[发明专利]一种高速公路上车流量的统计方法及装置

摘要

本发明提供一种高速公路上车流量的统计方法，设置虚拟拌线；目标检测，检测出场景中的前景目标；目标跟踪，获取目标轨迹；分析目标轨迹，计算车流量。本发明的有益效果是：1、将目标跟踪分为三类：候选跟踪目标、正在跟踪目标和丢失跟踪目标，来提高跟踪的准确率，减少误跟踪。2、在目标跟踪的基础上，分析目标轨迹，将目标轨迹分为三类：正在跟踪并撞线的目标、正在跟踪不撞线的目标但轨迹与虚拟拌线相交的目标和其他跟踪目标，大大提高了车流量统计的准确率。

主权项

1.一种高速公路上车流量的统计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：设置虚拟拌线；步骤2：目标检测，检测出场景中的前景目标；步骤3：目标跟踪，获取目标轨迹；步骤4：分析目标轨迹，计算车流量；所述步骤1的具体做法是：在高速公路监控场景中设置虚拟拌线，一个方向道路设置一条虚拟拌线，横跨单方向的所有车道，并且不同方向道路虚拟拌线之间不能相交；所述步骤2具体包括以下步骤：首先，建立高斯背景模型；其次，将当前帧图像与背景图像做差，差值小于3倍标准差是背景，否则为前景；再次，提取前景图像的连通区域，并滤除面积小于第一阈值的目标；最后，以一定速率更新背景模型；所述步骤3具体包括以下步骤：首先，将跟踪分为三类：①候选跟踪目标：当前帧匹配上的跟踪目标或者新进入场景中的目标，连续跟踪帧数小于第二阈值；②正在跟踪目标：连续跟踪帧数不小于第二阈值或者处于丢失跟踪目标队列中且丢失跟踪帧数小于第三阈值，并在当前帧匹配上的跟踪目标；③丢失跟踪目标：历史跟踪记录中，进入正在跟踪目标队列，当前帧未匹配上的目标，并且连续丢失帧数小于第三阈值；其次，将第一帧中检测到的所有前景目标放入候选跟踪目标队列中，并将候选跟踪计数初始化为1；对于第i帧检测到的车辆目标j，根据其质心位置（gxj,gyj），在i‑1帧，以（gxj,gyj）为中心，20px为半径，找到所有运动车辆目标，计算与车辆目标j的直方图相似度，当直方图相似度大于第四阈值时，选择最相似的作为匹配，将车辆目标j加入匹配的目标队列中；否则，将车辆目标j放入候选跟踪目标队列，并初始化候选跟踪计数为1；如果车辆目标j加入匹配的目标队列为候选跟踪目标队列，候选跟踪计数加1，当候选跟踪计数大于第二阈值，将其确定为正在跟踪目标队列；如果为丢失跟踪目标队列，则将其移到正在跟踪目标队列中，并将丢失跟踪计数归0，其中，i≥2，j=1,2，…，N；最后，i‑1帧中未匹配的目标，如果在候选跟踪目标队列中，则删除；如果在正在跟踪目标队列中，将其移入丢失跟踪目标队列，并初始化丢失跟踪计数为1；如果在丢失跟踪目标队列中，则丢失跟踪计数加1，丢失跟踪计数小于第三阈值时，删除该跟踪目标；所述步骤4的具体做法是：分析目标的轨迹，分为三类；第一类：正在跟踪的车辆目标，轮廓与虚拟拌线相交，车辆统计数目加1；第二类：正在跟踪目标队列的车辆目标，轮廓与虚拟拌线不相交，但其轨迹与虚拟拌线相交，车辆统计数目加1；第三类：其他情形，车辆统计数目不变；在某个时间段内相同车辆目标的计数最多加1；所述的统计方法采用统计装置，所述统计装置包括用于采集监控图像的图像采集模块，用于设置虚拟拌线的拌线设置模块，用于背景建模、检测前景、背景更新，提取前景中的车辆目标的目标检测模块，用于定义跟踪类别，将检测到的车辆目标归入相应的跟踪队列，记录运动轨迹的目标跟踪模块以及用于分析车辆目标的轨迹，统计车流量计数的轨迹分析和车流量统计模块；所述图像采集模块连接至所述拌线设置模块，所述拌线设置模块连接至所述目标检测模块并向其发送图像采集模块所采集的图像信息以及拌线设置模块所设置的规则信息，所述目标检测模块连接至所述目标跟踪模块并向其发送检测信息，所述目标跟踪模块连接至所述轨迹分析和车流量统计模块，向其发送目标跟踪信息，由所述轨迹分析和车流量统计模块进行分析统计并计算出车流量结果。