[发明专利]一种基于监控视频处理的车流统计和违规检测的方法

权利要求书

1.一种基于监控视频处理的车流统计和违规检测的方法，其特征在于，包括以下步骤： 

（1）获取视频源，读取一帧图像； 

（2）判断当前帧是否是第一帧，如果是则建立和视频图像对应的前景背景图像，前景表示运动区域，背景表示静止区域，将所有的像素点初始化为背景区域，建立空的跟踪目标列表Track_List，转入步骤（13），否则进入步骤（3）； 

（3）利用当前帧和上一帧对应像素点的差值信息来更新前景背景图像，并利用前景背景图像提取当前帧的感兴趣区域MASK； 

（4）计算当前帧的积分图像和平方积分图像； 

（5）根据计算得到的当前帧的积分图像和平方积分图像并利用Adaboost算法在当前帧的感兴趣区域MASK中检测是否存在有车牌目标，检测到的车牌目标位置信息保存在列表TmpLi st中； 

（6）判断临时目标列表TmpLi st是否为空，如果为空，则转入步骤（7），否则，使用聚类的方法处理TmpLi st中的M个车牌目标信息，其中M为正整数，从M个车牌目标信息中获得当前帧的图像中K个车辆目标准确的位置信息，其中K为正整数，并保存至检测目标列表ObjList； 

（7）判断跟踪目标序列Track_List是否为空，如果为空，将ObjList列表中检测到的目标添加入Track_List，然后转入步骤（11），否则进入步骤（8）； 

（8）对Track_List中每一个目标，用基于LK光流法的跟踪算法，计算出目标在当前帧中新的位置； 

（9）对检测列表ObjList的每一个目标与跟踪列表Track_List内的目标进行距离相关匹配，删除检测列表ObjList中已经存在于跟踪列表内 的目标，并将新出现的检测目标添加入跟踪列表Track_List； 

（10）遍历Track_List的目标，对于出现跟踪时间超过MAXSTAYTIME帧还停留在图像区域内的目标，在目标区域内检测车牌验证其是否为长时间停留车辆，如果不是，则删除该目标，如果是，则重置跟踪时间并继续跟踪； 

（11）依次分析Track_List中车辆目标的运动信息，获取当前的交通信号，如果在红灯的状态下有车辆目标穿越标定的停车线，则标记目标为违规车辆，报警提示，并且自动保存记录当前帧前后帧的图像信息，作为该车辆违规的证据； 

（12）判断Track_List是否有满足计数规则的车辆目标，若有则更新车流量统计数据，并标记该目标为已计数避免重复计数，若没有则直接进入步骤（13）； 

（13）从视频源读取下一帧图像，重复步骤（2）~（13）的操作。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）包括以下子步骤： 

（3-1）对于当前帧中的每一个像素点，判断其位置处于背景区域还是前景区域，如果处于背景区域，则转入步骤（3-2），如果处于前景区域，则转入步骤（3-3）； 

（3-2）对于背景区域中的每一个像素点，计算其与前一帧中对应像素点的差值，并判断该差值是否大于阈值DELTA，如果是则表示该像素点是在运动区域，将该像素点的位置标记为前景区域，并将该像素点对应的计数器T设置为0，并转入步骤（3-5），否则直接转入步骤（3-5）； 

（3-3）对于前景区域中的每一个像素点，计算其与前一帧中对应像素点的差值，并判断该差值是否大于阈值DELTA，如果是则转入步骤（3-5），否则将该像素的计数器T加1； 

（3-4）判断计数器T是否大于计数器阈值DURATION，如果大于则表示 该像素点的位置不再发生运动，并将其位置标记为背景区域，然后转入步骤（3-5），否则直接转入步骤（3-5）； 

（3-5）对获取的前景背景图像进行中值滤波和二值化处理，以获得当前帧的感兴趣区域MASK。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中平方积分图像的计算方法是，先将当前帧中每个像素点的像素值平方，再根据积分图像的计算方法获得平方积分图像。