[發(fā)明專利]基于航拍圖像的交通信息獲取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010588880.0
• 申請(qǐng)日: 2010-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN102073846A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉富強(qiáng);李志鵬;龔劍;崔建竹;張姍姍;劉曉豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G08G1/01
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

1.一種基于航拍圖像的交通信息獲取方法，其特征在于：根據(jù)航拍圖像進(jìn)行分析，檢測(cè)動(dòng)態(tài)目標(biāo)和靜態(tài)目標(biāo)，提取道路交通參數(shù)；

其中，動(dòng)態(tài)目標(biāo)檢測(cè)方法為采用KLT算法獲得若干特征點(diǎn)以及動(dòng)態(tài)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，通過(guò)道路區(qū)域方向投影確定運(yùn)動(dòng)方向矢量，采用k-medoids算法將若干特征點(diǎn)聚類，從而通過(guò)特征點(diǎn)將動(dòng)態(tài)目標(biāo)分離出來(lái)；

靜態(tài)目標(biāo)檢測(cè)方法為采用道路區(qū)域限制和斑塊分析方法限定出道路區(qū)域和靜態(tài)目標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于航拍圖像的交通信息獲取方法，其特征在于：所述KLT算法是在航拍圖像相鄰幀之間的特征區(qū)域灰度相似的條件下，在灰度圖像序列中選取大量的特征點(diǎn)，進(jìn)行二維特征跟蹤從而得到特征點(diǎn)位置，據(jù)此求解出二維特征運(yùn)動(dòng)參數(shù)的方法；同時(shí)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量的投影方向，提取出道路方向，并利用霍夫變換檢測(cè)出道路線。

3.如權(quán)利要求1所述的基于航拍圖像的交通信息獲取方法，其特征在于：所述k-medoids算法，包括以下步驟：

(1)從特征點(diǎn)中任意選取K個(gè)對(duì)象作為medoids(O₁，O₂，...O_i...O_k)；

(2)將余下的對(duì)象根據(jù)與medoid最相近的原則分到各個(gè)類中去；

(3)對(duì)于每個(gè)類(O_i)中，順序選取一個(gè)O_r，計(jì)算用O_r代替O_i后的消耗E(O_r)，選擇E最小的那個(gè)O_r來(lái)代替O_i；

(4)返回步驟(2)循環(huán)計(jì)算，直到K個(gè)medoids固定下來(lái)。

4.如權(quán)利要求1所述的基于航拍圖像的交通信息獲取方法，其特征在于：所述道路區(qū)域限制是采用顏色直方圖分布的方式將道路區(qū)域標(biāo)識(shí)處理，結(jié)合霍夫變化檢測(cè)出的道路線共同限定出道路區(qū)域。

5.如權(quán)利要求1所述的基于航拍圖像的交通信息獲取方法，其特征在于：所述斑塊分析是具體獲取斑塊的中心點(diǎn)坐標(biāo)、斑塊面積、斑塊的RGB信息和斑塊數(shù)目信息，斑塊的中心點(diǎn)坐標(biāo)反映靜態(tài)目標(biāo)的位置；斑塊面積用于去除噪聲；斑塊的RGB信息是在將航拍得到的圖像進(jìn)行二值化處理后，在此圖像中確定斑塊的位置，然后到原航拍圖像中找到相應(yīng)的斑塊位置，統(tǒng)計(jì)RGB信息以區(qū)分出目標(biāo)物體和周圍環(huán)境；斑塊數(shù)目用于對(duì)整個(gè)航拍圖像中的斑塊統(tǒng)一處理。

6.如權(quán)利要求1所述的基于航拍圖像的交通信息獲取方法，其特征在于：所述提取道路交通參數(shù)包括提取車輛行駛方向、車輛速度和車身長(zhǎng)度。

7.如權(quán)利要求6所述的基于航拍圖像的交通信息獲取方法，其特征在于：所述車輛行駛方向，是根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)矢量與背景點(diǎn)運(yùn)動(dòng)矢量的大小關(guān)系來(lái)確定車輛的行駛方向，所述車輛運(yùn)動(dòng)矢量是指動(dòng)態(tài)目標(biāo)相對(duì)于飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)矢量，所述背景點(diǎn)運(yùn)動(dòng)矢量是指靜態(tài)目標(biāo)相對(duì)于飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)矢量，如果車輛運(yùn)動(dòng)矢量大于背景點(diǎn)運(yùn)動(dòng)矢量；那么車輛與飛機(jī)逆向行駛；如果車輛運(yùn)動(dòng)矢量小于背景點(diǎn)運(yùn)動(dòng)矢量，那么車輛與飛機(jī)同向行駛。

8.如權(quán)利要求6所述的基于航拍圖像的交通信息獲取方法，其特征在于：所述車輛速度根據(jù)下式計(jì)算，

車輛與飛機(jī)逆向行駛時(shí)，V_車＝V_相對(duì)-V_飛機(jī)；

車輛與飛機(jī)同向行駛時(shí)，V_車＝V_相對(duì)+V_飛機(jī)；

其中，V_車是指動(dòng)態(tài)目標(biāo)的速度，V_相對(duì)是指靜態(tài)目標(biāo)的速度，V_飛機(jī)是指飛機(jī)的速度。

9.如權(quán)利要求6所述的基于航拍圖像的交通信息獲取方法，其特征在于：所述車身長(zhǎng)度根據(jù)length＝(y_max-y_min)*cosθ*(V_plane*0.04/vector_background)計(jì)算，其中y_max-y_min為車輛在飛機(jī)飛行方向上的位移，θ為飛機(jī)飛行方向與車輛行駛方向的夾角，V_plane是飛機(jī)的飛行速度，vector_background為圖像上背景點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，0.04為每幀之間相隔時(shí)間。