專利名稱：一種多傳感器系統及信息融合方法
技術領域：
本發明涉及傳感器領域，尤其是涉及一種多傳感器系統及信息融合方法。
背景技術：
目前攝像頭作為監控、采集交通信息的有效手段被廣泛應用于智能交通系統中。然而由于攝像頭的光學特性，其極易受到周圍環境的干擾，例如強光照射、雨雪霧等惡劣天氣的氣候條件都會對攝像頭的正常工作，導致使其采集的信息結果不夠準確。而智能交通傳感器采集的信息量有限，比如磁敏傳感器只能采集車速或車流量等交通信息。因此無法滿足對交通信息全面監控的需要。因此，目前的監控方式無法滿足全面、正確監控交通系統的需要。

發明內容
本發明提供一種多傳感器系統及信息融合方法，通過同時使用圖像傳感器和智能交通傳感器，并對信息進行融合，能夠避免獲取的信息不完整或獲取的信息受環境影響而不準確的問題。本發明提供一種多傳感器系統，所述系統包括:智能交通傳感器，用于獲取第一交通信息；圖像傳感器，用于獲取交通視頻數據；視頻數據處理單元，用于提取所述交通視頻數據中的交通數據，并根據提取的交通數據得到第二交通信息；信息融合單元，用于將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第二交通息O優選的，所述智能交通傳感器包括以下任意一種或多種傳感器:磁敏傳感器，用于獲取磁敏信號，并對所述磁敏信號進行處理得到第一交通流量、第一車道占有率、第一車速信息；壓電式傳感器，用于獲取壓電信號，并對所述壓電信號進行處理，得到第二交通流量、第二車道占有率、第二車速和第一車型信息；微波雷達傳感器，用于獲取微波雷達信號，并對所述微波雷達信號進行處理，得到第三交通流量、第三車道占有率和第三車速信息；RFID傳感器，用于獲取RFID信號，并對所述RFID信號進行處理，得到第二車型和
第一車牌照信息。優選的，所述視頻數據處理單元包括以下任意一個或多個單元:車流量檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車流量數據，并根據提取的車流量數據得到第四車流量信息；車輛占有率檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車輛占有率數據，并根據提取的車輛占有率數據得到第四車輛占有率信息；
車速檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車速數據，并根據提取的車速數據得到第四車速信息；車型檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車型數據，并根據提取的車型數據得到第三車型信息；車牌照檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車牌照數據，并根據提取的車牌照數據得到第二車牌照信息。優選的，所述信息融合單元包括:預處理子單元，用于給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值，并將所述第一交通信息和所述第二交通信息中相同類型的信息整合；融合子單元，用于選取所述每個類型的信息中加權值最大的信息并整合，得到所述第三交通信息。優選的，所述預處理子單元，用于根據環境信息給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值。本發明還提供一種多傳感器信息融合方法，所述方法包括:獲取智能交通傳感器發送的第一交通信息；獲取圖像傳感器發送的交通視頻數據；提取所述交通視頻數據中的交通數據，并根據提取的交通數據得到第二交通信息；將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第三交通信息。優選的，所述智能交通傳感器包括以下一種或多種傳感器:磁敏傳感器，用于獲取磁敏信號，并對所述磁敏信號進行處理得到第一交通流量、第一車道占有率、第一車速信息； 壓電式傳感器，用于獲取壓電信號，并對所述壓電信號進行處理，得到第二交通流量、第二車道占有率、第二車速和第一車型信息；微波雷達傳感器，用于獲取微波雷達信號，并對所述微波雷達信號進行處理，得到第三交通流量、第三車道占有率和第三車速信息；RFID傳感器，用于獲取RFID信號，并對所述RFID信號進行處理，得到第二車型和
第一車牌照信息。優選的，所述提取所述交通視頻數據中的交通數據，并根據提取的交通數據得到第二交通信息包括以下任意一個或多個步驟:提取所述交通視頻數據中的車流量數據，并根據提取的車流量數據得到第四車流
量信息;提取所述交通視頻數據中的車輛占有率數據，并根據提取的車輛占有率數據得到第四車輛占有率信息；提取所述交通視頻數據中的車速數據，并根據提取的車速數據得到第四車速信息；提取所述交通視頻數據中的車型數據，并根據提取的車型數據得到第三車型信息；提取所述交通視頻數據中的車牌照數據，并根據提取的車牌照數據得到第二車牌照信息。優選的，所述將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第三交通信息包括:給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值，并將所述第一交通信息和所述第二交通信息中相同類型的信息整合；選取所述每個類型的信息中加權值最大的信息，并將所述選取的而信息整合，得到所述第三交通信息。優選的，所述給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值包括:根據環境信息給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值。與現有技術相比，本發明公開了如下有益效果:本發明中，通過同時使用圖像傳感器和智能交通傳感器獲取交通信息，并將信息進行融合獲取最后的信息，避免了僅僅使用圖像傳感器獲取信息容易受環境影響導致信息不準確的問題，也避免了僅僅使用智能交通傳感器獲取的信息不全面的問題。兩種傳感器互補，使得獲取的信息全面、準確度高。進一步的在本發明的優選實施例中選用多個異質的智能交通傳感器，多個智能交通傳感器之間獲取的信息互補，因此獲取的第一交通信息就更加全面，準確，從而使最后獲得的第二交通 目息更完整、準確。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人 員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明系統實施例一結構圖；圖2是本發明系統實施例二信息融合單元結構圖；圖3是本發明系統實施例中視頻數據處理單元結構圖；圖4是本發明方法實施一的流程圖；圖5是本發明方法實施例二中獲取第二交通信息流程圖；圖6是本發明方法實施例三中將第一交通信息和第二交通信息進行融合流程圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。參見圖1，為本發明實施例一提供的一種多傳感器系統的結構圖。該系統包括:智能交通傳感器11，用于獲取第一交通信息；圖像傳感器12，用于獲取交通視頻數據；視頻數據處理單元13，用于提取所述交通視頻數據中的交通數據，并根據提取的交通數據得到第二交通信息；
信息融合單元14，用于將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第三交通信息。圖像傳感器采集的交通信息豐富，但極易受到環境影響，因此采集的信息在很多情況下不能采信。智能交通傳感器采集的信息準確度比較高，但僅僅通過智能交通傳感器采集的信息量有限，比如RFID傳感器采集的主要是車型和車牌照信息，對于交通系統監控來講信息量遠遠不夠。本發明通過將圖像傳感器采集的視頻信息和智能交通傳感器采集的交通信息融合，使得獲得的最后交通信息豐富而且準確。當然，因為圖像傳感器采集的是交通視頻數據，因此需要提取出交通數據，根據得到的交通數據得到可以融合的第二交通信肩、O在本發明中，信息的融合可以采取多種方式，需要視乎具體情形而定。參見圖2，在本發明系統的實施例二中，信息融合單元14包括:預處理子單元141，用于給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值，并將所述第一交通信息和所述第二交通信息中相同類型的信息整合。比如將第一交通信息中的車流量信息和第二交通信息中的車流量信息整合在一起，將第一交通信息中的車速信息和第二交通信息中的車速信息整合在一起。融合子單元142，用于選取所述每個類型的信息中加權值最大的信息并整合，得到所述第三交通信息。比如將上述整合后的車流量信息中選取加權值最大的車流量信息和加權值最大的車速信息作為第三交通信息。優選的，預處理子單元141，可以根據環境信息給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值。當環境比較差時，比如雨雪天氣，圖像傳感器11采集的信息受到影響，采集的信息可信度不高，此時可以給圖像傳感器11獲取的第一交通信息附較低的加權值。這樣融合后的交通信息即第三交通信息準確度就會比較高。在本發明中，智能交通傳感器12有多種選擇，可以是一個，也可以是多個。比如磁敏傳感器、壓電式傳感器、微波雷達傳感器、RFID傳感器中的一種或多種。結合交通監控的場景需要及實踐數據，在本發明的優選實施例三中，智能交通傳感器可以選用:磁敏傳感器，用于獲取磁敏信號，并對所述磁敏信號進行處理得到第一交通流量、第一車道占有率、第一車速信息；壓電式傳感器，用于獲取壓電信號，并對所述壓電信號進行處理，得到第二交通流量、第二車道占有率、第二車速和第一車型信息；微波雷達傳感器，用于獲取微波雷達信號，并對所述微波雷達信號進行處理，得到第三交通流量、第三車道占有率和第三車速信息；RFID傳感器，用于獲取RFID信號，并對所述RFID信號進行處理，得到第二車型和
第一車牌照信息。上述四種傳感器異質，采用不同的原理采集交通信息，更大程度確保了信息的準確性和完整性。比如當現有的交通環境惡劣，是雨雪天氣，而且磁場受到干擾時，若僅僅使用圖像傳感器和磁敏傳感器，那么最后獲得的信息仍舊不夠準確。若此時同時采用壓電式傳感器，可以確保其不受天氣和磁場的影響而獲得較為準確的信息，可以對上述結果進行一個修正。而且即便當時的磁場是正常的，磁敏傳感器獲取的信息也不夠全面，通常只有交通流量、車道占有率和車速信息。但若同時使用RFID傳感器會獲得車型和車牌照等信息，那么獲得的信息就會更加全面。即采用上述四種異質的傳感器，通過獲得對同一類型信息的多個監測結果，避免因單個或部分傳感器出現問題而導致最終結果出現錯誤的問題。因此在更大程度上確保了信息的準確度。當然如之前所述，通過上述方式獲得的信息比較全面，包括交通流量、車道占有率、車速、車型和車牌照等信息。因此在進行信息融合時能夠確保更多類型信息的準確度。參見圖3，該系統的視頻數據處理單元13可以包括以下任意一個或多個單元:車流量檢測單元131，用于提取所述交通視頻數據中的車流量數據，并根據提取的車流量數據得到第四車流量信息；車輛占有率檢測單元132，用于提取所述交通視頻數據中的車輛占有率數據，并根據提取的車輛占有率數據得到第四車輛占有率信息；車速檢測單元133，用于提取所述交通視頻數據中的車速數據，并根據提取的車速數據得到第四車速信息；車型檢測單元134，用于提取所述交通視頻數據中的車型數據，并根據提取的車型數據得到第三車型信息；車牌照檢測單元135，用于提取所述交通視頻數據中的車牌照數據，并根據提取的車牌照數據得到第二車牌照信息。在具體的實施例中，上述單元的選取取決于用戶最后需要的信息。比如，如果用戶只需要車流量信息，那么視頻數據處理單元13可以只包括車流量檢測單元131。在本發明的優選實施例中，對應于本發明的實施例三中選用的智能交通傳感器，所述視頻數據處理單元13包括上述131-135五個單元。經過上述檢測單元的處理，提取的信息包含了實施例三中智能交通傳感器獲取的所有交通信息類型。在具體的融合時，可以采用之前所述的給每一信息附加權值的方法，當然也可以采用其他方法。當然，視頻數據處理單元13還可以包括其他檢測單元，以提取其他交通信息。在本發明中不作具體限制。本發明還提供了一種多傳感器信息融合方法，在實施例一中，參見圖4，所述方法包括以下步驟:S1、獲取智能交通傳感器發送的第一交通信息；S2、獲取圖像傳感器發送的交通視頻數據；S3、提取所述交通視頻數據中的交通數據，并根據提取的交通數據得到第二交通
信息；S4、將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第三交通信息。優選的，在本發明的具體實施例中，所述的智能交通傳感器可以是一個或多個。比如可以是下述傳感器的一種或多種:磁敏傳感器，用于獲取磁敏信號，并對所述磁敏信號進行處理得到第一交通流量、第一車道占有率、第一車速信息；壓電式傳感器，用于獲取壓電信號，并對所述壓電信號進行處理，得到第二交通流量、第二車道占有率、第二車速和第一車型信息；
微波雷達傳感器，用于獲取微波雷達信號，并對所述微波雷達信號進行處理，得到第三交通流量、第三車道占有率和第三車速信息；RFID傳感器，用于獲取RFID信號，并對所述RFID信號進行處理，得到第二車型和
第一車牌照信息。在本發明方法的實施例二中，步驟S3包括以下具體任意一個或多個步驟:S31、提取所述交通視頻數據中的車流量數據，并根據提取的車流量數據得到第四
車流量信息；S32、提取所述交通視頻數據中的車輛占有率數據，并根據提取的車輛占有率數據得到第四車輛占有率信息；S33、提取所述交通視頻數據中的車速數據，并根據提取的車速數據得到第四車速
信息；S34、提取所述交通視頻數據中的車型數據，并根據提取的車型數據得到第三車型
信息；S35、提取所述交通視頻數據中的車牌照數據，并根據提取的車牌照數據得到第二車牌照信息。在本發明方法的實施例三中，步驟S4將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第三交通信息具體包括以下步驟:S41、給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值，并將所述第一交通信息和所述第二交通信息中相同類型的信息整合；S42、選取所述每個類型的信息中加權值最大的信息，并將所述選取的而信息整合，得到所述第三交通信息。具體的，在步驟S41中，所述給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值包括:根據環境信息給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值。以上對本發明所提供的一種多傳感器系統及信息融合方法進行了介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種多傳感器系統,其特征在于,所述系統包括: 智能交通傳感器，用于獲取第一交通信息； 圖像傳感器，用于獲取交通視頻數據； 視頻數據處理單元，用于提取所述交通視頻數據中的交通數據，并根據提取的交通數據得到第二交通信息； 信息融合單元，用于將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第三交通信息。
2.根據權利要 求1所述的系統，其特征在于，所述智能交通傳感器包括以下任意一種或多種傳感器: 磁敏傳感器，用于獲取磁敏信號，并對所述磁敏信號進行處理得到第一交通流量、第一車道占有率、第一車速信息； 壓電式傳感器，用于獲取壓電信號，并對所述壓電信號進行處理，得到第二交通流量、第二車道占有率、第二車速和第一車型信息； 微波雷達傳感器，用于獲取微波雷達信號，并對所述微波雷達信號進行處理，得到第三交通流量、第三車道占有率和第三車速信息； RFID傳感器，用于獲取RFID信號，并對所述RFID信號進行處理，得到第二車型和第一車牌照信息。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述視頻數據處理單元包括以下任意一個或多個單元: 車流量檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車流量數據，并根據提取的車流量數據得到第四車流量信息； 車輛占有率檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車輛占有率數據，并根據提取的車輛占有率數據得到第四車輛占有率信息； 車速檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車速數據，并根據提取的車速數據得到第四車速信息； 車型檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車型數據，并根據提取的車型數據得到第二車型信息； 車牌照檢測單元，用于提取所述交通視頻數據中的車牌照數據，并根據提取的車牌照數據得到第二車牌照信息。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述信息融合單元包括: 預處理子單元，用于給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值，并將所述第一交通信息和所述第二交通信息中相同類型的信息整合； 融合子單元，用于選取所述每個類型的信息中加權值最大的信息并整合，得到所述第二交通息O
5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述預處理子單元，用于根據環境信息給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值。
6.—種多傳感器信息融合方法,其特征在于,所述方法包括: 獲取智能交通傳感器發送的第一交通信息； 獲取圖像傳感器發送的交通視頻數據；提取所述交通視頻數據中的交通數據，并根據提取的交通數據得到第二交通信息； 將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第三交通信息。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述智能交通傳感器包括以下一種或多種傳感器: 磁敏傳感器，用于獲取磁敏信號，并對所述磁敏信號進行處理得到第一交通流量、第一車道占有率、第一車速信息； 壓電式傳感器，用于獲取壓電信號，并對所述壓電信號進行處理，得到第二交通流量、第二車道占有率、第二車速和第一車型信息； 微波雷達傳感器，用于獲取微波雷達信號，并對所述微波雷達信號進行處理，得到第三交通流量、第三車道占有率和第三車速信息； RF ID傳感器，用于獲取RFID信號，并對所述RFID信號進行處理，得到第二車型和第一車牌照信息。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述提取所述交通視頻數據中的交通數據，并根據提取的交通數據得到第二交通信息包括以下任意一個或多個步驟: 提取所述交通視頻數據中的車流量數據，并根據提取的車流量數據得到第四車流量信息； 提取所述交通視頻數據中的車輛占有率數據，并根據提取的車輛占有率數據得到第四車輛占有率信息； 提取所述交通視頻數據中的車速數據，并根據提取的車速數據得到第四車速信息； 提取所述交通視頻數據中的車型數據，并根據提取的車型數據得到第三車型信息； 提取所述交通視頻數據中的車牌照數據，并根據提取的車牌照數據得到第二車牌照信肩、O
9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第三交通信息包括: 給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值，并將所述第一交通信息和所述第二交通信息中相同類型的信息整合； 選取所述每個類型的信息中加權值最大的信息，并將所述選取的而信息整合。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值包括:根據環境信息給所述第一交通信息和所述第二交通信息附加權值。
全文摘要
本發明公開了一種多傳感器系統及信息融合方法，其中，所述系統包括智能交通傳感器，用于獲取第一交通信息；圖像傳感器，用于獲取交通視頻數據；視頻數據處理單元，用于提取所述交通視頻數據中的交通數據，并根據提取的交通數據得到第二交通信息；信息融合單元，用于將所述第一交通信息和所述第二交通信息進行融合，得到第三交通信息。本發明通過同時使用圖像傳感器和智能交通傳感器獲取相關交通信息，并將信息進行融合，提高了獲取的信息的全面性和準確度。
文檔編號G08G1/01GK103116981SQ201110366030
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者朱健, 曹紅兵, 鄧遂, 徐華安, 趙顯忠, 向文芳, 國薇, 沈杰, 劉海濤 申請人:無錫物聯網產業研究院, 無錫融格物聯網科技有限公司