[發(fā)明專利]一種基于混合差分的車流量檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110209406.7
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102289940A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張葛祥;劉章軍;程吉祥
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G08G1/065
• 分類號: G08G1/065;G06T7/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.一種基于混合差分的車流量檢測方法，其步驟包括采用攝像機(jī)采集道路交通視頻，經(jīng)逐幀提取視頻中的圖像并進(jìn)行預(yù)處理，獲得待檢測的包含道路和車輛信息的圖像f(x，y)，再在車流量檢測模塊中對圖像f(x，y)進(jìn)行處理，識別出圖像中車輛信息并計(jì)數(shù)，其特征在于：所述對交通視頻圖像f(x，y)進(jìn)行處理的具體作法主要包括如以下步驟：

步驟1：產(chǎn)生灰度背景圖像：逐幀讀取交通視頻圖像，并進(jìn)行灰度化處理，采用均值法生成灰度背景圖像；

步驟2：產(chǎn)生背景差分圖像：將經(jīng)過灰度化處理的每幀圖像和背景圖像相減，得到背景差分圖像，用固定閾值法對背景差分圖像進(jìn)行二值化處理；

步驟3：產(chǎn)生幀間差分圖像：讀取相鄰的兩幀交通圖像，將其轉(zhuǎn)化為灰度圖像，然后將灰度圖像進(jìn)行差分處理，并用固定閾值法對幀間差分圖像進(jìn)行二值化處理，產(chǎn)生包含車輛運(yùn)動區(qū)域的幀間差分圖像；

步驟4：圖像濾波處理：采用中值濾波器對二值背景差分圖像進(jìn)行濾波處理，采用均值濾波器對幀間差分圖像進(jìn)行濾波，然后分別再進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波，實(shí)現(xiàn)連通區(qū)域的平滑和分割，分別獲得經(jīng)過濾波處理后的背景差分圖像和幀間差分圖像；

步驟5：產(chǎn)生信息融合圖像：將濾波處理后的背景差分圖像和幀間差分圖像進(jìn)行或運(yùn)算，獲得融合了背景差分和幀間差分信息的圖像；

步驟6：環(huán)境突變檢測：對經(jīng)過濾波處理后的背景差分圖像進(jìn)行環(huán)境突變檢測；

步驟7：若沒有發(fā)生環(huán)境突變：則采用步驟5中產(chǎn)生的信息融合圖像進(jìn)行車流量檢測；

步驟8：若發(fā)生了環(huán)境突變：則采用經(jīng)過濾波處理后的幀間差分圖像進(jìn)行車流量檢測；

步驟9：設(shè)置虛擬檢測區(qū)域：在圖像底端合適位置設(shè)定矩形虛擬檢測區(qū)域，其高度小于前后兩車之間的距離，其寬度為車道寬，虛擬檢測區(qū)域設(shè)置可減少車輛變道或車輛遮擋等因素造成的車流量檢測錯(cuò)誤；

步驟10：車輛計(jì)數(shù)；根據(jù)計(jì)數(shù)準(zhǔn)則進(jìn)行車輛檢測計(jì)數(shù)，直到檢測結(jié)束；

步驟11：輸出車流量檢測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之一種基于混合差分的車流量檢測方法，其特征在于，所述環(huán)境突變檢測采用的具體步驟包括：

(1)在圖像中選擇合適的區(qū)域設(shè)置為突變檢測區(qū)域；

(2)統(tǒng)計(jì)環(huán)境突變檢測區(qū)域內(nèi)亮度為255的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)N255；

(3)根據(jù)突變像素點(diǎn)閾值T進(jìn)行環(huán)境突變判斷，如果N₂₅₅大于閾值T，則認(rèn)為發(fā)生了環(huán)境突變；反之，則認(rèn)為沒有發(fā)生環(huán)境突變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之一種基于混合差分的車流量檢測方法，其特征在于，所述車輛計(jì)數(shù)的執(zhí)行步驟和計(jì)數(shù)準(zhǔn)則包括：具體步驟為：

(1)、首先對車道1進(jìn)行檢測：計(jì)算虛擬檢測區(qū)域連通區(qū)面積S₁，如果面積S₁大于面積閾值T₁，則判定車輛存在，并將當(dāng)前道路狀態(tài)標(biāo)志Cframe1的值設(shè)置為1；

(2)、比較當(dāng)前道路1的狀態(tài)標(biāo)志Cframe1和前一幀道路狀態(tài)標(biāo)志Pframe：如果(Cframe1-Pframe)＝1，則車輛計(jì)數(shù)器Cnumber1增加1；

(3)、對車道2進(jìn)行車流量檢測，計(jì)算虛擬檢測區(qū)域連通區(qū)面積S₂，如果面積S₂大于設(shè)置的面積閾值T₂，則判定車輛存在，并將當(dāng)前道路狀態(tài)標(biāo)志Cframe2的值設(shè)置為1；

(4)、比較當(dāng)前道路2狀態(tài)標(biāo)志Cframe2和前一幀道路狀態(tài)標(biāo)志Pframe2：如果(Cframe2-Pframe2)＝1，則車輛計(jì)數(shù)器Cnumber2增加1；

(5)、對車道2進(jìn)行車輛遮擋和車輛變道檢測：如果(Cframe2-Pframe2)＝1，同時(shí)Cframe1＝1，那么車輛計(jì)數(shù)器Cnumber2減1；或者，如果(Cframe2-Pframe2)＝1，同時(shí)(Cframe1-Pframe)＝1，那么車輛計(jì)數(shù)器Cnumber2減1；

(6)、減狀態(tài)標(biāo)志清0，重復(fù)步驟(1)到步驟(5)；

計(jì)算總的車流量Snumber＝Cnumber1+Cnumber2。