[發明專利]一種基于高清視頻的出租車識別方法及系統

有效

• 申請號: 201310032257.0
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103093249A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王坤峰;姚彥潔;王飛躍;俞忠東;朱鳳華;熊剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所;東莞中國科學院云計算產業技術創新與育成中心
• 主分類號: G06K9/66
• 分類號: G06K9/66;G08G1/017
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明屬于智能視頻監控和智能交通技術領域，尤其涉及一種基于高清視頻的出租車識別方法及系統。

背景技術

隨著視頻監控技術的發展，攝像機已經被廣泛用于對各種環境、區域和場所的監控。隨著技術的發展，已經產生了許多智能視頻監控系統，在節省人力的同時提高了監控效率。目前，在對交通場景的智能監控方面，已經實現了交通數據采集、車牌識別、交通事件檢測等功能，相關產品已進入大規模應用階段。作為交通數據采集的一項子功能，車型識別能夠自動、實時地對車輛進行檢測和分類，作為交通收費、管理和調度的依據，受到了廣泛的重視。出租車是城市交通的一種重要車型，如果能夠自動識別在道路上運行的出租車，便可以實時掌握出租車的空間分布情況，為科學化管理和調度提供依據；通過檢索出租車牌號數據庫，還可以自動發現假冒出租車的違法車輛。

目前的車型識別方法生成的結果還較為粗略。加州大學圣地亞哥分校的Morris和Trivedi于2008年在IEEE?Transactions?on?Intelligent?Transportation?Systems上發表的論文“Learning，Modeling，and?Classification?of?Vehicle?Track?Patterns?from?Live?Video”，將前景區域分為轎車、敞蓬小貨車、SUV、廂式貨車、腳踏車、卡車、半掛車、多車融合等八種類型。加州大學河濱分校的Kafai和Bhanu于2012年在IEEE?Transactions?on?Industrial?Informatics上發表的論文“Dynamic?Bayesian?Networks?for?Vehicle?Classification?in?Video”，將車輛分為四類：轎車、敞蓬小貨車、SUV/小型廂式貨車、未知車型。這些方法都沒有涉及出租車識別這個問題，只能將出租車識別為轎車。西交利物浦大學的張百靈教授即將在IEEE?Transactions?on?Intelligent?Transportation?Systems出版的論文“Reliable?Classification?of?Vehicle?Types?Based?on?Cascade?Classifier?Ensembles”，通過分析車頭引擎散熱通氣口附近的圖像特征，將車輛按照生產商進行分類，這種方法能將出租車識別為其生產商和生產型號。

雖然市場上已經存在的Autoscope、Iteris、Traficon等視頻檢測產品也具有車型分類功能，但是其分類結果更加粗略，只是將車輛按照車長簡單分為大車、中車、小車三種類型。因此這種車型分類功能只能將出租車識別為小車。

中國發明專利CN201010105668.4“一種視頻監控模式下的快速車型識別方法”，利用車輛的特殊色調從小型車中識別出租車，該方法要求出租車的色調單一并且范圍已知，這一假設很可能不符合實際情況，例如，北京和廣州的出租車都有多種色調，甚至一輛出租車包含兩種主色調。

從現有技術的發展現狀可知，基于視頻的出租車識別仍然是一個尚未解決的問題，還沒有成熟技術出現。導致這種局面的原因是出租車在尺寸、形狀等方面與普通轎車幾乎沒有區別。面向實際應用，本發明利用出租車區別于普通轎車的若干種重要特征，提供一種基于高清視頻的出租車識別方法及系統，該系統能夠在城市交通環境中全天候運行。

發明內容

本發明的目的是克服現有車型識別技術的不足，利用視頻圖像處理和模式識別理論，提供一種有效的出租車識別方法及系統。本發明首先從高清監控視頻中精確分割前景區域，將每個前景區域作為一個目標，計算目標的三維尺寸、車頂標志、車身顏色等特征；然后利用這些特征，設計模式分類器，高效準確地識別出租車，并利用出租車的顏色特征在線優化分類器；最后對已識別的出租車，持續跟蹤直至其駛出有效檢測區域，避免對出租車重復識別。本發明還利用高清攝像機、補光燈和工控機，建立了一種出租車識別系統。

根據本發明的一方面，提供一種基于高清視頻的出租車識別方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，對于高清監控視頻中的每一幀圖像，精確分割得到圖像中的前景區域，將每個前景區域作為一個目標，依次提取每個目標的目標特征；

步驟2，利用出租車與其它車型的外觀差異，基于所述步驟1提取得到的目標特征，設計模式分類器對所述高清監控視頻每一幀圖像中的出租車進行識別；

步驟3，對于已識別的出租車，對其持續跟蹤直至其駛出有效檢測區域，以避免對出租車的重復識別。