RU2579645C1

RU2579645C1 - Method of determining vehicle speed

Info

Publication number: RU2579645C1
Application number: RU2014146068/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Серга; Павел Васильевич Мамаков; Владимир Петрович Новиков; Василий Викторович Щукин; Виктор Иванович Анисимов; Константин Эдуардович Шишкин; Дмитрий Андреевич Карюхин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии"
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2014-11-18
Publication date: 2016-04-10

Abstract

FIELD: test and measurement equipment.

SUBSTANCE: invention relates to test and measurement equipment, specifically to methods for determining vehicle speed. To calibrate, method includes passing a test vehicle with known constant speed through a control zone. Recording video frames obtained during passage through control zone of video camera. Time of occurrence of video frames is measured, coordinates of centre and width of vehicle registration plate (VRP) in video frames in pixels are calculated. Method includes calculating and obtaining calibration dependence in system of coordinates of road surface and width of VRP from coordinates of centre of VRP in system of coordinates of video frame. For unknown vehicle, all video frames with an image of VRP are recorded. Based on results of measuring coordinates of centre and width of VRP at all video frames in pixels and calibration dependence, speed of unknown vehicle is calculated.

EFFECT: simplified measurement and high accuracy of measuring velocity.

1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для контроля движения на дорогах, для контроля нарушения скоростного режима транспортными средствами (ТС).The invention relates to measuring equipment and can be used to control traffic on the road, to control speed violations by vehicles (TS).

Существует множество устройств и способов определения скорости транспортных средств: радары, лазеры, видеокамеры и пр. Предлагаемый способ основан на анализе последовательности видеокадров полученных от видеокамеры (ВК), установленной на пути движения ТС, и измерении параметров пластины с государственным регистрационным знаком (ГРЗ).There are many devices and methods for determining the speed of vehicles: radars, lasers, video cameras, etc. The proposed method is based on the analysis of the sequence of video frames received from a video camera (VK) installed on the vehicle’s path of movement, and measuring the parameters of a plate with a state registration plate (GRZ).

Известен способ определения скорости транспортного средства (патент РФ №2442218 с приоритетом от 03.12.2010 г., МПК G08G 1/052), заключающийся в том, что на пути движения ТС размещают видеокамеру, с помощью которой формируют последовательность видеокадров с изображением пластины ГРЗ ТС при перемещении его в зоне контроля видеокамеры и определяют значение скорости ТС за время пересечения им зоны контроля видеокамеры, согласно изобретению фиксируют, по крайней мере, два видеокадра с различимым изображением ГРЗ, для каждого зафиксированного видеокадра осуществляют распознавание ГРЗ, определяют и запоминают время фиксации видеокадра, определяют ширину и высоту изображения пластины ГРЗ на видеокадре, вычисляют отношение ширины и высоты изображения пластины ГРЗ, сравнивают это значение с эталонным для данного типа распознанной пластины ГРЗ, по результатам сравнений вычисляют коэффициент сужения пластины ГРЗ, с учетом которого корректируют измеренную ширину изображения пластины ГРЗ, затем, с учетом фокусного расстояния объектива видеокамеры, параметров матрицы видеокамеры и скорректированной ширины изображения пластины ГРЗ, определяют расстояния Ln, где n=1, 2, 3, - номер зафиксированного видеокадра, от видеокамеры до пластины ГРЗ для каждого зафиксированного видеокадра и определяют значение скорости для каждой из возможных пар зафиксированных видеокадров как отношение разности вычисленных расстояний ΔLn к разности времени фиксации ΔΤп соответствующих видеокадров, при этом в качестве искомого значения скорости выбирают значение, соответствующее максимальной скорости на данном участке зоны контроля видеокамеры.A known method of determining the speed of a vehicle (RF patent No. 2442218 with priority dated December 3, 2010, IPC G08G 1/052), which consists in the fact that a video camera is placed on the vehicle’s path of travel, with the help of which a sequence of video frames with the image of the plate of the filter plate of the vehicle when moving it in the control zone of the video camera, and determine the value of the vehicle speed during the time it crosses the control zone of the video camera, according to the invention, at least two video frames with a distinguishable image of GRZ are recorded, for each recorded video frame they carry out recognition of the slip ring, determine and remember the time of fixing the video frame, determine the width and height of the image of the slip plate on the video frame, calculate the ratio of the width and height of the image of the slip plate, compare this value with the reference for a given type of recognized slip plate, and compare the narrowing coefficient of the slip plate taking into account which the measured image width of the plate is corrected, then, taking into account the focal length of the lens of the camera, the parameters of the matrix of the camera and the corrections the width of the image of the ID plate, determine the distance Ln, where n = 1, 2, 3, is the number of the recorded video frame from the camera to the plate of the ID plate for each fixed video frame and determine the speed value for each of the possible pairs of recorded video frames as the ratio of the difference between the calculated distances ΔLn to the fixation time difference ΔΤп of the corresponding video frames, while the value corresponding to the maximum speed in a given section of the camera’s control zone is selected as the desired speed value.

Недостаток этого способа заключается в низкой точности измерения положения автомобиля в видеокадре и, следовательно, скорости.The disadvantage of this method is the low accuracy of measuring the position of the car in the video frame and, therefore, speed.

Наиболее близким техническим решением является способ определения скорости транспортных средств (патент РФ №2419884 с приоритетом 20.07.2010 г., МПК G08G 1/052), заключающийся в том, что на пути движения ТС размещают видеокамеру и фиксируют видеокадры с изображением пластины ГРЗ ТС при перемещении его в зоне контроля видеокамеры, отличающийся тем, что предварительно измеряют параметры расположения видеокамеры относительно плоскости дороги, запоминают видеокадры, полученные в начале и в конце зоны контроля видеокамеры, определяют временной интервал между первым и последним видеокадрами, измеряют координаты точек углов и центра пластины ГРЗ в системе координат видеокадра в начале и в конце зоны контроля, преобразуют координаты точек углов и центра пластины ГРЗ из системы координат видеокадров в систему координат дороги с учетом параметров расположения видеокамеры относительно плоскости дороги, определяют направление перемещения пластины ГРЗ в системе координат дороги по координатам точек центра пластины ГРЗ в начале и в конце зоны контроля, корректируют размеры видимого изображения пластины ГРЗ на видеокадрах с учетом направления перемещения пластины ГРЗ, сравнивают скорректированные размеры пластины ГРЗ со стандартными значениями размеров пластины ГРЗ и по результатам сравнения определяют высоту, на которой перемещается точка центра пластины ГРЗ относительно плоскости дороги, преобразуют координаты точек углов и центра пластины ГРЗ из системы координат видеокадра в систему координат дороги в плоскости, параллельной плоскости дороги и расположенной на высоте перемещения точки центра пластины ГРЗ, определяют величину перемещения точки центра пластины ГРЗ в указанной плоскости, по найденной величине перемещения точки центра пластины ГРЗ и времени, за которое было совершено это перемещение, соответствующее временному интервалу между первым и последним видеокадрами, определяют скорость ТС.The closest technical solution is a method for determining the speed of vehicles (RF patent No. 2419884 with priority July 20, 2010, IPC G08G 1/052), which consists in placing a video camera on the vehicle’s path and fixing video frames with the image of the vehicle’s GRZ plate moving it in the control zone of the video camera, characterized in that the parameters of the location of the video camera relative to the road plane are preliminarily measured, the video frames obtained at the beginning and at the end of the video camera control zone are stored, the time interval is determined between the first and last video frames, the coordinates of the points of the angles and center of the plate of the GRZ are measured in the coordinate system of the video frame at the beginning and at the end of the control zone, the coordinates of the points of the angles and the center of the plate of the GRZ are converted from the coordinate system of the video frames to the coordinate system of the road, taking into account the parameters of the camera’s location relative to the road plane , determine the direction of movement of the GRZ plate in the coordinate system of the road according to the coordinates of the points of the center of the GRZ plate at the beginning and at the end of the control zone, adjust the dimensions of the visible image the slab plate on the video frames, taking into account the direction of movement of the slab plate, compare the adjusted dimensions of the slab plate with the standard values of the slab plate and determine the height at which the center point of the slab plate moves relative to the road plane, the coordinates of the points of the corner and the center of the slab plate are converted from coordinate system of the video frame to the coordinate system of the road in a plane parallel to the road plane and located at the height of the displacement of the center point of the plate GRZ, defined the magnitude of the displacement of the center point of the GRZ plate in the specified plane is determined from the found value of the displacement of the center point of the GRZ plate and the time during which this movement was made, corresponding to the time interval between the first and last video frames, the speed of the vehicle is determined.

Недостаток этого способа заключается в сложности калибровки, т.е. привязке ВК к дорожному полотну, а именно: измерения большого количества параметров, таких как высота подвеса ВК, расстояния ее до зоны контроля и углы ее установки, наклоны плоскости дорожного полотна в пределах зоны контроля. Проведение данных работ требует не только использования геодезического и электронного измерительного оборудования, но и дополнительных организационных мероприятий, связанных с временным перекрытием движения ТС через зону контроля. Погрешности и ошибки в измерениях многочисленных параметров, таких как, высота подвеса ВК, расстояния ее до зоны контроля и углы ее установки, наклоны плоскости дорожного полотна в пределах зоны контроля, неизбежно приведут к погрешностям в измерении скорости.The disadvantage of this method is the difficulty of calibration, i.e. tying the VK to the roadway, namely: measuring a large number of parameters, such as the height of the VK suspension, its distance to the control zone and its installation angles, the slopes of the road surface within the control zone. Carrying out these works requires not only the use of geodetic and electronic measuring equipment, but also additional organizational measures related to the temporary blocking of vehicle traffic through the control zone. Errors and errors in the measurements of numerous parameters, such as the VK suspension height, its distances to the control zone and its installation angles, the inclination of the road surface within the control zone, will inevitably lead to errors in speed measurement.

Технический результат предлагаемого изобретения «Способ определения скорости транспортного средства» может быть представлен следующим перечнем:The technical result of the invention “Method for determining the speed of a vehicle” can be represented by the following list:

Упрощение способа измерения скорости ТС,Simplification of the method of measuring vehicle speed,

Сокращается количество параметров при определении конечного результата,The number of parameters is reduced when determining the final result,

Повышение точности определения скорости ТС,Improving the accuracy of determining the speed of the vehicle,

Простота и доступность проведения калибровки,Easy and affordable calibration

Проведение калибровки без перекрытия дорожного движения.Calibration without blocking traffic.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, являются упрощение способа измерения и повышение точности определения скорости ТС с помощью ВК. Для этого калибровка зоны контроля в предлагаемом способе обеспечивается проездом контрольной зоны тестовым ТС с известной постоянной скоростью. Не требуется применения сложной геодезической и другой измерительной аппаратуры для измерения множества параметров, осуществляющих привязку ВК к дорожному полотну, нет необходимости перекрывать дорожное движение в зоне измерений для проведения калибровки, так как проезд зоны контроля тестовым ТС с любой известной постоянной скоростью можно обеспечить и в общем потоке ТС. Процесс калибровки зоны контроля в предлагаемом способе существенно проще, а ошибка и погрешность существенно уменьшаются, т.к. в определении скорости используются только скорость тестового ТС, по два параметра пластины ГРЗ (ширина и центр) тестового и неизвестного ТС и время фиксации видеокадров. В отличие от предлагаемого способа в аналоге требуется измерение большого количества параметров (высоты подвеса ВК, расстояния ее до зоны контроля и углы ее установки, наклоны плоскости дорожного полотна в пределах зоны контроля и пр.).The technical problem to which the invention is directed is to simplify the measurement method and increase the accuracy of determining the speed of the vehicle using VC. To do this, the calibration of the control zone in the proposed method is provided by passing the control zone of the test vehicle with a known constant speed. It does not require the use of sophisticated geodetic and other measuring equipment to measure many parameters that attach the VK to the roadway, there is no need to block traffic in the measurement zone for calibration, since the test zone can be passed through the test vehicle at any known constant speed in general TS flow. The calibration process of the control zone in the proposed method is much simpler, and the error and error are significantly reduced, because in determining the speed, only the speed of the test vehicle is used, two parameters of the plate of the distributor plate (width and center) of the test and unknown vehicles and the time of fixing the video frames. In contrast to the proposed method, the analogue requires the measurement of a large number of parameters (VK suspension height, its distance to the control zone and its installation angles, inclinations of the road surface within the control zone, etc.).

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе определения скорости ТС собраны существенные признаки, являющиеся необходимыми и достаточными и позволяющие определить скорость ТС с высокой точностью и упростить способ определения скорости ТС.The technical result is achieved by the fact that in the proposed method for determining the speed of the vehicle collected essential features that are necessary and sufficient and allow you to determine the speed of the vehicle with high accuracy and simplify the method of determining the speed of the vehicle.

Все существенные признаки можно условно разделить на две части. Первая часть - это признаки, позволяющие определить путь, пройденный тестовым ТС по дорожному полотну, и получить калибровочную зависимость пройденного пути в системе координат дорожного полотна от координаты центра пластины ГРЗ в системе координат видеокадра тестового ТС. По двум любым выбранным видеокадрам с пластиной ГРЗ неизвестного ТС с зафиксированным временным интервалом между ними из калибровочной зависимости по координатам центров пластины ГРЗ тестового ТС, совпадающим с вычисленными координатами центров пластин ГРЗ неизвестного ТС, находят расстояние, пройденное неизвестным ТС по дорожному полотну между выбранными видеокадрами. Эти действия позволяют получить первую часть формулы, определяющую предварительную скорость неизвестного ТС по пройденному пути между двумя видеокадрами и известному временному интервалу между ними, без учета высоты подвеса номера над дорожным полотном и других параметров, влияющих на точность определения скорости.All essential features can be divided into two parts. The first part is the signs that allow you to determine the path traveled by the test vehicle along the roadway, and to obtain a calibration dependence of the distance traveled in the coordinate system of the roadway from the coordinate of the center of the plate GRZ in the coordinate system of the video frame of the test vehicle. Using any two selected video frames with a GRZ plate of an unknown vehicle with a fixed time interval between them, from the calibration dependence on the coordinates of the centers of a plate of a GRZ of a test vehicle, which coincides with the calculated coordinates of the centers of the plates of a GRZ of an unknown vehicle, find the distance traveled by the unknown vehicle along the road between the selected video frames. These actions allow you to get the first part of the formula, which determines the preliminary speed of an unknown vehicle along the distance traveled between two video frames and the known time interval between them, without taking into account the height of the number suspension above the roadway and other parameters that affect the accuracy of determining the speed.

Вторая часть признаков позволяет получить калибровочную зависимость ширины пластины от координаты центра пластины ГРЗ в системе координат видеокадра тестового ТС. Как минимум по одному выбранному видеокадру с пластиной ГРЗ неизвестного ТС с вычисленной шириной и центром из калибровочной зависимости по координатам центров пластины ГРЗ тестового ТС, совпадающим с вычисленными координатами центров пластин ГРЗ неизвестного ТС, находят ширину пластины ГРЗ тестового ТС. Отношение ширин пластин ГРЗ тестового и неизвестного ТС является поправочным коэффициентом. При определении поправочного коэффициента с целью повышения точности измерения возможно использование двух, нескольких или даже всех видеокадров с зафиксированной пластиной ГРЗ неизвестного ТС с вычисленными координатами и ширинами пластины ГРЗ. Из всех найденных поправочных коэффициентов для каждого видеокадра в этом случае берется и используется среднее арифметическое значение. Поправочный коэффициент является второй частью формулы и учитывает параметры, непосредственно влияющие на точность определения скорости.The second part of the features allows you to obtain a calibration dependence of the width of the plate from the coordinate of the center of the plate GRZ in the coordinate system of the video frame of the test vehicle. For at least one selected video frame with a plate of a plate of a plate of a plate of a test plate of a unknown plate with a calculated width and a center from the calibration dependence for the coordinates of the centers of the plate of a plate of a plate of a test vehicle matching the calculated coordinates of the centers of the plates of a plate of a plate of an unknown vehicle, find the width of the plate of the plate of a plate of a test vehicle. The ratio of the widths of the plates of the test and unknown vehicle is a correction factor. When determining the correction factor in order to increase the accuracy of the measurement, it is possible to use two, several, or even all video frames with a fixed GRZ plate of an unknown vehicle with the calculated coordinates and widths of the GRZ plate. Of all the found correction factors for each video frame in this case, the arithmetic mean value is taken and used. The correction factor is the second part of the formula and takes into account parameters that directly affect the accuracy of determining the speed.

Формула, состоящая из двух частей, определяет конечный результат посредством произведения предварительной скорости на поправочный коэффициент - скорость неизвестного ТС.The two-part formula determines the final result by multiplying the preliminary speed by the correction factor — the speed of the unknown vehicle.

Признаки калибровки зоны контроля проездом тестового ТС с известной постоянной скоростью являются основными признаками, обеспечивающими получение конечного результата, а признаки фиксации всех видеокадров, времени их появления и вычисление центра и ширины пластины ГРЗ, построение калибровочных кривых являются общими для получения основного технического результата определения скорости.Signs of calibration of the test driveway zone of the test vehicle with a known constant speed are the main features that provide the final result, and signs of fixing all the video frames, the time of their appearance and the calculation of the center and width of the plate, the construction of calibration curves are common to obtain the main technical result of determining the speed.

Только построенные калибровочные зависимости, связывающие систему координат дорожного полотна и видеокадра, позволяют найти пройденный отрезок пути неизвестным ТС между двумя зафиксированными видеокадрами по координатам центра пластины ГРЗ. А калибровочная зависимость ширины пластины ГРЗ от координаты центра пластины ГРЗ тестового ТС в системе координат видеокадра позволяет найти ширину пластины ГРЗ тестового ТС для той же координаты центра пластины ГРЗ, что и найденной в зафиксированном видеокадре при проезде неизвестного ТС. Сравнение ширин пластины ГРЗ тестового и неизвестного ТС при одинаковых координатах центра пластины ГРЗ и найденный отрезок пути, пройденный неизвестным ТС между двумя зафиксированными видеокадрами, позволит вычислить скорость неизвестного ТС с высокой точностью.Only the constructed calibration dependencies connecting the coordinate system of the roadway and the video frame allow us to find the distance traveled by an unknown vehicle between two recorded video frames by the coordinates of the center of the plate. And the calibration dependence of the width of the GRZ plate on the coordinate of the center of the GRZ plate of the test vehicle in the coordinate frame of the video frame allows you to find the width of the plate of the GRZ test plate for the same coordinate of the center of the plate of the GRZ as found in the fixed video frame when driving through an unknown TS. Comparison of the widths of the GRZ test plate and the unknown TS at the same coordinates of the center of the GRZ plate and the found distance traveled by the unknown TS between two captured video frames will allow us to calculate the speed of the unknown TS with high accuracy.

Признаки и их взаимосвязь описаны ниже.Signs and their relationship are described below.

Признак 1. Калибровка осуществляется посредством проезда тестового ТС с известной постоянной скоростью через зону контроля ВК.Symptom 1. Calibration is carried out by passing the test vehicle with a known constant speed through the control zone VK.

Калибровка является признаком, обеспечивающим получение конечного результата, а совместно с признаками 2 и 3 эта группа признаков относится к калибровке всего технологического процесса.Calibration is a feature that provides the final result, and together with features 2 and 3, this group of features relates to the calibration of the entire process.

Этот признак совместно с признаком 2 (время появления видеокадров) позволяет определить путь, пройденный тестовым ТС по дорожному полотну (признак 4), в дальнейшем, используя признаки 2, 3, 4, получить калибровочные зависимости (признаки 5 и 6), обеспечивающие возможность осуществления и выполнение действий согласно предлагаемому изобретению, и участвуют в определении конечного результата. Калибровка является признаком, обеспечивающим получение конечного результата.This sign, together with sign 2 (time of appearance of video frames), allows you to determine the path traveled by the test vehicle along the roadway (sign 4), in the future, using signs 2, 3, 4, obtain calibration dependences (signs 5 and 6), providing the possibility of and performing actions according to the invention, and are involved in determining the final result. Calibration is a sign that provides the final result.

Признак 2. Фиксируется время появления всех видеокадров тестового и неизвестного ТС.Symptom 2. The time of appearance of all video frames of the test and unknown vehicle is fixed.

Признак 3. Определяются координаты центра и ширина пластины ГРЗ тестового и неизвестного ТС.Symptom 3. The coordinates of the center and the width of the plate of the test and unknown vehicle are determined.

Признак 4. Определяется путь, пройденный тестовым ТС по дорожному полотну. Пройденный путь определяется, используя признаки 1, 2, 3 предлагаемого изобретения. На основании этого признака строится калибровочная зависимость (признак 5). Это позволяет, используя признаки 7, определить предварительную скорость, признак 8, и участвовать в определении реальной скорости, признак 12. Признаки 2, 3, 4 предлагаемого изобретения являются необходимыми для построения калибровочных зависимостей (признаки 5 и 6), а также для получения окончательного результата.Symptom 4. The path traveled by the test vehicle along the roadway is determined. The distance traveled is determined using features 1, 2, 3 of the present invention. Based on this feature, a calibration dependence is constructed (feature 5). This allows, using signs 7, to determine the preliminary speed, sign 8, and participate in determining the real speed, sign 12. Signs 2, 3, 4 of the present invention are necessary for constructing calibration dependencies (signs 5 and 6), as well as to obtain the final result.

Признак 5. Строится калибровочная зависимость пройденного пути тестового ТС в системе координат дорожного полотна от координаты центра пластины ГРЗ в системе координат видеокадра.Symptom 5. A calibration dependence is built of the distance traveled by the test vehicle in the coordinate system of the roadway from the coordinate of the center of the plate GRZ in the coordinate system of the video frame.

Калибровочная зависимость построена при использовании признаков 1-4 предлагаемого изобретения.The calibration dependence is built using signs 1-4 of the present invention.

Признак 6. Строится калибровочная зависимость ширины пластины ГРЗ от координаты центра пластины ГРЗ в системе координат видеокадра тестового ТС. Калибровочная зависимость построена при использовании признаков 1-3 предлагаемого изобретения.Symptom 6. A calibration dependence of the width of the plate of the distributor is plotted on the coordinate of the center of the plate of the distributor in the coordinate system of the video frame of the test vehicle. The calibration dependence is built using the signs 1-3 of the present invention.

Признак 7. Выбираются два любых видеокадра, зафиксированных при проезде неизвестного ТС с известными координатами центров пластин, и определяется временной интервал между ними. Использованы признаки 2 и 3 предлагаемого изобретения.Symptom 7. Any two video frames selected during the passage of an unknown vehicle with known coordinates of the centers of the plates are selected, and the time interval between them is determined. Used signs 2 and 3 of the present invention.

Признак 8. Используя калибровочную зависимость пройденного пути от координаты центра пластины ГРЗ тестового ТС, находятся координаты центров пластин ГРЗ тестового ТС, совпадающие с координатами центров пластин ГРЗ неизвестного ТС в двух выбранных видеокадрах. Определяется расстояние, пройденное неизвестным ТС по дорожному полотну между этими видеокадрами.Symptom 8. Using the calibration dependence of the distance traveled on the coordinate of the center of the plate of the GRZ of the test vehicle, we find the coordinates of the centers of the plates of the GRZ of the test vehicle, which coincide with the coordinates of the centers of the plates of the GRZ of an unknown TS in two selected video frames. The distance traveled by an unknown vehicle along the road between these video frames is determined.

По пройденному пути и временному интервалу между двумя видеокадрами вычисляется предварительная скорость неизвестного ТС.Based on the distance traveled and the time interval between two video frames, the preliminary speed of the unknown vehicle is calculated.

Использованы признаки 1, 2, 3, 4, 5, 7 предлагаемого изобретения.Used signs 1, 2, 3, 4, 5, 7 of the present invention.

Признак 9. Выбирается как минимум один видеокадр неизвестного ТС.Symptom 9. At least one video frame of an unknown vehicle is selected.

Использованы признаки 2 и 3 предлагаемого изобретения.Used signs 2 and 3 of the present invention.

Признак 10. Используя калибровочную зависимость ширины пластины ГРЗ от координаты центра пластины ГРЗ тестового ТС, находится ширина пластин ГРЗ тестового ТС с координатой центра пластины, совпадающей с координатой центра пластины ГРЗ неизвестного ТС в выбранном видеокадре.Symptom 10. Using the calibration dependence of the width of the plate of the distributor plate on the coordinate of the center of the plate of the distributor plate of the test vehicle, we find the width of the plate of the distributor plate of the test vehicle with the coordinate of the center of the plate that coincides with the coordinate of the center of the plate of the distributor plate of the unknown vehicle in the selected video frame.

Использованы признаки 1, 2, 3, 6, 9 предлагаемого изобретения.Used signs 1, 2, 3, 6, 9 of the present invention.

Признак 11. Составляется отношение ширин пластин ГРЗ тестового и неизвестного ТС, которое является поправочным коэффициентом при определении скорости.Symptom 11. The ratio of the widths of the plates of the test and unknown vehicle is compiled, which is a correction factor in determining the speed.

Использованы признаки 1, 2, 3, 6, 9, 10 предлагаемого изобретения.Used signs 1, 2, 3, 6, 9, 10 of the present invention.

Признак 12. Реальная скорость неизвестного ТС определяется как произведение предварительной скорости и поправочного коэффициента.Sign 12. The real speed of an unknown vehicle is defined as the product of the preliminary speed and the correction factor.

Использованы все признаки предлагаемого изобретения.Used all the features of the invention.

Приведенная выше взаимосвязь существенных признаков позволяет утверждать, что технический результат упрощения способа и повышения точности определения скорости достигается последовательным выполнением существенных признаков при условии, что каждый признак необходим и окончательный результат не возможен без выполнения этой последовательности, начиная с первого признака калибровки зоны контроля ВК посредством проезда тестового ТС с известной постоянной скоростью. Благодаря этому признаку стало возможным создать технологию, отвечающую всем требованиям, предъявляемым к устройствам контроля скоростного режима на дорогах при помощи ВК.The above relationship of essential features allows us to state that the technical result of simplifying the method and increasing the accuracy of determining the speed is achieved by the consistent execution of essential features, provided that each feature is necessary and the final result is not possible without performing this sequence, starting with the first sign of calibration of the VC control zone through passage test vehicle with known constant speed. Thanks to this feature, it has become possible to create a technology that meets all the requirements for speed control devices on roads with the help of VK.

Сущность изобретения иллюстрируется Фиг. 1-6.The invention is illustrated in FIG. 1-6.

Фиг. 1FIG. one

Схематический чертеж расположения видеокамеры и проезжающих ТС по дорожному полотну через зону контроля ВК.Schematic drawing of the location of the camcorder and passing vehicles on the roadway through the VC control zone.

1 - видеокамера, h - высота установки видеокамеры над дорожным полотном,1 - video camera, h - the height of the video camera above the roadway,

2 - ГРЗ тестового ТС, h_T - высота подвеса пластины ГРЗ и W_T- ширина пластины ГРЗ в пикселях тестового ТС, проезжающего через зону контроля с известной скоростью V_T,2 - ГРЗ test vehicle, h _T - suspension height of the plate ГРЗ and W _T - width of the plate ГРЗ in pixels of the test vehicle, passing through the control zone with a known speed V _T ,

3 - ГРЗ неизвестного ТС, h_H - высота подвеса пластины ГРЗ и W_H- ширина пластины ГРЗ в пикселях для неизвестного ТС, проезжающего через зону контроля с неизвестной скоростью V_H,3 - GRZ of an unknown vehicle, h _H is the height of the suspension of the plate of the GRZ and W _H is the width of the plate of the GRZ in pixels for an unknown TS passing through the control zone with an unknown speed V _H ,

4 - дорожное полотно,4 - roadway

5 - зона контроля ВК, являющаяся частью дорожного полотна.5 - zone control VK, which is part of the roadway.

Фиг. 2FIG. 2

Положение пластин ГРЗ с координатами центров N₁ и N₂ в системе координат видеокадра в пикселях для двух видеокадров, полученных при проезде ТС в направлении оси Ν_Y через зону контроля ВК.The position of the GRZ plates with the coordinates of the centers N ₁ and N ₂ in the coordinate system of the video frame in pixels for two video frames obtained when the vehicle passed in the direction of the Ν _Y axis through the VC control zone.

6 - пластина ГРЗ ТС, зафиксированная в первом видеокадре с координатой N1 (в пикселях) центра пластины ГРЗ,6 - plate GRZ TS, recorded in the first video frame with the coordinate N1 (in pixels) of the center of the plate GRZ,

7 - пластина ГРЗ ТС, зафиксированная во втором видеокадре с координатой N2 (в пикселях) центра пластины ГРЗ,7 - plate GRZ TS recorded in the second video frame with coordinate N2 (in pixels) of the center of the plate GRZ,

8 - Направление движения ТС.8 - Vehicle direction.

Фиг. 3FIG. 3

Калибровочная зависимость пути L, пройденного по дорожному полотну тестовым ТС от координаты N в пикселях центра пластины ГРЗ.Gauge dependence of the path L, traveled along the roadway by the test vehicle, on the N coordinate in pixels of the center of the GRZ plate.

Точки на чертеже - координаты центра пластины ГРЗ тестового ТС в зафиксированных видеокадрах и определенный согласно изобретению пройденный путь тестовым ТС по дорожному полотну между видеокадрами. На графике условно показано определение пути, пройденного по дорожному полотну неизвестным ТС по двум произвольно выбранным видеокадрам, зафиксировавшим его. Путь определяется посредством сравнения координат центров пластин ГРЗ тестового и неизвестного ТС.The points in the drawing are the coordinates of the center of the plate of the filter plate of the test vehicle in the fixed video frames and the distance traveled by the test vehicle along the road between the video frames determined according to the invention. The graph conventionally shows the definition of the path traveled along the roadway by an unknown vehicle from two randomly selected video frames that fixed it. The path is determined by comparing the coordinates of the centers of the plates of the GRZ test and unknown vehicles.

Для примера показано: ΔL - расстояние, пройденное неизвестным ТС без учета изменения высоты подвеса пластины ГРЗ между первым видеокадром с координатой центра пластины N₁ и вторым видеокадром с координатой N₂ центра пластины ГРЗ неизвестного ТС, совпадающими с координатами центров пластин ГРЗ тестового ТС.For example, it is shown: ΔL is the distance traveled by an unknown vehicle without taking into account the change in the height of the suspension plate of the distributor plate between the first video frame with the coordinate of the center of the plate No. ₁ and the second video frame with the coordinate N _{2 of the} center of the plate of the plate of the unknown vehicle, coinciding with the coordinates of the centers of the plates of the plate of the test plate.

Фиг. 4FIG. four

Калибровочная зависимость ширины пластины ГРЗ в пикселях - W от координаты центра пластины ГРЗ в пикселях тестового ТС.Calibration dependence of the width of the plate of the distributor in pixels - W on the coordinate of the center of the plate of the distributor in pixels of the test vehicle.

Точки на чертеже - координаты центра пластины в зафиксированных видеокадрах и соответствующие им ширины пластины ГРЗ при проезде тестового ТС зоны контроля ВК.The points in the drawing are the coordinates of the center of the plate in the fixed video frames and the corresponding widths of the plate of the distributor when driving the test vehicle of the VK control zone.

Для примера показано: N₁, N₂ - координаты середины пластины ГРЗ неизвестного ТС в первом и втором видеокадрах, совпадающих с координатами пластин ГРЗ тестового ТС. W_T1 и W_T2 - соответствующие ширины пластин тестового ТС, найденные из калибровочной зависимости для координат N₁ и N₂ середины пластины ГРЗ. Ширины пластин ГРЗ W_H1 и W_H2 неизвестного ТС определяются при фиксации видеокадров.For example, it is shown: N ₁ , N ₂ are the coordinates of the middle of the plate of the GRZ of an unknown TS in the first and second video frames that coincide with the coordinates of the plates of the GRZ of a test TS. W _T1 and W _T2 are the corresponding plate widths of the test vehicle, found from the calibration dependence for the coordinates N ₁ and N _{2 of the} middle of the GRZ plate. The widths of the plates of the GRZ W _H1 and W _{H2 of} an unknown TS are determined when fixing video frames.

Фиг. 5FIG. 5

Зафиксированный легковой автомобиль с определенным ГРЗ.A fixed passenger car with a defined GRZ.

В информационной строке для зафиксированного ТС указаны: 51 км/час - вычисленная скорость, 06.10.2015 - дата и 7:24:04 - время, 196 рх - ширина пластины ГРЗ в пикселях.The information line for the fixed vehicle indicates: 51 km / h - calculated speed, 10/06/2015 - date and 7:24:04 - time, 196 px - width of the plate of the filter plate in pixels.

Фиг. 6FIG. 6

Результаты измерения скорости при проезде потока транспортных средств.The results of measuring the speed when driving through the flow of vehicles.

Показан пример работы программы измерения скорости при проезде потока транспортных средств.An example of the speed measurement program when driving through a stream of vehicles is shown.

Способ определения скорости ТС осуществляется следующим образом.The method of determining the speed of the vehicle is as follows.

Видеокамера (ВК) 1 размещается на пути движения транспортных средств (ТС) 2, 3 над дорожным полотном 4 (Фиг. 1), осуществляется распознавание всех государственных регистрационных знаков (ГРЗ) ТС, попавших в зону контроля ВК 5, и определяются координаты центра пластины и ширина ГРЗ в системе координат видеокадра. На Фиг. 2 в качестве упрощенного примера показаны два видеокадра, в которых зафиксирована пластина ГРЗ с координатами центра пластины N₁ 6 и N₂ 7 ТС, движущегося вдоль координаты Ν_Y 8. В качестве координаты центра пластины ГРЗ можно использовать только координату Ν_Y (т.е. номер строки видеокадра), совпадающую с осью дороги, т.к. она одна при таких условиях отражает пройденный путь. Предварительно производится калибровка посредством проезда через зону контроля ВК тестового ТС 2 с известной и постоянной скоростью V_T. Для полученных видеокадров в процессе проезда через зону контроля ВК тестового 2 и любого неизвестного 3 ТС фиксируется время их появления, определяются координаты центра пластины ГРЗ и ее ширина W для каждого видеокадра в пикселях. Исходя из известной скорости V_T и времени прохождения тестового ТС T_T через зону контроля ВК между любыми видеокадрами с известными координатами Ν_Y определяется пройденный путь L в системе координат дорожного полотна как L=V_T×T_T. По этим данным строятся калибровочные зависимости пройденного пути L в системе координат дорожного полотна от координаты N центра пластины ГРЗ в системе координат видеокадра в пикселях (Фиг. 3), а также ширины W пластины ГРЗ тестового ТС от координаты N центра пластины ГРЗ в системе координат видеокадра (Фиг. 4). Например, на калибровочных графиках Фиг. 3 и Фиг. 4 показаны шесть калибровочных точек, полученных по шести видеокадрам. Калибровочные зависимости представляют собой непрерывные линии, проходящие через эти точки. Чем большее количество точек, тем более точной будет калибровочная зависимость, т.е. скорость тестового ТС должна быть не более 60 км/час, чтобы получить не мене 10 зафиксированных видеокадров на отрезке пути 6-7 метров, определяемых зоной контроля ВК. Выбираются два любых видеокадра с пластинами ГРЗ, полученных при проезде неизвестного ТС с известными координатами центра пластин ГРЗ N₁ и N₂. Для этих значений координат центров пластины N₁ и N₂ неизвестного ТС на оси N координат центра пластины ГРЗ тестового ТС находится их положение (см. Фиг. 3). Затем определяются соответствующие этим координатам точки на калибровочной кривой, после этого определяются соответствующие значения L₁ и L₂ на оси L пройденного пути и находится отрезок пройденного пути неизвестным ТС вдоль дорожного полотна между первым и вторым видеокадрами ΔL=L₂-L₁ (Фиг. 3). Зная интервал времени и отрезок пути, пройденный между двумя видеокадрами ΔΤ_H, находится предварительная скорость неизвестного ТС V=ΔL/ΔΤ_H, т.к. это будет справедливо только для неизвестного ТС с высотой подвеса пластины ГРЗ, совпадающей с высотой подвеса пластины ГРЗ тестового ТС и движущегося параллельно оси дороги, в противном случае отрезок пути, пройденный неизвестным ТС, будет отличаться. При высоте подвеса, большей высоты подвеса пластины ГРЗ тестового ТС, при проезде зоны контроля пластина будет ближе к камере и поэтому пройдет меньший путь за то же время (Фиг. 1), а скорость будет занижена. Скорость может быть скорректирована следующим образом. Для другой высоты подвеса пластины ГРЗ пройденный путь неизвестным ТС, пользуясь подобием треугольников (Фиг. 1), находится из следующей формулы:A video camera (VK) 1 is placed on the path of vehicles (TS) 2, 3 above the roadway 4 (Fig. 1), all state registration plates (GRZ) of the vehicles that are in the VK 5 control zone are recognized, and the coordinates of the center of the plate are determined and the width of the distributor in the coordinate system of the video frame. In FIG. 2, as a simplified example, two video frames are shown in which the plate of the distributor plate is fixed with the coordinates of the center of the plate N ₁ 6 and N ₂ 7 of the vehicle moving along the coordinate Ν _Y 8. Only the coordinate Ν _Y can be used as the coordinate of the center of the plate of the distributor plate (i.e. line number of the video frame), which coincides with the axis of the road, as she alone under such conditions reflects the path traveled. Calibration is preliminarily performed by passing through the VC control zone a test vehicle 2 with a known and constant speed V _T. For the received video frames, during the passage through the control zone of VK test 2 and any unknown 3 vehicles, the time of their appearance is recorded, the coordinates of the center of the plate of the filter plate and its width W for each video frame in pixels are determined. Based on the known speed V _T and the transit time of the test vehicle T _T through the VC control zone between any video frames with known coordinates Ν _Y , the distance L traveled in the road coordinate system is determined as L = V _T × T _T. Based on these data, the calibration dependences of the distance L traveled in the coordinate system of the roadway on the coordinate N of the center of the GRZ plate in the coordinate system of the video frame in pixels (Fig. 3), as well as the width W of the GRZ plate of the test vehicle on the coordinate N of the center of the GRZ plate in the coordinate system of the video frame are built (Fig. 4). For example, in the calibration plots of FIG. 3 and FIG. Figure 4 shows six calibration points obtained from six video frames. Gauge dependences are continuous lines passing through these points. The larger the number of points, the more accurate the calibration dependence will be, i.e. the speed of the test vehicle must be no more than 60 km / h in order to receive at least 10 recorded video frames on a 6-7 meter path segment defined by the VK control zone. Any two video frames with GRZ plates obtained during the passage of an unknown vehicle with the known coordinates of the center of the GRZ plates N ₁ and N _{2 are} selected. For these values of the coordinates of the centers of the plate N ₁ and N _{2 of the} unknown vehicle, their position is located on the axis N of the coordinates of the center of the plate of the test plate of the test vehicle (see Fig. 3). Then, the points corresponding to these coordinates on the calibration curve are determined, after which the corresponding values of L ₁ and L ₂ on the L axis of the distance traveled are determined and the distance covered by the unknown vehicle along the road between the first and second video frames ΔL = L ₂ -L _{1 is found} (Fig. 3). Knowing the time interval and the distance traveled between two video frames ΔΤ _H , the preliminary speed of the unknown vehicle is V = ΔL / ΔΤ _H , because this will be true only for an unknown vehicle with a suspension height of the plate of the distributor, which coincides with the height of the suspension of the plate of the distributor of the test vehicle and moving parallel to the axis of the road, otherwise the distance traveled by the unknown vehicle will be different. When the suspension height is greater than the suspension height of the GRZ plate of the test vehicle, when passing the control zone, the plate will be closer to the camera and therefore will pass a smaller path in the same time (Fig. 1), and the speed will be underestimated. The speed can be adjusted as follows. For a different suspension height of the GRZ plate, the distance traveled by an unknown vehicle, using the similarity of triangles (Fig. 1), is found from the following formula:

h - высота установки видеокамеры над полотном дороги,h is the height of the video camera above the roadbed,

h_T - высота подвеса пластины ГРЗ над полотном дороги тестового ТС,h _T is the height of the suspension plate GRZ above the roadway of the test vehicle,

h_H - высота подвеса пластины ГРЗ над полотном дороги неизвестного ТС,h _H - the height of the suspension plate GRZ over the roadway of an unknown vehicle,

W_T и W_H - ширины пластин ГРЗ на видеокадрах, зафиксированных при проезде через зону контроля ВК тестового ТС и неизвестного ТС для одной и той же координаты центра пластины ГРЗ (Фиг. 4),W _T and W _H - the width of the plates of the distributor plate on the video frames recorded when passing through the control zone VK test vehicle and an unknown vehicle for the same coordinate of the center of the plate plate (Fig. 4),

ΔL - отрезок пройденного пути неизвестным ТС между двумя видеокадрами при одинаковой высоте подвеса пластины ГРЗ и, соответственно, при равенстве ширин пластин ГРЗ W_T=W_H,ΔL - the distance traveled by an unknown vehicle between two video frames at the same height of the suspension plate GRZ and, accordingly, with the equality of the width of the plates GRZ W _T = W _H ,

ΔL_H - отрезок пройденного пути неизвестным ТС между двумя видеокадрами с высотой подвеса пластины ГРЗ, равной h_H.ΔL _H - the distance traveled by an unknown vehicle between two video frames with a height of the suspension plate GRZ equal to h _H.

Для определения отношения ширин пластин выбирается как минимум один видеокадр с пластиной ГРЗ неизвестного ТС с известной координатой центра пластины ГРЗ и ее шириной. Используя калибровочную зависимость ширины пластины ГРЗ от координаты центра пластины тестового ТС, находится ширина пластины ГРЗ тестового ТС при равенстве координат центра пластины тестового и неизвестного ТС. Для определения отношения ширин пластин могут выбираться два и более видеокадра, по которым находится среднеарифметическое значение отношения ширины пластин ГРЗ тестового и неизвестного ТС. Для примера на Фиг. 4 показан вариант с двумя видеокадрами. Ширины пластин W_H1 и W_H2 и координаты N₁ и N₂ центров пластины ГРЗ неизвестного ТС измеряются в первом и втором видеокадрах. Для этих значений координат центров пластины N₁ и N₂ неизвестного ТС на оси N координат центра пластины ГРЗ тестового ТС находится их положение (см. Фиг. 4). Затем определяются соответствующие этим координатам точки на калибровочной кривой, после этого определяются соответствующие значения W_T1 и W_T2 на оси W ширины пластины ГРЗ. В качестве отношения ширин пластин ГРЗ тестового и неизвестного ТС берется среднеарифметическое значение W_T/W_H=(W_T1/W_H1+W_T2/W_H2)/2. По найденному пройденному пути (формула 1) между двумя зафиксированными видеокадрами при проезде неизвестного ТС и интервалу времени между этими кадрами находится скоростьTo determine the ratio of the plate widths, at least one video frame is selected with a plate of a plate of unknown plate with a known coordinate of the center of the plate of plate and its width. Using the calibration dependence of the width of the plate of the distributor plate on the coordinate of the center of the plate of the test vehicle, we find the width of the plate of the plate of the test vehicle with the equality of the coordinates of the center of the plate of the test and unknown TS. To determine the ratio of the plate widths, two or more video frames can be selected, according to which the arithmetic mean value of the ratio of the width of the plates of the test and unknown TS plates is found. For the example of FIG. 4 shows an option with two video frames. The widths of the plates W _H1 and W _H2 and the coordinates N ₁ and N _{2 of the} centers of the GRZ plate of the unknown TS are measured in the first and second video frames. For these values of the coordinates of the centers of the plate N ₁ and N _{2 of the} unknown vehicle, their position is located on the axis N of the coordinates of the center of the plate of the test plate of the test vehicle (see Fig. 4). Then, the points corresponding to these coordinates are determined on the calibration curve, after which the corresponding values of W _T1 and W _{T2 are} determined on the W axis of the width of the plate. The arithmetic mean value W _T / W _H = (W _T1 / W _H1 + W _T2 / W _H2 ) / 2 is taken as the ratio of the width of the plates of the test and unknown TS plates. The found path (formula 1) between two recorded video frames when driving an unknown vehicle and the time interval between these frames is the speed

Другими словами, реальная скорость неизвестного ТС определяется как произведение вычисленных предварительной скорости ΔL/ΔT_H, полученной с использованием калибровочной зависимости пройденного пути от координаты центра пластины ГРЗ тестового ТС и поправочного коэффициента W_T/W_H, полученного с использованием калибровочной зависимости ширины пластины ГРЗ от координаты центра пластины ГРЗ тестового ТС.In other words, the real speed of the unknown vehicle is defined as the product of the calculated preliminary speed ΔL / ΔT _H obtained using the calibration dependence of the distance traveled on the coordinate of the center of the plate of the distributor of the test vehicle and the correction coefficient W _T / W _H obtained using the calibration dependence of the width of the plate of the distributor the coordinates of the center of the plate GRZ test vehicle.

Формула 2 также справедлива и для примеров, приведенных ниже.Formula 2 is also valid for the examples below.

Пример 1. При отклонении направления движения неизвестного ТС от оси N_Y на угол А отрезок пройденного пути ΔL_H между двумя видеокадрами будет больше ΔL, а именно ΔL_H=ΔL/CosA. При этом на видеокадре размер номера уменьшится W_T=W_H·CosA. Из этого следует, что при отклонении направления движения неизвестного ТС от оси N_Y на угол А отрезок пройденного пути между двумя видеокадрами будет определяться из формулы ΔL_H=ΔL·(W_T/W_H), а скорость будет определяться из формулы 2.Example 1. If the direction of motion of an unknown vehicle deviates from the axis N _Y by angle A, the distance traveled ΔL _H between two video frames will be greater than ΔL, namely ΔL _H = ΔL / CosA. In this case, on the video frame, the number size will decrease W _T = W _H · CosA. It follows that if the direction of motion of the unknown vehicle deviates from the N _Y axis by angle A, the distance covered between the two video frames will be determined from the formula ΔL _H = ΔL · (W _T / W _H ), and the speed will be determined from formula 2.

Пример 2. Легко показать, что при продольном наклоне дорожного полотна отрезок пройденного пути неизвестным ТС параллельно оси N_Y между двумя видеокадрами будет определяться из такой же формулы 1, а скорость из формулы 2.Example 2. It is easy to show that with a longitudinal inclination of the roadway, the distance traveled by an unknown vehicle parallel to the N _Y axis between two video frames will be determined from the same formula 1, and the speed from formula 2.

Пример 3. При поперечном наклоне дорожного полотна скорость неизвестного ТС будет определяться из такой же формулы (2), если неизвестное ТС движется параллельно оси N_Y, т.к. это эквивалентно изменению высоты подвеса пластины ГРЗ.Example 3. With a transverse slope of the roadway, the speed of an unknown vehicle will be determined from the same formula (2) if the unknown vehicle moves parallel to the N _Y axis, because this is equivalent to changing the height of the suspension plate GRZ.

Пример 4. При поперечном наклоне дорожного полотна и отклонении направления движения неизвестного ТС от оси N_Y можно также воспользоваться формулой 2 (учитывая пример 1), а в качестве соотношения W_T/W_H берется среднеарифметическое значение между соотношениями в первом и втором для первого и второго видеокадров (в начале и в конце отрезка пути).Example 4. In the transverse inclination of the roadway and the direction of motion deviates from the TS unknown N _Y axis may also use the formula 2 (including Example 1), and the mean value is taken as the ratio W _T / W _H relations between the first and second for the first and the second video frame (at the beginning and at the end of the leg).

Из примеров, приведенных выше следует, что положение центра пластины ГРЗ измерялось только по одной координате N_Y, вдоль которой двигалось тестовое ТС. Можно показать, что если тестовое ТС будет двигаться под углом к оси дороги (не параллельно оси N_Y), то все вышеизложенные примеры будут также справедливы, т.к. в калибровочные зависимости попадают тангенциальные составляющие пройденного пути и ширины пластины, что, в конечном счете, будет учитываться поправочным коэффициентом отношения ширин пластины ГРЗ тестового и неизвестного ТС.From the examples given above it follows that the position of the center of the plate of the distributor plate was measured only by one coordinate N _Y along which the test vehicle moved. It can be shown that if the test vehicle moves at an angle to the axis of the road (not parallel to the axis N _Y ), then all the above examples will also be true, because the tangential components of the distance traveled and the plate width fall into the calibration dependences, which, ultimately, will be taken into account by the correction coefficient of the ratio of the widths of the plate of the test and unknown vehicle.

Предлагаемый способ определения скорости ТС был проверен на опытном образце устройства, в котором использовалась видеокамера СVSАвтоБлиц и система фиксации и считывания ГРЗ CVSAbto (разработчик и производитель ООО «Новые Технологии», сайт http://cvsnt.ru). Видеокамера была установлена на высоте 6.5 м над дорожным полотном и расстоянии до зоны распознавания 20 м с длиной зоны распознавания 6 м. Скорость оцифровки системы - 25 кадров в секунду - позволила зафиксировать 10 видеокадров с пластиной ГРЗ тестового автомобиля при проезде им зоны контроля ВК со скоростью 54 км/час. Скорость тестового автомобиля в данном случае определялась системой GPS/ГЛОНАСС. По этим данным были построены калибровочные зависимости пройденного пути и ширины пластины ГРЗ тестовым ТС от координаты центра пластины ГРЗ. В качестве тестового ТС был выбран автомобиль с высотой подвеса пластины ГРЗ 50 см. Это позволило проверять предлагаемый способ определения скорости ТС как для ТС с меньшей, так и с большей высотой подвеса пластины ГРЗ.The proposed method for determining vehicle speed was tested on a prototype device that used a CVSAvtoBlitz video camera and CVSAbto GRZ fixing and reading system (developer and manufacturer of New Technologies LLC, website http://cvsnt.ru). The video camera was installed at a height of 6.5 m above the roadway and a distance to the recognition zone of 20 m with a recognition zone length of 6 m. The system’s digitization speed of 25 frames per second made it possible to capture 10 video frames with the test plate of the test vehicle when it passes the VC control zone at a speed 54 km / h. The speed of the test car in this case was determined by the GPS / GLONASS system. Based on these data, calibration dependences of the distance traveled and the width of the GRZ plate by the test vehicle on the coordinate of the center of the GRZ plate were constructed. As a test vehicle, a vehicle with a suspension height of a plate of a slip plate of 50 cm was selected. This made it possible to verify the proposed method for determining the speed of a vehicle for both vehicles with a lower and a higher height of suspension of a plate of a slip plate.

Результаты измерений приведены на Фиг. 5, 6. Измеренная скорость ТС и размеры пластины ГРЗ отображаются в главном окне программы после обработки промежуточных результатов.The measurement results are shown in FIG. 5, 6. The measured vehicle speed and the dimensions of the plate of the distributor are displayed in the main window of the program after processing the intermediate results.

На Фиг. 5 показан один легковой автомобиль с зафиксированным ГРЗ, вычисленной скоростью - 51 км/час, датой и временем его фиксации - 06.10.2015 7:24:04, измеренной шириной пластины ГРЗ в пикселях - 196 рх.In FIG. Figure 5 shows one passenger car with a recorded GRZ, the calculated speed of 51 km / h, the date and time of its fixation - 10/06/2015 7:24:04, the measured width of the GRZ plate in pixels - 196 px.

На Фиг. 6 показаны результаты измерения скорости при проезде потока транспортных средств. Скорость, измеренная предлагаемым способом, сравнивалась со значениями скорости, полученной альтернативными способами. Результаты экспериментов, проведенных на въезде в г. Протвино МО по трассе Серпухов-Обнинск со стороны Калужской области (Акт испытаний, проведенных совместно с УВД РФ, г. Протвино, МО №4/14 от 08.09.14 г.), подтвердили правильность основных принципов, на которых основан предлагаемый способ измерения скорости ТС, а также простоту калибровки и показали высокую точность в определении скорости видеокамерой.In FIG. 6 shows the results of measuring speed when driving through a stream of vehicles. The speed measured by the proposed method was compared with the values obtained by alternative methods. The results of experiments conducted at the entrance to the city of Protvino MO along the Serpukhov-Obninsk highway from the Kaluga region (Test report conducted jointly with the Internal Affairs Directorate of the Russian Federation, Protvino, MO No. 4/14 of 09/08/14), confirmed the correctness of the main principles on which the proposed method for measuring vehicle speed is based, as well as ease of calibration, and have shown high accuracy in determining the speed of a video camera.

Claims

Способ определения скорости транспортного средства, заключающийся в том, что на пути движения транспортного средства размещают видеокамеру и фиксируют видеокадры с изображением пластины государственного регистрационного знака транспортного средства при перемещении его в зоне контроля видеокамеры, измеряют параметры пластины государственного регистрационного знака и определяют значение скорости транспортного средства, отличающийся тем, что калибровку зоны контроля видеокамеры производят посредством проезда тестового транспортного средства с известной постоянной скоростью, для всех видеокадров тестового и любого неизвестного транспортного средства фиксируют время появления, определяют координаты центра и ширину пластины государственного регистрационного знака в системе координат видеокадра в пикселях, по известной скорости и времени проезда зоны контроля видеокамеры вычисляют путь, пройденный тестовым транспортным средством по дорожному полотну, по полученным данным строят калибровочные зависимости для тестового транспортного средства пройденного пути от координаты центра пластины государственного регистрационного знака и ширины пластины государственного регистрационного знака от координаты центра пластины государственного регистрационного знака, затем выбирают два любых видеокадра с пластиной государственного регистрационного знака неизвестного транспортного средства с известными координатами центров пластины государственного регистрационного знака, определяют временной интервал между ними, используя калибровочную зависимость пройденного пути от координаты центра пластины государственного регистрационного знака тестового транспортного средства, находят координаты центра пластины государственного регистрационного знака тестового транспортного средства, совпадающие с координатами центра пластины государственного регистрационного знака неизвестного транспортного средства, и определяют расстояние, пройденное неизвестным транспортным средством по дорожному полотну между выбранными видеокадрами, и вычисляют предварительную скорость, далее выбирают как минимум один видеокадр с пластиной государственного регистрационного знака неизвестного транспортного средства с известной координатой центра пластины государственного регистрационного знака и ее шириной, используя калибровочную зависимость ширины пластины государственного регистрационного знака от координаты центра пластины тестового транспортного средства, находят ширину пластины государственного регистрационного знака тестового транспортного средства при равенстве координат центра пластины тестового и неизвестного транспортного средства, отношение ширин пластин государственного регистрационного знака тестового и неизвестного транспортного средства является поправочным коэффициентом, реальную скорость неизвестного транспортного средства определяют как произведение предварительной скорости и поправочного коэффициента. The method of determining the vehicle speed, which consists in placing a video camera on the vehicle’s path and fixing video frames with the image of the plate of the state registration plate of the vehicle when moving it in the control zone of the video camera, measuring the plate parameters of the state registration plate and determining the value of the vehicle’s speed, characterized in that the calibration of the control zone of the video camera is carried out by means of a test transport of the means with a known constant speed, for all video frames of the test and any unknown vehicle, the appearance time is fixed, the coordinates of the center and the plate width of the state registration plate are determined in the coordinate system of the video frame in pixels, the path traveled by the test is calculated from the known speed and travel time of the control zone of the video camera vehicle on the roadway, according to the data obtained, build calibration dependencies for the test vehicle of the put from the coordinate of the center plate of the state registration plate and the width of the plate of the state registration plate from the coordinate of the center of the plate of the state registration plate, then select any two video frames with the plate of the state registration plate of an unknown vehicle with the known coordinates of the centers of the plate of the state registration plate, determine the time interval between them using calibration dependence of the distance traveled on the coordinate of the center of the place Ines of the state registration plate of the test vehicle, find the coordinates of the center of the plate of the state registration plate of the test vehicle, matching the coordinates of the center of the plate of the state registration plate of the unknown vehicle, and determine the distance traveled by the unknown vehicle along the road between the selected video frames and calculate the preliminary speed , then select at least one video frame with a state plate the registration plate of an unknown vehicle with the known coordinate of the center plate of the state registration plate and its width, using the calibration dependence of the plate width of the state registration plate on the coordinate of the center of the plate of the test vehicle, find the width of the plate of the state registration plate of the test vehicle if the coordinates of the center of the plate of the test and unknown vehicle, plate width ratio the state registration plate of the test and unknown vehicle is a correction factor, the real speed of the unknown vehicle is defined as the product of the preliminary speed and the correction coefficient.