境地磁信號bi (k)； 計算所述平滑地磁信號％(10與所述背景環(huán)境地磁信號bi(k)的差值，并對所述差值進行二值化處理，得到車輛信息序列u (k)； 將所述車輛信息序列u (k)作為狀態(tài)機的輸入，并獲取狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s (k)； 根據(jù)所述狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s (k)，得到車輛檢測事件序列d (k)并輸出，所述車輛檢測事件序列用于表示當前是否有車。
2.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述滑動窗口濾波計算方法如下:

3.如權利要求2所w述方法，其特征在于，所述更新當前背景環(huán)境地磁信號bi(k)方法如下:

4.如權利要求3所述方法，其特征在于，所述對所述差值進行二值化處理，得到車輛信息序列u(k)方法如下:
5.如權利要求4所述方法，其特征在于，所述狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s(k)包括初始化基線狀態(tài)S1、無車狀態(tài)S2、無車超計狀態(tài)S3、無車低計狀態(tài)S4、有車狀態(tài)S5、有車低計狀態(tài)S6和有車超計狀態(tài)S7，所述將所述車輛信息序列u (k)作為狀態(tài)機的輸入，并獲取狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s (k)，其狀態(tài)機的狀態(tài)跳轉流程如下: 初始化基線狀態(tài)S1:剛剛啟動車輛檢測方法，進行背景環(huán)境初始化，經(jīng)過指定時間后，跳轉到無車狀態(tài)S2 ； 無車狀態(tài)S2:若u(k)=l，則立即跳轉到無車超計狀態(tài)S3，否則維持在本狀態(tài)；無車超計狀態(tài)S3:若u (k) =0，則立即跳轉到無車低計狀態(tài)S4，否則維持在本狀態(tài)并記錄連續(xù)維持在本狀態(tài)的次數(shù)，如果次數(shù)達到指定的預設值，則跳轉到有車狀態(tài)S5 ； 無車低計狀態(tài)S4:若u(k)=l，則立即跳轉到無車超計狀態(tài)S3，否則維持在本狀態(tài)并記錄連續(xù)維持在本狀態(tài)的次數(shù)，如果次數(shù)達到指定的預設值，則跳轉到無車狀態(tài)S2 ； 有車狀態(tài)S5，若u (k) =0，跳轉到有車低計狀態(tài)S6，若u (k) =1，維持在本狀態(tài)； 有車低計狀態(tài)S6，若u (k) =1，則立即跳轉到有車超計狀態(tài)S7,否則維持在本狀態(tài)并記錄連續(xù)維持在本狀態(tài)的次數(shù)，如果次數(shù)達到指定的預設值，則跳轉到無車狀態(tài)S2 ； 有車超計狀態(tài)S7，若u (k) =0，則立即跳轉到有車低計狀態(tài)S6，否則維持在本狀態(tài)并記錄連續(xù)維持在本狀態(tài)的次數(shù)，如果次數(shù)達到指定的預設值，則跳轉到有車狀態(tài)S5。
6.如權利要求5所述方法，其特征在于，所述根據(jù)所述狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s(k)，得到車輛檢測事件序列d(k)步驟具體如下: 當s(k)= “有車狀態(tài)”時，d(k)=l，否則d(k)=0 ； 根據(jù)d(k)連續(xù)等于I的次數(shù)，估算車輛經(jīng)過三軸地磁傳感器的時間。
7.一種基于狀態(tài)機的車輛檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括: 信號采集濾波模塊，用于實時獲取無線地磁傳感器輸出的原始地磁信號A (k)，并進行滑動窗口濾波，得到平滑地磁信號ai(k)； 背景環(huán)境更新模塊，用于根據(jù)狀態(tài)機當前輸出狀態(tài)以及所述平滑地磁信號ai(k)更新當前背景環(huán)境地磁信號bi(k)； 二值化處理輸出模塊，用于計算所述平滑地磁信號ajk)與所述背景環(huán)境地磁信號bi(k)的差值，并對所述差值進行二值化處理，得到車輛信息序列u (k)； 狀態(tài)機輸出模塊，用于將所述車輛信息序列u(k)作為狀態(tài)機的輸入，并獲取狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s (k)； 車輛檢測輸出模塊，用于據(jù)所述狀態(tài)機的輸出狀態(tài)s (k)，得到車輛檢測事件序列d(k)并輸出，所述車輛檢測事件序列用于表示當前是否有車。
8.如權利要求7所述裝置，其特征在于，所述信號采集濾波模塊的滑動窗口濾波公式 如下
9.如權利要求8所述裝置，其特征在于，所述背景環(huán)境更新模塊的當前背景環(huán)境地磁信號更新公式如下:
10.如權利要求9所述裝置，其特征在于，所述二值化處理輸出模塊的二值化處理公式如下:
【文檔編號】G08G1/042GK103794058SQ201410077615
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權日:2014年3月5日
【發(fā)明者】余茂榮 申請人:武漢慧聯(lián)無限科技有限公司