【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程车辆智能管理，具体是一种基于图像算法的车辆空重载识别装置。
技术介绍
1、一般商用车国三以上的高压电喷柴油发动机在驾驶室仪表台上都有发动机节油开关，有的用数字0、1、2表示，有的用空载、中载和重载表示。节油开关的三种档位表示的是车辆在三种工作模式下对应的发动机可发挥最佳性能，且最经济的运行状态。
2、空载模式下，发动机会限制最高转速，动力只能输出额定功率的30％左右，中载则输出60％左右，重载则可全部输出。
3、驾驶员可以根据车辆目前的载货状态操作节油开关，手动选择空重载模式，做到动力性能与经济性能的兼顾。
4、现有的车辆空重载识别装置只通过对货物进行图像识别，从而判断货物的重量，进而判断车辆的空重载情况，但此设计可能会由于货物单位体积大小的重量不同产生较大的误差，为此有必要提出一种基于图像算法的车辆空重载识别装置。
技术实现思路
1、为了解决上述由于货物单位体积大小的重量不同，导致对货物进行图像采集时可能会造成车辆空重载的误判问题，本专利技术的目的是提出一种基于图像算法的车辆空重载识别装置，通过地面红外摄像头和车内红外摄像头对地面和车内的图像信息进行采集，由智能系统对采集到的地面和车内图像信息进行灰度计算，随后智能系统再通过能量梯度公式对图像进行清晰化处理，由智能系统内部的判断模块对车辆当前的载重情况进行判断，最后通过扬声器将车辆载重情况告知驾驶员。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于图像算法
3、基础方案的原理是：采集设备首先通过车内红外摄像头和地面红外摄像头对车内和地面进行图像采集，并将采集到的图像信息通过传输线发送到控制器，在控制器通过智能系统将图像信息处理完毕后，控制器发送声音输出信号到扬声器，由扬声器告知驾驶员当前的车辆载重情况。当光线过暗时，驾驶员可通过控制器开启led灯。
4、基础方案的有益效果是：1.红外摄像头的夜视范围广，受环境影响小，同时成像清楚，准确度高。
5、2.led灯的功率较低，耗能较少，同时led灯的寿命较长，一般可以使用10年以上。
6、3.采用传输线的有线传输方式，在传输速度快的同时，拥有着较强的抗干扰能力，且可以避开无线方面的干扰，使数据传输更加稳定。
7、4.相较于现有技术中，仅利用车内的摄像头对装载物的体积进行测算而言，本专利技术中利用智能系统的设计，能通过车内红外摄像头检测装置物的装载量，并结合地面红外摄像头对车辆轮胎在重物的装载下不断地往下压的高度变化进行结合判断，以充分识别此时车辆内装载量变化和装载实际重量的情况，判断车辆载重的变化情况，并通过扬声器告知驾驶员，从而减少了因为货物重量和体积各不相同导致的计算错误的情况产生。
8、进一步，控制器内部装载有设有预设库的芯片，预设库内有不同车型在不同载重情况下的数据。
9、基础方案的原理及有益效果是：预设库的设计，能够大大提升工作效率，且在装置运作过程中，可能会需要用到一些重复的数据，通过使用预设库，可以快速导入这些数据，从而使得重复获取数据的情况减少，从而使设备运作更加顺畅。
10、进一步，传输线表面设有若干钉线卡。
11、基础方案的原理及有益效果是：钉线卡的设计，使得传输线不易被货物剐蹭导致掉落，增加了装置整体的稳定性。
12、进一步，智能系统包括采集模块、处理模块、分析模块、判断模块、告知模块和报警模块。
13、基础方案的原理及有益效果是：采集模块首先对车内图像和地面图像进行采集，并将采集到的车内图像信息和地面图像信息发送到处理模块进行灰度，处理模块将处理结果发送到分析模块进行数字清晰处理，随后分析模块将分析结果交由判断模块，在判断模块对分析结果进行判断后，由告知模块根据判断模块判断出的具体情况，告知驾驶员此时车辆的载重状态，当载重量超过当前车型的额定载重量后，报警模块会对驾驶员发出报警。
14、进一步，采集模块包括车辆信息采集单元、车内图像采集单元和地面图像采集单元，采集模块与采集设备信号连接；
15、车辆信息采集单元，用于预先对现有常用小中型货车的装载量进行统计，并预存各型货车的空载、中载和重载限定量；
16、车内图像采集单元，用于采集车辆内的货物图像信息，并将货物图像信息发送到控制器内的处理模块，车内图像采集单元与车内红外摄像头信号连接；
17、地面图像采集单元，用于采集地面图像信息，并将地面图像信息发送到控制器内的处理模块，地面图像采集单元与地面红外摄像头信号连接。
18、基础方案的原理及有益效果是：车辆信息采集单元对常用中小型车辆的装载量进行统计和预存的操作，使得后续需要调用对应的车辆数据时更加便捷。车内红外摄像头对车内货物进行图像采集，并将车内图像信息发送到控制器，地面红外摄像头对地面图像进行采集，并将地面图像信息发送到控制器。车内红外摄像头能够实时监测车内货物的具体情况，地面红外摄像头能够对红外摄像头距离地面的高度变化进行采集。
19、进一步，处理模块，用于将控制器对采集模块收集到的货物图像信息和地面图像信息通过灰度公式将图像信息进行灰度，并将处理结果发送到分析模块，灰度公式如下：
20、灰度公式：
21、
22、其中gray代表灰度值，r代表图像中像素点的红色分量，g代表图像中像素点的绿色分量，b代表图像中像素点的蓝色分量。
23、基础方案的原理及有益效果是：处理模块通过灰度处理公式将彩色图像转化为灰度图像，在保留图像的色度和亮度信息的同时减少了后续模块对图像处理的计算量。
24、进一步，分析模块，用于对分析模块对处理模块的处理结果进行分析，通过能量梯度公式对图像信息进行数字清晰处理，并将分析结果发送到判断模块，能量梯度公式如下：
25、能量梯度公式：
26、
27、其中，以图像左下角的像素点为原点，x为像素点在水平方向距原点的距离，y为像素点在竖直方向距原点的距离。
28、基础方案的原理及有益效果是：正交的清晰图像比模糊的离焦图像边缘更加锐利清晰，边缘的像素灰度值变化大，拥有更大的梯度值，能量梯度公式将x方向和y方向的相邻像素点的灰度值之差的平方和作为每个像素点的梯度值，并对所有像素的梯度值进行累加以作为清晰度评价函数值。
29、进一步，判断模块包括对比单元和判断单元；
30、对比单元，用于将分析模块的分析结果对应与车辆信息采集单元内预存对应车型的载重量进行对比；
31、判断单元，用于根据对比信息对目前车辆处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：包括对路面信息和车内信息进行处理的智能系统、采集设备和控制器，采集设备包括底板，底板顶部设有车内红外摄像头或地面红外摄像头，沿红外摄像头周向设有LED灯，红外摄像头底部电连接有传输线，传输线电连接有控制器，控制器内部设有扬声器，且红外摄像头与控制器信号连接。
2.根据权利要求1所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：控制器内部装载有设有预设库的芯片，预设库内有不同车型在不同载重情况下的数据。
3.根据权利要求2所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：传输线表面设有若干钉线卡。
4.根据权利要求3所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：智能系统包括采集模块、处理模块、分析模块、判断模块、告知模块和报警模块。
5.根据权利要求4所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：采集模块包括车内图像采集单元和地面图像采集单元，采集模块与采集设备信号连接；
6.根据权利要求5所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：处理模块，用
7.根据权利要求6所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：分析模块，用于对处理模块的处理结果进行分析，通过能量梯度公式对图像信息进行数字清晰处理，并将分析结果发送到判断模块，能量梯度公式如下：
8.根据权利要求7所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：判断模块，包括对比单元和判断单元；
9.根据权利要求8所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：告知模块，用于根据判断模块的判断结果通过告知模块告知驾驶员目前车辆的载重情况，告知模块与扬声器信号连接。
10.根据权利要求9所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：报警模块与扬声器信号连接，当车辆的载重超过重载的额定载重量时，报警模块会控制扬声器发出报警。
...【技术特征摘要】
1.一种基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：包括对路面信息和车内信息进行处理的智能系统、采集设备和控制器，采集设备包括底板，底板顶部设有车内红外摄像头或地面红外摄像头，沿红外摄像头周向设有led灯，红外摄像头底部电连接有传输线，传输线电连接有控制器，控制器内部设有扬声器，且红外摄像头与控制器信号连接。
2.根据权利要求1所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：控制器内部装载有设有预设库的芯片，预设库内有不同车型在不同载重情况下的数据。
3.根据权利要求2所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：传输线表面设有若干钉线卡。
4.根据权利要求3所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：智能系统包括采集模块、处理模块、分析模块、判断模块、告知模块和报警模块。
5.根据权利要求4所述的基于图像算法的车辆空重载识别装置，其特征在于：采集模块包括车内图像采集单元和地面图像采集单元，采集模块与采集设备信号连接；
<...【专利技术属性】
技术研发人员：翟书娟，李亚平，王珂，杨小亮，
申请(专利权)人：电子科技大学成都学院，
类型：发明
国别省市：
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