[發(fā)明專利]一種基于視頻的車輛違章變道事件檢測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210080262.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN102622886A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋煥生;劉雪琴;付洋;李曉;李潔;陳艷;楊孟拓;李文敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G06K9/54
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視頻檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于視頻的車輛違章變道事件檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路交通建設(shè)也迅速發(fā)展，同時(shí)機(jī)動(dòng)車持有量也迅速攀升。在當(dāng)前交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和交通法規(guī)普及都相對(duì)滯后的情況下，交通運(yùn)輸問題日益嚴(yán)重，交通事故頻發(fā)，城市交通擁擠，交通環(huán)境不斷惡化。統(tǒng)計(jì)資料表明，大約70％-80％的交通事故是由駕駛員對(duì)車輛的不正常駕駛行為造成的，包括駕駛員違章駕駛、疲勞駕駛等等。因此，為了創(chuàng)造更好的交通環(huán)境，對(duì)這些車輛違章行為的檢測(cè)則是重中之重。

車輛違章變道是指車輛在某一車道行駛，由于某種情況，變道到平行相鄰的另一車道內(nèi)行駛。這種交通行為的危險(xiǎn)性非常大，容易造成交通擁堵，甚至釀成交通事故，給人們的生活帶來(lái)不便與危險(xiǎn)。傳統(tǒng)的車輛變道事件檢測(cè)方法主要有電子線圈檢測(cè)方法、數(shù)字視頻檢測(cè)方法。其中電子線圈方法可擴(kuò)展性差，安裝維護(hù)時(shí)必須中斷交通、破壞路面，這些方法在實(shí)際生活中并不能得到廣泛應(yīng)用。

隨著車輛監(jiān)控系統(tǒng)的普遍使用，基于視頻的交通信息檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越受到大家的重視。目前的新建項(xiàng)目越來(lái)越多地采用安裝、維護(hù)不需要破壞路基、檢測(cè)區(qū)域大、實(shí)施方便靈活的基于視頻的交通信息檢測(cè)技術(shù)。基于視頻的車輛變道檢測(cè)方法成為研究的熱點(diǎn)，這些方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)車輛違章變道事件報(bào)警，但視頻數(shù)據(jù)的處理過(guò)程復(fù)雜，可靠性差，不能滿足檢測(cè)的實(shí)時(shí)性要求，無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于視頻的車輛違章變道事件檢測(cè)方法，該方法可以對(duì)視頻范圍內(nèi)所有車輛事件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、可靠的檢測(cè)。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：

一種基于視頻的車輛違章變道事件檢測(cè)方法，其特征在于，該方法按照下列步驟實(shí)施：

步驟一，標(biāo)定車道線，在道路中設(shè)置禁止跨越線，同時(shí)找出車道的具體位置，計(jì)算其右側(cè)車道每一行的水平像素寬度，以此作為基準(zhǔn)車道寬度；

步驟二，將第一幀圖像和背景圖像在相同的塊坐標(biāo)系下都劃分成多個(gè)塊。對(duì)第一幀圖像的每個(gè)塊，在背景圖像中找到與該小塊位置相同的背景塊，并計(jì)算該塊與其相應(yīng)的背景塊之間各相同像素位置處的灰度差值的絕對(duì)值之和；

當(dāng)所得的絕對(duì)值大于設(shè)定的閾值，則該塊為目標(biāo)塊，并設(shè)置該塊內(nèi)部所有像素的灰度值為255；

當(dāng)所得的絕對(duì)值小于或等于設(shè)定的閾值，則該塊為背景塊，并設(shè)置該塊內(nèi)部所有像素的灰度值為0；

最后將第一幀圖像中的背景與目標(biāo)分離開，得到第一幀圖像的二值化圖像；

步驟三，對(duì)第一幀圖像的二值化圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，尋找最佳角點(diǎn)，即當(dāng)橫向檢測(cè)數(shù)據(jù)與縱向檢測(cè)數(shù)據(jù)同時(shí)大于某一閾值時(shí)，保留這些角點(diǎn)位置：

步驟四，將這些角點(diǎn)的位置作為車輛的特征信息，同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)目標(biāo)結(jié)構(gòu)體，記錄這些車輛目標(biāo)的具體位置以及匹配跟蹤計(jì)數(shù)器信息，匹配跟蹤計(jì)數(shù)器第一次初始化為零；

步驟五，進(jìn)行角點(diǎn)匹配，尋找到匹配位置，匹配跟蹤計(jì)數(shù)器加一；

步驟六，對(duì)第二幀、第三幀圖像、…、第m幀圖像，重復(fù)步驟二、步驟三、步驟五進(jìn)行處理，并以第一幀(前一幀)記錄的角點(diǎn)位置為依據(jù)，與第二幀(當(dāng)前幀)中的記錄的目標(biāo)的角點(diǎn)位置做比較，當(dāng)兩者位置絕對(duì)值差大于一定的閾值，就認(rèn)為是這第二幀(當(dāng)前)中新的車輛目標(biāo)，再按照步驟四進(jìn)行處理，

步驟七，當(dāng)匹配跟蹤器大于某一閾值時(shí)，計(jì)算車輛的跟蹤軌跡中的坐標(biāo)即匹配角點(diǎn)的位置，和相應(yīng)行禁止跨越車道線之間的水平代數(shù)距離，計(jì)算這些水平代數(shù)距離與相應(yīng)行基準(zhǔn)車道寬度之間的比例，判斷所得車輛位置比例的波動(dòng)大小，也就是以車輛位置比例方差大小作為變道事件的判斷條件，當(dāng)此比例方差大于某一閾值時(shí)，即認(rèn)為車輛變道。

其中：

步驟二中所述的閾值為50×塊的面積～60×塊的面積。

步驟三中所述閾值為180～220；

步驟六中所述的閾值為5～20；

步驟七中所述的匹配跟蹤器的閾值取值范圍是70～90，比例方差的閾值取值范圍0.15。

本發(fā)明的基于視頻的車輛違章變道事件檢測(cè)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可對(duì)視頻范圍內(nèi)所有車輛目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，不受環(huán)境限制，能夠?qū)?shí)時(shí)視頻進(jìn)行檢測(cè)，且檢測(cè)時(shí)間短、易于實(shí)現(xiàn)、準(zhǔn)確性較高，很適合于實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛變道事件，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為已標(biāo)定車道的背景圖像；

圖2為正常視頻中一幀圖像——354幀圖像；

圖3為標(biāo)記特征角點(diǎn)的354幀圖像；