[发明专利]一种红绿灯控制系统的视频车辆检测方法

权利要求书

1.一种红绿灯控制系统的视频车辆检测方法，其特征在于：采用一种视频车辆检测系统进行车辆检测，视频摄像机采集车辆检测图像，一个摄像机覆盖一个方向的所有车道，摄像机通过视频线与车辆检测器相连，车辆检测器根据摄像机采集的视频图片进行跟踪分析，检测出车辆信息，并将检测结果采用无线网络方式发送到红绿灯接入设备，红绿灯接入设备按照红绿灯控制系统要求分为四路生成0、1信号序列，将信号序列输入红绿灯控制系统，完成对红绿灯相位的控制；

所述车辆检测器根据摄像机采集的视频图片进行跟踪分析，当运动目标到达虚拟线圈，目标的大小、速度、运动方向符合车辆特征时，即可判断为车辆通过虚拟线圈，即检测到车辆；控制程序包括初始化设置和系统工作流程控制；

初始化设置是：捕获图像，画车道、在车道上画虚拟线圈、进行道路标定后退出；

工作流程控制程序是：开始后调入初始参数，获取图像序列，进入动态生成背景图，然后获取目标灰度图，进行目标跟踪，对目标状态进行判断，虚拟线圈中有车还是无车，将生成有车或是无车的信息传输到无线网络，红绿灯接入设备在规定的时间内生成车辆检测信息，以信号序列的方式传送到红绿灯控制系统生成红绿灯相位生成时间。

2.如权利要求1所述的视频车辆检测方法，其特征在于：所述红绿灯接入设备按照红绿灯控制系统要求分为四路生成0、1信号序列，是按照如下程序进行的：

红绿灯接入设备接收到无线车辆信息后，判断是有车信息还是无车信息，若是有车信息，生成序列1，是无车信息，生成序列0，然后判断是哪个方向的信息，按照4个不同的方向进行时间延时校正，按照路口4个方向设定的方向1、方向2、方向3和方向4分别生成序列1、序列2、序列3和序列4输送到红绿灯控制系统，进行相位时间控制。

3.如权利要求1所述的视频车辆检测方法，其特征在于：视频车辆检测的具体步骤是：

1）、系统初始化设置：

画车道：将要检测的十字路口四个方向的各个实际车道重现在视频车辆图像上；

画虚拟线圈：采用在视频车辆图像上画虚拟线圈来模拟原地感线圈，当目标车辆经过虚拟线圈后，即触发车辆通过信息；

道路标定：在视频车辆图像道路上画一个矩形区域，通过该矩形区域来对整个道路进行标定，以计算出视频图像上每一像素点表示的实际宽度和长度，通过标定道路后就能根据视频车辆图像判断出目标车辆的大小和速度，排除干扰目标，计算出每个车的瞬时车速与道路的平均车速； 

2）、调入初始参数：检测程序首先调入初始化设置的各种参数；

3）、视频图像的采集：通过摄像机将车辆的视频图像实时采集进车辆检测器，以进行分析检查；

4）、动态生成车道背景图像：在视频车辆图像中，车道的背景图像通常只随外界光照与摄像机参数调整而变化，通常变化很少，因此系统每隔一段时间通过去除车道上的运动车辆，得到车道的背景图像；

5）、获取运动目标灰度图像：将每帧车辆图像灰度值与背景图像灰度值相减，得到运动目标的灰度值图像；

6）、对运动目标进行跟踪：采用卡尔曼滤波对运动目标进行跟踪，并根据目标的大小，方向和速度确定车辆目标；

7）、目标车辆判断：当运动目标到达虚拟线圈，目标的大小、速度、运动方向符合车辆特征时，即可判断为车辆通过虚拟线圈，检测到车辆；

8）、根据检测虚拟线圈处是否有车的结果，在规定的间隔时间内，生成一个车辆检测信息。

4.如权利要求1所述的视频车辆检测方法，其特征在于：所述红绿灯接入设备在规定的时间内生成车辆检测信息，其规定的间隔时间是0.25秒。

5.如权利要求2所述的视频车辆检测方法，其特征在于：所述红绿灯接入设备在生成0、1信号序列程序过程中，按照4个不同的方向进行时间延时校正，是按照间隔0.25秒的时间内生成车辆检测信息来进行时间延时校正。

6.如权利要求3所述的视频车辆检测方法，其特征在于：所述在对道路标定时在视频车辆图像道路上画一个矩形区域，其矩形宽度为3.75米，矩形的长度为8米。

7.如权利要求1所述的视频车辆检测方法，其特征在于：所述视频车辆检测系统中的视频摄像机、车辆检测器和无线信号发生器安装在摄像机防护罩内，防护罩直接安装在道路旁的路灯杆上，红绿灯接入设备和无线信号接收器安装在红绿灯控制系统中。