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单目视觉测量系统

一、成果简介

当前智能监控已经开始普及,可以有效的对各类目标进行检测识别,但缺乏目标的物理信息,特别是利用单个传统摄像头完成目标的相对距离、速度和位置的方案比较稀缺,业界大部分方案采用传统摄像头辅以雷达、GPS等装置实现相应功能,或者采用深度摄像头完成测距功能,增加了硬件成本和开发难度。成果提出一种基于单目视觉物理参数测量方法,仅需对单个单目摄像头(即传统摄像头)进行软件升级即可实现相对距离、速度和位置的测量。经过大量实验验证,以道路监控为例,人和汽车相对距离测量相对误差2.4%(绝对误差0.16米),汽车车速测定相对误差3% (绝对误差0.39km/h),人员车辆的定位相对误差2.9% (绝对0.48米)。该成果具有很广的应用前景,适用于各类监控领域,诸如交通监控、周界入侵、临边作业、跌倒检测、灾害防范、违规防暴等场景,实现对事故或情况的高智能监控,提供目标距离、速度、位置信息,无需更换现有监控系统,仅需软件升级就可实现物理参数测量功能,即插即用,成本低廉。

图1.本项目研发的单目摄像头

二、应用领域

成果可用于交通监控,目前绝大多数道路监控设备均采用传统的单目摄像头,针对禁限类、违反标志标线类、闯红灯、违法停车、驾车不系安全带、驾车接打电话等各类交通违章进行监控和取证。如果需要对所有路段都增加雷达完成测速,成本高昂,基于本成果则仅需对现有监控系统进行软件升级,即可实现测速,而且还能实现相对距离、定位等高级智能功能。

项目成果可应用于校园监控,大学校园的安全保障至关重要,需对整个校园进行实时的智能视频监控,有效的预防各类案件的发生,并对各个监控点进行全程的录像,从而为日后的事件取证提供有力的依据,通过智能分析技术对校园各种突发事件要做到事前预警、事中报警、事后分析。而采取本成果,仅需一套软件,无需更换现有监控系统,即可完成升级,使其具有高级智能监控功能,在目标检测的同时,实现物理参数测量,可实现异常现象检测和定位(跌倒、打架、偷窃、周界入侵、火灾等),车辆超速抓拍和定位、人车距离报警。

成果可以用于列车运行状态路侧感知。本成果可对列车、轨道、人员等目标进行高精度检测,并提供目标的相对距离、速度和位置信息,无需加装雷达、GPS和深度相机,可部署在铁路沿线,用于风险防范化解,应对火灾、泥石流、山体滑坡等险情,识别安全隐患、人员侵线等情况后及时定位报警。可提高管理水平,减少事故发生概率,节约人力成本。

三、市场前景

在交通监控领域,一部常规测速雷达价格大约5000元(不含施工费),如果在所有4万个路段都加装雷达实现测速功能,则需要2亿元的成本。而本而采取本成果,无需更换现有单目摄像头监控系统,即可完成测速功能,而且使其具有高级智能监控功能,在目标检测的同时完成,对任何交通违章目标、现象乃至事故的距离、速度、位置等参数的测量,所需要增加的仅仅是一套软件,软件成本可以定价为2000万元,是雷达成本的1/10。以地级市为例,全国总共约300个地级市,总计60亿元的市场。

在校园监控领域,若采取雷达方案,以一部雷达5000元的价格(不含施工费)来计算的话,需要500万元才能完成全校园的升级。而本成果视功能可定价为50万元,价格是雷达的/10,而全国有3000多所高校,若采用本系统,总计15亿元。考虑到各大公司、居民社区和中小学校等封闭园区,经济效益更为可观,预估有30亿元的市场。

为了防范列车事故,多利用传感器技术和电子信息技术,对非法侵入铁路周界的行为进行监测(阻拦),并产生报警信息的系统。而当前主流的入侵探测技术有脉冲电子围栏、光波对射(红外对射&激光对射)、振动光纤等技术,铺设成本高昂,其中脉冲电子围栏成本最低,100-200元/米,一个防区100米,成本1-2万,无法精确定位。振动光纤成本最高,200-400元/米,一个防区40km,精度±2米。本成果基于视觉,效果直观,而且具有视觉定位功能,精度0.48米,一个3000元的单目摄像头就可观测200米视野,可有效对相关事故进行预警和防范。另外,针对山坡泥石流的防范和监控,最有效的方案是边坡雷达,但成本动辄上百万,而位移监测、光缆监测、异物侵限监测的铺设成本也相当高昂,且因为不直观无法判断事故原因,容易误报。本成果的视野区域广,高效直观,价格便宜,可以针对各类事故进行周界入侵报警,预估有几百亿元的市场。

图2.视觉测距测速定位效果(道路)

四、知识产权

1、知识产权为bob手机在线登陆单独持有;

2、本项目已申请发明专利1项。

五、合作方式

技术许可、合作实施、作价入股或其它方式。

六、对接方式

(1)合作意向方联系北理工技术转移中心;

(2)北理工技术转移中心沟通了解意向方情况;

(3)会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。

bob手机在线登陆技术转移中心

电话:010-68914920

邮箱:bitttc@bit.edu.cn

网址:ttc.bit.edu.cn


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