本實用新型涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，在智能交通領(lǐng)域，交通情況調(diào)查主要通過固定式設(shè)備來完成的，對道路上超限車輛的稽查或非車輛物體(或障礙物)的檢測，也是靠人工來完成，這樣既降低了工作效率，又增加了車輛超限稽查和道路檢測成本。

現(xiàn)有技術(shù)中，對道路交通情況檢測及超限車輛檢測主要采用固定式設(shè)備和移動式設(shè)備來完成。固定式設(shè)備目前主要有激光掃描、微波、線圈、地磁等，移動式設(shè)備有無人機搭載航空圖像采集裝置等。

將圖像采集裝置安裝在無人機上并依靠GPS定位進行航測的應(yīng)用也越來越廣泛，但空中GPS定位高程的精度在10-20cm，而激光測距的精度在2-3cm；圖像采集裝置拍攝的圖片信息量比較大，對道路上車輛信息或非車輛物體(或障礙物)的檢測處理更加困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于上述問題，本實用新型提供一種基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)，可以對道路交通情況進行全面檢測及調(diào)查，并且維護方便，易于管理。

基于上述目的，本實用新型提出了一種基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)，包括：

無人機以及設(shè)置在所述無人機上的通信控制裝置、數(shù)據(jù)處理器、圖像采集裝置和激光測距儀；

其中，所述通信控制裝置用于與遠程控制中心通信，并且所述通信控制裝置連接并控制所述數(shù)據(jù)處理器、圖像采集裝置和激光測距儀；所述激光測距儀用于掃描道路上的所有車道情況；所述圖像采集裝置設(shè)置在所述無人機的下部，用于根據(jù)所述通信控制裝置的指令拍攝待測道路的交通情況和待測車輛的行駛信息；所述數(shù)據(jù)處理器獲取所述圖像采集裝置和激光測距儀的數(shù)據(jù)進行處理后傳輸?shù)剿鐾ㄐ趴刂蒲b置。

其中，所述系統(tǒng)還包括導(dǎo)航裝置，所述導(dǎo)航裝置與所述通信控制裝置連接，用于對所述無人機進行定位和導(dǎo)航。

其中，所述激光測距儀設(shè)置在所述無人機的下部，所述激光測距儀的激光轉(zhuǎn)動軸平行于車輛行駛方向，掃描方向垂直于車輛行駛方向。

其中，所述圖像采集裝置根據(jù)所述無人機與所述車輛的高度和位置調(diào)整拍攝角度和高度。

其中，所述通信控制裝置為具有5G或4G通信協(xié)議的無線通信控制器。

其中，所述導(dǎo)航裝置為差分北斗導(dǎo)航裝置。

其中，所述無人機根據(jù)預(yù)設(shè)的路線飛行或通過所述遠程控制中心的控制飛行。

其中，所述通信控制裝置通過路由器與所述數(shù)據(jù)處理器、圖像采集裝置和激光測距儀連接。

其中，所述裝置還包括存儲器，用于存儲所述圖像采集裝置和所述激光測距儀采集的數(shù)據(jù)，并存儲所述數(shù)據(jù)處理器和所述通信控制裝置的數(shù)據(jù)。

其中，所述圖像采集裝置還用于拍攝所述檢測道路上的非車輛物體，所述導(dǎo)航裝置還用于對所述待測道路上的待測車輛或非車輛物體的位置進行定位。

本實用新型提供的基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)，通過激光測距儀掃描道路上行駛的車輛信息，一方面，實時檢測待測車輛或非車輛物體的長、寬、高、速度，并跟蹤抓拍超長、超寬、超高車輛，并把待測車輛或非車輛物體信息、圖片信息及位置信息及時存儲和上傳管理中心；另一方面調(diào)查路段上的交通流量信息；因此，本實用新型不但能進行交通流量調(diào)查，而且能檢測調(diào)查路段上行駛車輛的超長、超寬、超高情況及非車輛物體，給交通道路管理帶來方便。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型一個實施例的基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的一個較佳實施例的一種基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)的各模塊連接示意圖；

圖3為本實用新型的一個較佳實施例的一種基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)的車輛檢測示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

圖1是本實用新型一個實施例的基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

參照圖1，本實用新型的基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)，具體包括：

無人機8以及設(shè)置在無人機8上的通信控制裝置1、數(shù)據(jù)處理器2、激光測距儀3和圖像采集裝置4。

具體地，通信控制裝置1用于與遠程控制中心通信，并且通信控制裝置1連接并控制數(shù)據(jù)處理器2、圖像采集裝置4和激光測距儀3；激光測距儀3用于掃描道路上的所有車道情況；圖像采集裝置4設(shè)置在無人機8的下部，用于根據(jù)通信控制裝置1的指令拍攝待測道路的交通情況和待測車輛的行駛信息；數(shù)據(jù)處理器2獲取圖像采集裝置4和激光測距儀3的數(shù)據(jù)進行處理后傳輸?shù)酵ㄐ趴刂蒲b置1。

在進一步的實施例中，該檢測系統(tǒng)還包括導(dǎo)航裝置6，導(dǎo)航裝置6與通信控制裝置1連接，用于對無人機8進行定位和導(dǎo)航。

進一步地，該檢測系統(tǒng)還包括存儲器5，用于存儲圖像采集裝置4和激光測距儀3采集的數(shù)據(jù)，并存儲數(shù)據(jù)處理器2和通信控制裝置1的數(shù)據(jù)。

本實施例中，對道路車輛的檢測主要是用于檢測道路上行駛的超限車輛，同時，本實用新型的檢測系統(tǒng)也用于檢測道路上非車輛物體，以及時清除道路上的障礙物，避免妨礙道路暢通。

另外，本實用新型的實施例上述的超限車輛，包括但不限于該車輛的車長、車寬或車高超過了車輛限定的閾值，并且對車輛信息的獲取包括但不限于車輛的車型、車牌信息以及司機的人臉信息。

另外，檢測系統(tǒng)還用于檢測道路上的交通流量，以及時調(diào)控車輛的行駛狀況。

圖2示出了本實用新型的一個實施例的基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)的連接示意圖。

在無人機8上設(shè)置的各個裝置，如圖2所示，通信控制裝置1通過路由器7與數(shù)據(jù)處理器2、激光測距儀3、圖像采集裝置4、存儲器5連接，并且通信控制裝置1與導(dǎo)航裝置6通過串口方式連接，數(shù)據(jù)處理器通過路由模塊7與激光測距儀3、圖像采集裝置4、存儲器5連接，存儲器5通過串口方式與導(dǎo)航裝置6連接，各個裝置通過路由器7和或串口方式進行信息交互，并且各個裝置與路由模塊7通過網(wǎng)線連接，串口方式通過信號線連接。

具體地，無人機8為低空無人機，既能按照預(yù)先設(shè)置的調(diào)查路段自動巡航飛行，也能被遠程控制中心實時控制飛行，在進行超限車輛或非車輛物體精確檢測時，巡航高度可以根據(jù)激光測距儀3測得的離地高度調(diào)整，其高度典型值可以控制在30米以內(nèi)。

通信控制裝置安裝在無人機8的內(nèi)部，用于控制無人機8自動巡航飛行，并通過路由器7和串口通信方式把檢測的道路上的超限車輛數(shù)據(jù)、非車輛物體數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)、抓拍的圖片信息和定位的位置信息及時上傳至遠程控制中心，同時及時響應(yīng)遠程控制中心的各種交互信息，完成與遠程控制中心的數(shù)據(jù)交互，另外，通信控制裝置1還協(xié)同各裝置的工作，并與各個裝置交互信息以及根據(jù)數(shù)處理器2計算的距離調(diào)整無人機8離地面的高度。

在一個優(yōu)選地實施例中，通信控制裝置1優(yōu)選為滿足5G或4G通信協(xié)議的無線通信控制模塊。

數(shù)據(jù)處理器2優(yōu)選安裝在無人機8的內(nèi)部，通過路由器7與其它裝置連接，用于實時處理激光測距儀3傳遞的實時數(shù)據(jù)，并根據(jù)實時數(shù)據(jù)計算無人機8離地面距離、待測車輛或非車輛物體的長、寬、高、 速度等特征信息。

圖像采集裝置4安裝在無人機8的下部，用于拍攝道路情況、待測車輛或非車輛物體的圖片，根據(jù)通信控制裝置或數(shù)據(jù)處理器2計算的超限車輛或非車輛物體指令，跟蹤、抓拍車型車輛或非車輛物體圖片信息，圖像采集裝置4在抓拍超限車輛的車牌和司機人臉信息時，激光測距儀3實時掃描無人機(或激光發(fā)光原點)到超限車輛的距離數(shù)據(jù)，并把該數(shù)據(jù)通過路器7傳遞給數(shù)據(jù)處理器2，數(shù)據(jù)處理器2計算出超限車輛離無人機8(或所述激光發(fā)光原點)的高度和位置，并把該高度和位置信息傳遞給通信控制裝置1，通信控制裝置1控制無人機8飛行高度和位置，使得圖像采集裝置4能更加清楚地抓拍超限車輛的車牌和司機的人臉信息。

激光測距儀3安裝在無人機8的下部，用于掃描待測道路路面、路面上的待測車輛或非車輛物體的信息，得到道路路面、待測車輛或非車輛物體上的掃描點離激光發(fā)光原點的距離，并把這些距離數(shù)據(jù)實時傳遞給數(shù)據(jù)處理器2；激光測距儀3的激光轉(zhuǎn)動軸平行于車輛行駛方向，其掃描方向垂直于激光轉(zhuǎn)動軸并垂直于車輛行駛方向，掃描角度范圍180度—360度，可以取典型值180度，掃描夾角范圍30度—60度，可以取典型值60度，其掃描區(qū)域覆蓋道路車道，掃描頻率范圍10Hz—100Hz，可以取典型值50Hz，角度分辨率在0.5度以下(包括0.5度)，可以取典型值0.1度，系統(tǒng)誤差的典型值是30毫米，激光測距儀3前后幀的時間間隔典型值是20毫秒，最大測距的典型值300米。

存儲器5安裝在無人機8的內(nèi)部，通過路由器7和串口方式與各個裝置連接，用于存儲現(xiàn)場采集、處理結(jié)果以及通信交互數(shù)據(jù)的信息，主要包括通信控制裝置1與遠程控制中心交互的信息、待測車輛或非車輛物體的信息、道路交通情況信息、圖像采集裝置4拍攝的圖片信息以及導(dǎo)航定位的位置信息。

導(dǎo)航裝置6安裝在無人機8的內(nèi)部，通過串口方式與通信控制裝置 1、存儲器5連接，用于對無人機8的位置定位和路徑導(dǎo)航，以及超長、超寬、超高等待測車輛或非車輛物體的位置定位。

在一個優(yōu)選的實施例中，導(dǎo)航裝置6為差分北斗導(dǎo)航裝置。

基于上述的車輛檢測系統(tǒng)，其工作過程如下：

首選，通過遠程控制中心控制通信控制裝置1或是在通信控制裝置1中預(yù)設(shè)需要進行車輛檢測的道路路段。

然后通信控制裝置1在導(dǎo)航裝置6的協(xié)同下，控制無人機8在待測道路上飛行。

在無人機到達待測道路上并按預(yù)設(shè)參數(shù)飛行時，如圖3所示，激光測距儀3實時掃描通過掃描區(qū)域的待測車輛10，并把待測車輛10的數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理器2。

數(shù)據(jù)處理器2實時處理待測車輛10的數(shù)據(jù)，計算待測車輛10是否超限，是該待測車輛10為超限車輛，將該超限車輛信息傳遞給通信控制裝置1。

通信控制裝置1接收到超限車輛信息、超限車輛圖片信息和超限車輛位置信息后，存入存儲器5，并通過通信控制裝置1上傳至遠程控制中心。

進一步地，在檢測非車輛物體時，設(shè)定無人機8自動巡航飛行并檢測待測道路，數(shù)據(jù)處理器2檢測通過激光測距儀3掃描到待測物體的距離，計算出待測物體以無人機巡航速度或近似巡航速度接近無人機8，無人機8減速緩慢靠近待測物體，并且激光測距儀3精確掃描該待測物體信息，數(shù)據(jù)處理器2通過上述方法計算出該待測物體的長、寬、高、速度等特征信息，并計算出待測物體的速度是0或在設(shè)置的速度閾值范圍內(nèi)，就判斷該待測物體是非車輛物體，并把該非車輛物體的數(shù)據(jù)信息傳遞給通信控制裝置1，通信控制裝置1接收到非車輛物體信息、圖像采集裝置4拍攝的圖片信息、導(dǎo)航裝置6定位的位置信息存入存儲器5，并上傳至遠程控制中心，然后無人機8恢復(fù)到正常的道路交 通情況檢測調(diào)查狀態(tài)。

此外，通信控制裝置1每隔預(yù)設(shè)的時間將接收到的所有信息上傳到遠程控制中心。

需要說明的是，本實用新型實施例中的激光測距儀，可以根據(jù)需要使用現(xiàn)有的三維激光測距儀，同時，為了提高拍攝效果，圖像采集裝置4使用高清圖像采集裝置，以能夠清晰地拍攝到超限車輛的車輛信息以及非車輛物體的信息。

本實用新型提供的基于無人機的車輛檢測系統(tǒng)，通過激光測距儀掃描道路上行駛的車輛信息，一方面，實時檢測待測車輛或非車輛物體的長、寬、高、速度，并跟蹤抓拍超長、超寬、超高車輛，并把待測車輛或非車輛物體信息、圖片信息及位置信息及時存儲和上傳管理中心；另一方面調(diào)查路段上的交通流量信息；因此，本實用新型不但能進行交通流量調(diào)查，而且能檢測調(diào)查路段上行駛車輛的超長、超寬、超高情況及非車輛物體，給交通道路管理帶來方便。

雖然結(jié)合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。

本實用新型的說明書中，說明了大量具體細節(jié)。然而，能夠理解，本實用新型的實施例可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐。在一些實例中，并未詳細示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對本說明書的理解。

類似地，應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡本實用新型公開并幫助理解各個實用新型方面中的一個或多個，在上面對本實用新型的示例性實施例的描述中，本實用新型的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開的方法解釋呈反映如下意圖：即所要求保護的本實用新型要求比在每個權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如下面的權(quán)利要求書所反映的那樣， 實用新型方面在于少于前面公開的單個實施例的所有特征。因此，遵循具體實施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實施方式，其中每個權(quán)利要求本身都作為本實用新型的單獨實施例。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以對實施例中的設(shè)備中的模塊進行自適應(yīng)性地改變并且把它們設(shè)置在于該實施例不同的一個或多個設(shè)備中?？梢园褜嵤├械哪K或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是互相排斥之處，可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設(shè)備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本實用新型的范圍之內(nèi)并且形成不同的實施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。