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Patent Searching and Data


Title:
VEHICLE RECOGNITION AND CLASSIFICATION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/099687
Kind Code:
A1
Abstract:
Current vehicle recognition systems are based on image recognition, which involves very long processing times that do not allow real-time operation. The purpose of the invention is to replace these systems with infrared LED curtains (4) disposed transversely to lanes (3) of a road (1) to be controlled, the curtains generating digital signals that are much simpler and therefore easier and faster to analyse using the corresponding software, it being possible to identify different types of vehicles in times of less than 200 milliseconds.

Inventors:
CRESPO ZARAGOZA JUAN CARLOS (ES)
GONZALEZ ANTOLIN RUBEN (ES)
RUIZ RUIZ LUIS (ES)
RODRÍGUEZ MARTÍNEZ DE BARTOLOMÉ ÁNGEL (ES)
TOHARIA RABASCO PABLO (ES)
LA TORRE DE LA FUENTE ANTONIO (ES)
Application Number:
PCT/ES2018/070734
Publication Date:
May 22, 2020
Filing Date:
November 14, 2018
Export Citation:
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Assignee:
INFORMATICA EL CORTE INGLES S A (ES)
International Classes:
G08G1/015
Foreign References:
US5717390A1998-02-10
Attorney, Agent or Firm:
IGNACIO MARIA, Toro Gordillo (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1a.- Sistema de reconocimiento y clasificación de vehículos, que estando destinado a implantarse en vías (1) de tránsito de vehículos (2), transversalmente a su carril o carriles (3), se caracteriza porque está constituido a partir de una o más cortinas de leds infrarrojos

(4), a través de las que son pasantes los vehículos (2), cuyas señales de lectura son enviadas a un equipo o gestor asociado a un software de clasificación de vehículos en tiempo real en función de la silueta detectada por los leds infrarrojos establecidos en la cortina.

Description:
SISTEMA DE RECONOCIMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE VEHICULOS

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema que se ha diseñado para clasificar los vehículos que pasan por los diferentes carriles de acceso vehicular.

El objeto de la invención es poder identificar los tipos de vehículos que pasan por los carriles de acceso vehicular, a partir de la captura de su silueta por medio de cortinas de LEDs infrarrojos.

Es igualmente objeto de la invención que el tiempo de respuesta del sistema no sea superior a los 500 milisegundos (no superando en ningún caso y en ninguna circunstancia, el tiempo de respuesta de 1 segundo), ofreciendo resultados en prácticamente tiempo real.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el ámbito de aplicación práctica de la invención, el de los reconocedores de vehículos o perfiladores, este tipo de reconocimientos se llevan a cabo a partir de imágenes propias del vehículo, aplicando posteriormente algún proceso de tipo OCR (reconocimiento óptico de caracteres), donde se realiza un reconocimiento de la matrícula del vehículo (como por ejemplo, mediante ALPR), o bien la detección de características del vehículo a partir de imagen.

El problema de estas soluciones radica en el tiempo que necesitaban para poder ejecutarse, no pudiendo ofrecer resultados en tiempo real, puesto que el hecho de trabajar con imágenes hace que el tiempo necesario para la captura y el procesamiento de las mismas sea muy elevado. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de reconocimiento y clasificación de vehículos que se preconiza permite realizar el mismo trabajo que los sistemas más tradicionales a base de reconocimiento de imágenes, con el valor añadido de que opera prácticamente en tiempo real (aunque el límite más flexible se sitúe en los 500 milisegundos, la mayor parte de las respuestas se dan en un tiempo inferior a los 200 milisegundos tras recibir los datos del paso del vehículo).

Para ello, el sistema de la invención se basa en sustituir o complementar los clásicos pórticos dotados de cámaras de capturas de imágenes de los vehículos por cortinas de LEDs infrarrojos.

El sistema completo se ofrece como un servicio web que escucha peticiones de forma permanente, y se encuentra alojado en una máquina virtual en cada una de las ubicaciones de carriles de acceso vehicular en el que se implanta la solución. En esta máquina virtual existen otros elementos que permiten llevar a cabo la comunicación necesaria con todos los carriles, y la gestión y comprobación de estado de carril a nivel físico, para verificar que los datos que están enviando las cortinas de LEDs son correctos y no están transmitiendo errores.

Este servicio web recoge la petición que llega del carril por el que pasa el vehículo y se encarga de enviar los datos de la misma al módulo que realiza la clasificación del vehículo. La salida de este módulo clasificador se devuelve al servicio web, que se encarga de mandarlo como respuesta con la clasificación del vehículo ya realizada. Adicionalmente, el perfilador ofrece el“porcentaje de confianza” que tiene en la clasificación realizada, lo que permite establecer filtros en el caso que sea necesario.

El proceso completo es el siguiente: Cuando un vehículo pasa por un carril, al pasar por la cortina de LED se envía una señal al software de gestión para que cree un expediente de tránsito del vehículo. Una vez se ha generado el expediente, el software de comunicación invoca al servicio web con los datos que se han recogido en la cortina y la información del expediente del vehículo. El servicio web, al recibir estos datos, llama al módulo clasificador con los datos de la cortina, el cual procesa la información y devuelve la clasificación realizada y la confianza con la que se ha hecho. Esta información se añade al expediente de tránsito del vehículo, y se vuelve a enviar al software de comunicación. En el último apartado del documento se pueden consultar las imágenes que explican este proceso.

El módulo clasificador contiene la implementación del algoritmo que realiza las predicciones, que en el caso de la invención descrita es un Random Forest con 20 estimadores. Este algoritmo lo que hace es crear un bosque de árboles de decisión y ofrecer como salida la opción más votada por estos árboles, proporcionando la clasificación del vehículo.

A partir de esta estructuración, se consiguen las siguientes prestaciones:

• “Clasificación de vehículo”, atendiendo a 13 categorías diferentes.

• “Capacidad de respuesta” en un margen corto de tiempo, de forma usual por debajo de 200 milisegundos.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1 .- Muestra una vista esquemática en perspectiva superior de una vía de tres carriles en la que está instalado un sistema clasificador de vehículos realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.

Figura 2.- Muestra un diagrama de bloques funcional del sistema. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras reseñadas, puede observarse como el sistema de la invención está destinado a implantarse en vías (1 ) de tránsito de vehículos (2), que en el ejemplo de realización elegido participan tres carriles (3), transversalmente a cada uno de los cuales se establece una cortina de leds infrarrojos (4), estableciéndose para dichos carriles una cámara frontal (6) dispuesta a continuación de la cortina, una cámara ambiental (5), por delante de ésta y una cámara posterior (7), todas ellas orientadas hacia la citada cortina de leds infrarrojos (4).

Estas cámaras (5-6-7) pueden utilizarse para ofrecer a posteriori información adicional de los vehículos pasantes, de manera que, cuando el vehículo (2) alcanza la cortina de leds infrarrojos, ésta detecta el inicio del vehículo y empieza a grabar la silueta del mismo.

Cuando el vehículo (2) termina de pasar, la cortina detecta este final, y envía los registros obtenidos al gestor de carriles (8).

Así pues, a partir de la pluralidad de leds infrarrojos que participan en la cortina, y las diferentes lecturas de éstos puede determinarse la altura, anchura y longitud del vehículo, lecturas que serán interpretadas a través de un software para la clasificación de dicho vehículo.

De forma más concreta, una vez en el gestor, estos datos se incluyen en el expediente de tránsito del vehículo y se envía este expediente al servicio web (9), que lo recibe, procesa los campos que le son necesarios del expediente, y los envía al módulo clasificador (10).

Este módulo recibe el modelo entrenado y los datos de entrada recogidos en la cortina (4), hace la predicción de la clase a la que pertenece el vehículo, y devuelve este valor junto con la confianza de la predicción al servicio web que, a su vez, lo devuelve al gestor de carriles para que continúe con los siguientes pasos.

Todo este proceso se lleva a cabo en tiempo real con tiempos promedio de 200 milisegundos.

A partir de esta estructuración el sistema permite identificar el paso de entre las siguientes categorías de vehículos:

• Bicicleta

• Moto

· Compacto

• Sedán

• Camioneta Touring

• Deportivo

• 4x4 Off Road · SUV

• Cargo

• Pickup

• Personas

• Otros objetos · Otros vehículos...