[发明专利]一种基于视频的交通参数测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用图像识别的交通监控领域，特别是一种基于视频的交通参数测量方法。

背景技术

   在公知技术中，交通道路参数检测，有人工检测、埋设地理感应线圈、地磁检测、压力测量、红外测量、超声波探测器、激光测速仪、GPS测量、视频检测等方法，由于视频采集测量，信息量丰富、信息密度高、鉴别直观、传输、再现和存档方便，并可以全天候监测，已成为当今交通测量的主攻方向，它是计算机视觉、图像模式识别技术在智能交通领域应用的重要课题之一，是实现交通管理智能化的重要环节。

在当今交通视频测量方法中，美国专利《基于视频的使用时空地图的车辆检测和跟踪方法》（美国专利号US8358808），它公开了一视频来检测和跟踪对象,如机动车辆,在视频数据。该系统和方法分析视频数据,例如,计算对象,确定对象的速度；它在捕获的视频中，跟踪对象的路径不依赖于探测和识别的背景信息；它使用一个或多个扫描行生成一个时空图，一个时空地图是扫描行连续扫描所记载的视频像素数据，它检测时，是利用检测到对象的视频数据，利用时空地图上交叉线的轨迹，检测出系统的受检目标对象,并进行计数、存档，计算出目标对象的行进速度。仔细分析文件的内容，可知它重点在于交通参数测量的理论探讨，还没有见到实验成果。

中国专利《一种基于图像信息熵的交通参数自动提取方法》（CN200910105577.8） 它公开了“一种基于图像信息熵的交通参数自动提取方法。首先，从彩色视频序列中提取图像帧，并利用混合高斯背景建模方法获得背景图像。其次，利用图像纹理信息对检测区域图像进行预处理。然后，利用图像信息熵与自适应阈值相结合的方法，进行车辆存在检测。最后，计算车辆数、交通流、车道占有率和空间平均速率等交通参数。”但它的有效性和实用性，还有待进一步的实践检验。 

中国专利《视频方式获取交通参数的方法》（CN02111725.X） ，公开了一种视频方式获取交通参数的方法.方法的步骤为：“1)在视频图像中划定一个或多个指定的区域，区域为长方形，单个区域的宽度为1~7米，长度为1~6米；2)在指定区域附近的道路上画一条白线或放置一根长杆子等明显标志物，计算标志物的长度和标志物在图像中的长度之比B。3)在指定的区域内进行图像拐角特征查找，根据图像拐角特征的数量和位置的变化来获得车流量，车速和平均车速。交通检测方法安装简便，无须开挖路面，无须因维修而中断交通。同时一个摄像头可以覆盖多达8条车道。采用指定区域计算的方式，大大降低了对系统计算能力的要求。能够在不利的天气条件下正常工作，黎明或傍晚时的车辆阴影对系统不会造成影响，夜晚无需另外照明光源。” 但它的检测范围小、需借助外物标定后才能测量；在图像分析判断车辆轨迹时，需要根据车辆外部特征点的跟踪进行判断；在计算车辆平均速度时，它是根据车辆最长特征链的提取进行计算；这些不足之处，使得测量方法复杂、测量中介参照物的变化和不确定性大，这都使它测量准确性和可靠性大大降低。

目前在智能视频交通检测领域，急需一种交通参数测量准确、稳定而全面的交通参数测量方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足之处，提供一种交通测量简捷、准确率高、参数覆盖面广的基于视频的交通参数测量方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是： 一种基于视频的交通参数测量方法，其特征在于：

⑴ 在测量道路路口的前上方，安装摄像机；

⑵在道路上选取参照实物a、b、c、d，并量取各线段的实际距离；

⑶将各线段实际数据输入到视频分析模块，确定系统图像坐标系与世界坐标系的映射关系以便于系统对车辆速度的计算；

⑷建立映射关系后，系统可对道路上任意区域的交通参数进行检测；

⑸当检测区域为ABCD时，当车辆进入线段AB时，视频分析模块开始对车辆轨迹进行跟踪并开始计时；

⑹当车辆驶出线段DC时，视频分析模块停止计时，并自动计算车辆通过AD线段所需时间，以上数据传输至交通参数测量模块；

⑺当车辆驶出线段DC时，视频分析模块对通过车辆进行计数，以上数据传输至交通监测分析仪中的交通参数测量模块；

⑻交通参数测量模块根据系统要求，统计单位时间内通过参照物区域的车辆数量，计算出车流量；根据通过检测区域车辆的时间，计算出车辆通过检测区域的平均速度。