一种轮轴测量方法、系统、终端设备及存储介质与流程

1.本发明涉及车辆检测技术领域，尤其涉及一种轮轴测量方法、系统、终端设备及存储介质。


背景技术：

2.汽车，作为现代社会当中必备的一种交通工具，随着人们对行车安全意识的提高，汽车的检测技术及标准也随之提升。
3.在智能交通超限超载治理领域，为提高高速公路使用效率，必须对正常运行中的车辆进行不停车检测，并得出该车辆的轴数和轴型，以及限载质量等数据，而目前轮轴测量主要采用压变式传感器、激光雷达扫描、ai图像识别等方法，但这三者单独安装都有各自的缺点，如压变式传感器需预埋在地面下，通过车轮直接压在传感器上产生的电信号来进行识别，安装施工要求高；激光雷达扫描受限于气候条件，特别是在雨较大，达到中雨及以上级别的时候，识别率会下降；ai图像识别方法对环境光照有一定要求，若光照强度过高过低都会影响识别效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种轮轴测量方法，采用激光雷达测量装置和ai图像识别轮轴测量装置的识别结果，结合测量过程中背景光光照度及雨量情况选用和弃用两套装的识别结果，提高识别率。
5.本发明的另一目的在于提出一种轮轴测量系统，采用分布式架构，由现场轮轴识别设备(客户端)和分析服务器(服务端)两部分组成，其中现场轮轴识别设备采用多方式组合装置独立检测，互为验证，辅以光照度传感器、雨量传感器、车辆分离器等装置来对环境条件进行判别，经过分析服务器严谨的逻辑分析选用识别结果，提高识别率。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种轮轴测量方法，包括以下步骤：
8.步骤s1：实时接收起点处的到位感应信号，当接收到到位感应信号向第一轮轴测量装置、第二轮轴测量装置和车辆号牌识别装置发出启动指令；第一轮轴测量装置接收启动指令后，实时获取第一识别图像；第二轮轴测量装置接收启动指令后，实时获取第二识别图像；车辆号牌识别装置接收启动指令后，实时获取车牌识别图像；
9.步骤s2：实时接收终点处的到位感应信号，当接收到到位感应信号，向第一轮轴测量装置、第二轮轴测量装置和车辆号牌识别装置发出关闭指令，第一轮轴测量装置、第二轮轴测量装置和车辆号牌识别接收关闭指令后，关闭各自装置的执行操作，并获取起点处到终点处的雨量实测数据和光照度实测数据；
10.步骤s3：分析第一识别图像、第二识别图像和车牌识别图像，分别获得第一轮轴识别结果、第二轮轴识别结果和车牌信息；
11.步骤s4：分析雨量测量数据和光照度测量数据，将雨量测量数据与雨量设定条件
进行对比，获得雨量对比结果；将光照度测量数据与光照度设定条件进行对比，获得光照度对比结果；
12.步骤s5：将第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果进行对比判断，获得判断结果；
13.步骤s6：分析判断结果，若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果一致，且识别结果为非拖挂车时，则将第一轮轴识别结果与车牌信息进行绑定并存储于数据库，并反馈导入成功信息；若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果一致，且识别结果为拖挂车时，则采用第一轮轴识别结果，并反馈采用信息；若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果不一致，则根据判断结果结合雨量对比结果与光照度对比结果进入选用与弃用步骤，得到选用与弃用结果，并反馈选用与弃用信息。
14.优选的，在步骤s1之前，还包括以下监测步骤：
15.步骤a1：实时监测起点处到终点处的环境数据，获取雨量测量数据和光照度测量数据；
16.步骤a2：根据雨量测量数据和光照度测量数据，将雨量测量数据与雨量设定条件进行对比，获得雨量对比结果；将光照度测量数据与光照度设定条件进行对比，获得光照度对比结果；
17.步骤a3：若雨量对比结果和光照度对比结果均不满足设定条件，则反馈暂停测量信息并持续监测环境数据，直至雨量测量数据或光照度测量数据满足设定条件，则开始步骤s1。
18.优选的，在步骤s1中，所述第一轮轴测量装置为激光雷达轮轴测量装置，所述第二轮轴测量装置为ai图像识别轮轴测量装置。
19.优选的，在步骤s3中，第一轮轴识别结果和第二轮轴识别结果均包括目标车辆的轴数与轴型，所述车牌信息包括车牌号码、车牌颜色和车型。
20.优选的，在步骤s4中，所述雨量设定条件为雨量测量数据低于大雨级别；所述光照度设定条件为光照度测量数据在单位时间内变化不超500lux。
21.优选的，在步骤s5中，所述判断结果分为轴数和轴型一致、轴数一致但轴型不一致、轴数和轴型不一致、拖挂车和非拖挂车。
22.优选的，所述选用与弃用步骤包括以下步骤：
23.步骤c1：当判断结果为轴数一致但轴型不一致时，分析雨量对比结果；若雨量对比结果符合雨量设定条件，则选用第一轮轴识别结果；若雨量对比结果不符合雨量设定条件，则选用第一轮轴识别结果中的轴数识别结果，弃用第一轮轴识别结果中的轴型识别结果和第二轮轴识别结果；
24.步骤c2：当判断结果为轴数和轴型不一致时，分析光照度对比结果；若光照度对比结果符合光照度设定条件，则选用第二轮轴识别结果；若光照度对比结果不符合光照度设定条件，则弃用第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果；
25.步骤c3：当判断结果为轴数一致但轴型不一致或轴数和轴型不一致时，累加1次差异次数；当差异次数达到设定次数时，执行步骤c1或步骤c2后，反馈暂停测量信息；
26.步骤c4：当判断结果为轴数一致但轴型不一致或轴数和轴型不一致，且雨量对比结果与光照度对比结果均为符合设定条件，累加1次异常次数；当异常次数达到设定次数时，执行步骤c1或步骤c2后，反馈异常测量信息。
27.一种轮轴测量系统，包括现场轮轴识别设备和分析服务器，所述现场轮轴识别设备与所述分析服务器通信连接；
28.所述现场轮轴识别设备包括雨量传感器、光照度传感器、车辆号牌识别装置、激光雷达轮轴测量装置、ai图像识别轮轴测量装置和车辆分离装置；
29.所述雨量传感器用于实时采集雨量情况；
30.所述光照度传感器用于实时采集背景光光照度；
31.所述车辆号牌识别装置用于识别被测车辆车牌号码、车牌颜色和车型；
32.所述激光雷达轮轴测量装置用于动态识别车辆轴数及轴型；
33.所述ai图像识别轮轴测量装置用于动态识别车辆轴数及轴型；
34.所述车辆分离装置用于为激光雷达轮轴测量装置和ai图像识别轮轴测量装置提供开始和结束信号，进行车辆分离；
35.所述分析服务器包括接收模块、分析模块、对比模块、判断模块、反馈模块和同步模块；
36.所述接收模块用于接收到位感应信号、第一识别图像、第二识别图像和车牌识别图像；
37.所述分析模块用于分析第一识别图像、第二识别图像和车牌识别图像，分别获得第一轮轴识别结果、第二轮轴识别结果和车牌信息；
38.所述对比模块用于将雨量测量数据与雨量设定条件进行对比，获得雨量对比结果；将光照度测量数据与光照度设定条件进行对比，获得光照度对比结果；将第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果进行对比判断，获得判断结果；
39.所述判断模块用于分析判断结果，若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果一致，且识别结果为非拖挂车时，则将第一轮轴识别结果与车牌信息进行绑定存储于数据库，并反馈导入成功信息；若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果不一致，则根据判断结果结合雨量对比结果与光照度对比结果进入选用与弃用步骤，得到选用与弃用结果，并反馈选用与弃用信息；
40.所述反馈模块用于反馈导入成功信息、选用与弃用信息、暂停测量信息和异常测量信息；
41.所述同步模块用于将符合预期的判断结果同步到数据库中。
42.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述轮轴测量方法的步骤。
43.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述轮轴测量方法的步骤。
44.与现有技术相比，上述技术方案具有以下有益效果：
45.(1)本发明采用动态测量汽车车轴数及轴型的方法，提高测量效率，同时根据两种独立检测的识别结果，互相验证，辅以雨量测量数据和光照度测量数据来对环境进行判别，解决了现有技术中无法便捷准确的识别骑车的轴数和轴型的问题。
46.(2)本系统采用分布式架构，由现场轮轴识别设备(客户端)和分析服务器(服务端)两部分组成，其中现场轮轴识别设备能够根据现场的目标路段情况进行装置的不同摆放，不仅提高现场轮轴识别设备的实用性，而且还能满足无人值守，全天侯的测量要求；再
将现场识别的信息上传至分析服务器的服务软件端，分析服务器根据激光雷达测量装置和ai图像识别轮轴测量装置的识别结果，结合测量过程中背景光光照度测试数据及雨量测试数据，经过严谨的逻辑分析选用两套装置的识别结果，以得到有数据支撑的有效识别结果，提高识别率。
附图说明
47.图1是本发明轮轴测量方法的流程实现图；
48.图2是本发明轮轴测量系统的结构示意图；
49.图3是本发明轮轴测量终端设备的结构示意图；
50.附图中：现场轮轴识别设备1、分析服务器2、雨量传感器11、光照度传感器12、车辆号牌识别装置13、激光雷达轮轴测量装置14、ai图像识别轮轴测量装置15、车辆分离装置16、接收模块21、分析模块22、对比模块23、判断模块24、反馈模块25、同步模块26、终端设备3、存储器4、处理器5、计算机程序6。
具体实施方式
51.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
53.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
54.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.如图1所示，一种轮轴测量方法，包括以下步骤：
56.步骤s1：实时接收起点处的到位感应信号，当接收到到位感应信号向第一轮轴测量装置、第二轮轴测量装置和车辆号牌识别装置发出启动指令；第一轮轴测量装置接收启动指令后，实时获取第一识别图像；第二轮轴测量装置接收启动指令后，实时获取第二识别图像；车辆号牌识别装置接收启动指令后，实时获取车牌识别图像；
57.步骤s2：实时接收终点处的到位感应信号，当接收到到位感应信号，向第一轮轴测量装置、第二轮轴测量装置和车辆号牌识别装置发出关闭指令，第一轮轴测量装置、第二轮轴测量装置和车辆号牌识别接收关闭指令后，关闭各自装置的执行操作，并获取起点处到终点处的雨量实测数据和光照度实测数据；
58.步骤s3：分析第一识别图像、第二识别图像和车牌识别图像，分别获得第一轮轴识
别结果、第二轮轴识别结果和车牌信息；
59.步骤s4：分析雨量测量数据和光照度测量数据，将雨量测量数据与雨量设定条件进行对比，获得雨量对比结果；将光照度测量数据与光照度设定条件进行对比，获得光照度对比结果；
60.步骤s5：将第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果进行对比判断，获得判断结果；
61.步骤s6：分析判断结果，若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果一致，且识别结果为非拖挂车时，则将第一轮轴识别结果与车牌信息进行绑定并存储于数据库，并反馈导入成功信息；若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果一致，且识别结果为拖挂车时，则采用第一轮轴识别结果，并反馈采用信息；若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果不一致，则根据判断结果结合雨量对比结果与光照度对比结果进入选用与弃用步骤，得到选用与弃用结果，并反馈选用与弃用信息。
62.本发明采用动态测量汽车车轴数及轴型的方法，提高测量效率，同时根据两种独立检测的识别结果，互相验证，辅以雨量测量数据和光照度测量数据来对环境进行判别，解决了现有技术中无法便捷准确的识别骑车的轴数和轴型的问题。
63.具体的，当第一轮轴测量装置、第二轮轴测量装置的识别结果一致，且识别结果为非拖挂车时，结合车辆号牌识别装置识别出的车牌信息，将识别结果与车牌信息进行绑定，并以车辆档案的形式进行存储于数据库，可作为历史记录，可用于下一次该车辆的测量直接进行引用或者对识别结果进行验验。
64.需说明的是，半挂牵引车牵引半挂车的组合简称拖挂车，半挂牵引车可以牵引不同轴数和不同号牌号码的半挂车，因此拖挂车的轴数和轴型是不唯一的，不能以车辆档案的形式进行保存。
65.进一步的，还可以结合称重数据，按照国家标准gb1589要求，自动判断目标车辆是否处于超载状态，可实现无人值守运行，广泛应用于货运源头企业出厂称重、高速公路入口超载劝返、货运车辆超载卸货场。
66.更进一步的说明，在步骤s1之前，还包括以下监测步骤：
67.步骤a1：实时监测起点处到终点处的环境数据，获取雨量测量数据和光照度测量数据；
68.步骤a2：根据雨量测量数据和光照度测量数据，将雨量测量数据与雨量设定条件进行对比，获得雨量对比结果；将光照度测量数据与光照度设定条件进行对比，获得光照度对比结果；
69.步骤a3：若雨量对比结果和光照度对比结果均不满足设定条件，则反馈暂停测量信息并持续监测环境数据，直至雨量测量数据或光照度测量数据满足设定条件，则开始步骤s1。
70.当雨量对比结果和光照度对比结果均不满足设定条件时，分析服务端自动暂时检测，并在led显示屏显示相关内容告知工作人员；同时持续监测现场雨量和光照度等环境数据，待环境条件满足测量要求后自动恢复测量，实现无人值守。
71.更进一步的说明，在步骤s1中，所述第一轮轴测量装置为激光雷达轮轴测量装置，所述第二轮轴测量装置为ai图像识别轮轴测量装置。
72.更进一步的说明，在步骤s3中，第一轮轴识别结果和第二轮轴识别结果均包括目
标车辆的轴数与轴型，所述车牌信息包括车牌号码、车牌颜色和车型。
73.更进一步的说明，在步骤s4中，所述雨量设定条件为雨量测量数据低于大雨级别；所述光照度设定条件为光照度测量数据在单位时间内变化不超500lux。
74.激光雷达安装方便，非接触式测量，安装简单，维护方便，但户外场地受限于气候条件，特别是在雨较大，达到中雨及以上级别的时候，识别率会下降，轴数或轴型识别容易出错；因此通过雨量情况验证激光雷达轮测量轮轴数据的有效性。
75.ai图像识别方法整体识别效果较好，安装及维护都很方便，小、中雨情况下不受影响，但对环境光照有一定要求，当轮胎面背景出现强光或者当车辆驶过识别区域的时候背景光忽亮忽暗(部分货车为了夜间行驶安全，会在车两侧加装射灯)或者背景光过暗都会影响识别效果，另外部分长轴距行驶速度过慢的车辆容易出现分车错误，造成轴数轴型识别出错；因此通过采集背景光光照度的变化量来验证ai图像识别轮轴数据有效性。
76.需要说明的是，大雨级别是指1d(或24h)降雨量25～50mm者。
77.更进一步的说明，在步骤s5中，所述判断结果分为轴数和轴型一致、轴数一致但轴型不一致、轴数和轴型不一致、拖挂车和非拖挂车。
78.更进一步的说明，所述选用与弃用步骤包括以下步骤：
79.步骤c1：当判断结果为轴数一致但轴型不一致时，分析雨量对比结果；若雨量对比结果符合雨量设定条件，则选用第一轮轴识别结果；若雨量对比结果不符合雨量设定条件，则选用第一轮轴识别结果中的轴数识别结果，弃用第一轮轴识别结果中的轴型识别结果和第二轮轴识别结果；
80.步骤c2：当判断结果为轴数和轴型不一致时，分析光照度对比结果；若光照度对比结果符合光照度设定条件，则选用第二轮轴识别结果；若光照度对比结果不符合光照度设定条件，则弃用第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果；
81.步骤c3：当判断结果为轴数一致但轴型不一致或轴数和轴型不一致时，累加1次差异次数；当差异次数达到设定次数时，执行步骤c1或步骤c2后，反馈暂停测量信息；
82.步骤c4：当判断结果为轴数一致但轴型不一致或轴数和轴型不一致，且雨量对比结果与光照度对比结果均为符合设定条件，累加1次异常次数；当异常次数达到设定次数时，执行步骤c1或步骤c2后，反馈异常测量信息。
83.在步骤c1中，当第一识别结果和第二识别结果的判断结果为轴数一致轴型不一致时，首先通判断雨量传感器的测量数据，当雨量测量数据低于设定值，满足激光雷达轮轴识别装置要求时，分析服务端优先采信激光雷达轮轴识别装置的识别结果。因为通过实验比对，在满足两个识别装置测量条件的情况下，激光雷达轮轴识别装置在轴型的识别率相对ai图像识别轮轴测量装置会高出3％左右。
84.在步骤c2中，当第一识别结果和第二识别结果的判断结果为轴数和轴型不一致时，首先判断光照度传感器的测量数据，当测量环境的光照度满足且测量过程中光照度无显示变化(光照度值变化不超过500lux)时，优先采信ai图像识别轮轴测量装置的识别结果。必要时还可以通过nvr设备下载测量过程的视频，自动进行二次识别。
85.在步骤c3中，当雨量和光照度等环境数据均满足激光雷达和ai图像识别两套装置的测量条件时，但判断结果在单位时间内多次出现不一致情况时，系统将通过短信或者邮件等方式告知设备维护人员。
86.在步骤c4中，当判断结果为轴数一致但轴型不一致或轴数和轴型不一致的次数达到设定的条件时，自动暂停检测，等待维护人员进行检修。
87.如图2所示，一种轮轴测量系统，包括现场轮轴识别设备1和分析服务器2，所述现场轮轴识别设备1与所述分析服务器2通信连接；
88.所述现场轮轴识别设备1包括雨量传感器11、光照度传感器12、车辆号牌识别装置13、激光雷达轮轴测量装置14、ai图像识别轮轴测量装置15和车辆分离装置16；
89.所述雨量传感器11用于实时采集雨量情况；
90.所述光照度传感器12用于实时采集背景光光照度；
91.所述车辆号牌识别装置13用于识别被测车辆车牌号码、车牌颜色和车型；
92.所述激光雷达轮轴测量装置14用于动态识别车辆轴数及轴型；
93.所述ai图像识别轮轴测量装置15用于动态识别车辆轴数及轴型；
94.所述车辆分离装置16用于为激光雷达轮轴测量装置14和ai图像识别轮轴测量装置15提供开始和结束信号，进行车辆分离；
95.所述分析服务器2包括接收模块21、分析模块22、对比模块23、判断模块24、反馈模块25和同步模块26；
96.所述接收模块21用于接收到位感应信号、第一识别图像、第二识别图像和车牌识别图像；
97.所述分析模块22用于分析第一识别图像、第二识别图像和车牌识别图像，分别获得第一轮轴识别结果、第二轮轴识别结果和车牌信息；
98.所述对比模块23用于将雨量测量数据与雨量设定条件进行对比，获得雨量对比结果；将光照度测量数据与光照度设定条件进行对比，获得光照度对比结果；将第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果进行对比判断，获得判断结果；
99.所述判断模块24用于分析判断结果，若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果一致，且识别结果为非拖挂车时，则将第一轮轴识别结果与车牌信息进行绑定存储于数据库，并反馈导入成功信息；若判断结果为第一轮轴识别结果与第二轮轴识别结果不一致，则根据判断结果结合雨量对比结果与光照度对比结果进入选用与弃用步骤，得到选用与弃用结果，并反馈选用与弃用信息；
100.所述反馈模块25用于反馈导入成功信息、选用与弃用信息、暂停测量信息和异常测量信息；
101.所述同步模块26用于将符合预期的判断结果同步到数据库中。
102.本系统采用分布式架构，由现场轮轴识别设备(客户端)和分析服务器(服务端)两部分组成，其中现场轮轴识别设备能够根据现场的目标路段情况进行装置的不同摆放，不仅提高现场轮轴识别设备的实用性，而且还能满足无人值守，全天侯的测量要求；再将现场识别的信息上传至分析服务器的服务软件端，分析服务器根据激光雷达测量装置和ai图像识别轮轴测量装置的识别结果，结合测量过程中背景光光照度测试数据及雨量测试数据，经过严谨的逻辑分析选用两套装置的识别结果，以得到有数据支撑的有效识别结果，提高识别率。
103.如图3所示，一种终端设备3，包括存储器4、处理器5以及存储在所述存储器4中并可在所述处理器5上运行的计算机程序6，所述处理器5执行所述计算机程序6时实现上述轮
轴测量方法的步骤。
104.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序6，所述计算机程序6被处理器5执行时实现上述轮轴测量方法的步骤。
105.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。