[发明专利]一种实时交通数据的可视化仿真方法及系统

权利要求书

1.一种实时交通数据的可视化仿真方法，其特征在于，包括：

基于真实城市，搭建数字孪生城市；

实时接收所述数字孪生城市对应的实时道路监控视频流，根据监控视频流的监控区域在数字孪生城市中划分预设行驶区域；

将所述监控视频流按时间顺序划分为若干段相同时长的视频，任意两段相邻的视频之间重叠N帧图像；

获取每段视频中的车辆信息，将每个车辆的车辆信息分别存入不同的数组中，每个数组中至少记录有车辆出现时的起始帧数和消失时的终止帧数，一段视频的所有数组存入一个数据表中，得到若干个数据表；按时间顺序依次遍历数据表，当遍历至数据表D_m时，以第N+1帧作为第一帧开始遍历，读取数据表D_m中的车辆信息，将每个车辆映射在数字孪生城市中；

当遍历至数据表D_m的最后一帧时，进入下一个数据表D_m+1，以数据表D_m+1的第N+1帧作为第一帧开始遍历，继续将车辆映射在数字孪生城市中，生成连续的实时交通模拟视频；

其中，所述获取每段视频中的车辆信息，将每个车辆的车辆信息分别存入不同的数组中，每个数组中至少记录有车辆出现时的起始帧数和消失时的终止帧数，一段视频的所有数组存入一个数据表中，得到若干个数据表，具体包括；

利用AI识别算法将一段视频分割成若干帧图像，在每帧图像中识别出车辆信息，所述车辆信息至少包括车辆的种类、颜色、车牌号码、车辆在当前帧图像中的第一像素坐标、实际的偏移坐标；

所述车辆在当前帧图像中的第一像素坐标、实际的偏移坐标的计算过程为：

将视频画面的左上角作为坐标原点；

在视频画面中选择至少两个特征点作为参照点和标志点，所述特征点具有便于确定的特点，包括但不限于两条车道分界线的交叉点、车道分界线的中点或终点、路标与地面的连接点或者路灯与地面的连接点；

利用所述参照点和标志点计算单位像素在x轴、y轴上的实际距离；

确定所述车辆在当前帧图像中相对于坐标原点的第一像素坐标；

利用所述第一像素坐标和单位像素在x轴、y轴上的实际距离，计算车辆相对于标志点在x轴、y轴上的实际距离，得到车辆的偏移坐标，所述车辆的偏移坐标为以标志点为原点的实际坐标。

2.根据权利要求1所述的实时交通数据的可视化仿真方法，其特征在于，所述实时接收所述数字孪生城市对应的实时道路监控视频流，根据监控视频流的监控区域在数字孪生城市中划分预设行驶区域，包括：

确定真实城市中需要监控的道路；

接收所述道路实时拍摄的监控视频流；

将数字孪生城市定位至监控视频流中的道路，并在数字孪生城市中将监控视频流画面中拍摄到的道路设置为预设行驶区域。

3.根据权利要求1所述的实时交通数据的可视化仿真方法，其特征在于，所述将所述监控视频流按时间顺序划分为若干段相同时长的视频，任意两段相邻的视频之间重叠N帧图像，包括：

设定每段视频的时长为T，和重叠帧数为N；

确定每段视频的起始时间戳和终止时间戳，上一段视频的终止时间戳与下一段视频的起始时间戳之间重叠有N帧图像；

根据所述每段视频的起始时间戳和终止时间戳将监控视频流划分成若干段相同时长的视频。

4.根据权利要求1所述的实时交通数据的可视化仿真方法，其特征在于，所述获取每段视频中的车辆信息，将每个车辆的车辆信息分别存入不同的数组中，每个数组中至少记录有车辆出现时的起始帧数和消失时的终止帧数，一段视频的所有数组存入一个数据表中，得到若干个数据表，包括：

利用当前帧图像之前第N帧、之后第N帧图像计算车辆在当前帧图像的行驶速度，并追踪车辆的行驶轨迹；

将一个车辆的车辆信息存入一个数组中，每一数组中至少包含8组数据，分别为：车辆出现时的起始帧数、消失时的终止帧数、车辆类型、车辆颜色、车牌号码、X轴偏移坐标、Y轴偏移坐标、行驶速度；其中，所述X轴偏移坐标、Y轴偏移坐标、行驶速度均包含从起始帧数到终止帧数之间所有帧图像的数据；

得到若干个数组，将所述若干个数组存入一个数据表中，记录数据表的总帧数。