[發(fā)明專利]一種基于多核并行的違章停車檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310287355.9
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103325259A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王韋樺;劉志鏡;劉慧;袁通;強(qiáng)波;徐曾;張慧澤;張璐萱;趙宏偉;李雨楠;賀文驊;熊靜;唐國良;趙緯龍;曹文濤
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G08G1/017
• 分類號: G08G1/017;G06K9/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于多核并行的違章停車檢測方法，具有用于拍攝的攝像頭，以及與所述攝像頭連接的處理系統(tǒng)，其中，所述處理系統(tǒng)中設(shè)有用于比對是否違章停車的原圖像，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）背景建模，其中，使用改進(jìn)的碼本模型進(jìn)行背景建模；

（2）前景分割，其中，對檢測時(shí)間段內(nèi)的視頻幀做前景分割，并獲得二值圖像；

（3）數(shù)據(jù)預(yù)處理，具體是，將所述二值圖像與所述原圖像均勻分割成M*N個(gè)矩形區(qū)域塊，每個(gè)區(qū)域塊為一個(gè)數(shù)據(jù)單元，其中，對禁止停車的位置區(qū)域塊進(jìn)行標(biāo)記；

（4）映射-化簡并行計(jì)算，分為兩個(gè)階段，包括映射階段與化簡階段其中，所述映射階段將所有所述數(shù)據(jù)單元分發(fā)計(jì)算，統(tǒng)計(jì)每一個(gè)所述區(qū)域塊中前景像素比例和前景的顏色特征向量，獲得<區(qū)域塊編號，{幀號，前景比例，前景顏色特征向量}>中間結(jié)果；所述化簡階段，匯總每一個(gè)區(qū)域塊的計(jì)算結(jié)果，獲得<區(qū)域編號，list（{幀號，前景比例，前景顏色特征向量}）>；

（5）滯留區(qū)域檢測，具體是，若所述區(qū)域塊連續(xù)出現(xiàn)前景目標(biāo)次數(shù)超過預(yù)設(shè)閾值且顏色特征向量穩(wěn)定判斷該區(qū)域有前景目標(biāo)滯留，將該區(qū)域塊標(biāo)記為滯留區(qū)域；

（6）滯留目標(biāo)判斷，具體是，合并相鄰滯留區(qū)域得到完整前景目標(biāo)，通過尺度特征判斷滯留目標(biāo)是否為車輛，從而判斷是否為違章停車。

2.根據(jù)權(quán)利1所述的違章停車檢測方法，其特征在于，所述改進(jìn)的碼本模型包括以下步驟：

（1）初始化碼本模型，其中，為每個(gè)像素建立一個(gè)碼本，所述碼本包含固定數(shù)目的碼元，且用訓(xùn)練第一幀數(shù)據(jù)初始化第一個(gè)碼元；

（2）用當(dāng)前幀訓(xùn)練碼本模型，若像素p在某個(gè)碼元的顏色范圍內(nèi)，則該碼元命中次數(shù)count值加1，同時(shí)采用指數(shù)時(shí)間忘卻算法更新均值u。若p值未命中任何碼元，則增加一個(gè)新的碼元；

（3）清除噪聲碼元，對碼本的所有碼元按照count值從大到小進(jìn)行排序，小于最大count值α倍的碼元判定為噪聲碼元，將其刪除；

（4）將改進(jìn)的背景模型用于前景分割，當(dāng)場景中光照等條件發(fā)生顯著變化時(shí)觸發(fā)背景模型重建。

3.根據(jù)權(quán)利1所述的違章停車檢測方法，其特征在于，所述映射-化簡并行計(jì)算包括以下步驟：

（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理，將每個(gè)區(qū)域塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Unit數(shù)據(jù)單元，其中包括幀號、原圖像像素?cái)?shù)組和前景二值圖像像素?cái)?shù)組；

（2）映射階段，映射函數(shù)計(jì)算前景二值圖像像素?cái)?shù)組中前景像素占區(qū)域塊像素總數(shù)的前景像素比例p和前景部分色調(diào)分量的顏色特征向量v，獲得<區(qū)域塊編號，{幀號，前景比例p，前景顏色特征向量v}>的鍵值對作為中間結(jié)果；

（3）化簡階段，化簡函數(shù)按照相同區(qū)域塊號合并中間結(jié)果，獲得<區(qū)域編號，list（{幀號，前景比例，前景顏色特征向量}）>結(jié)果集;

（4）結(jié)果集處理階段，根據(jù)最終結(jié)果集進(jìn)行后續(xù)滯留區(qū)域的判斷。

4.根據(jù)權(quán)利1所述的違章停車檢測方法，其特征在于，所述滯留區(qū)域的檢測包括以下步驟：

（1）判斷每一區(qū)域塊的第i幀的前景像素比例p是否大于設(shè)定閾值，當(dāng)大于閾值時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟（2）；否則轉(zhuǎn)至步驟（4），其中，所述閥值依據(jù)實(shí)際視頻中車與分塊的大小比例確定；

（2）對滿足步驟（1）條件的list元素，進(jìn)行前景顏色特征向量v_i的匹配，當(dāng)首次到達(dá)該步驟時(shí)，令待匹配向量v₀＝v_i，轉(zhuǎn)至步驟（3）；否則v_i與v₀按照進(jìn)行匹配，當(dāng)cosθ≥0.5，匹配成功，按v₀：v₀＝v_i×(0.5×cosθ)+v₀×(1-0.5×cosθ)更新，然后轉(zhuǎn)至步驟（3），匹配失敗則不更新，轉(zhuǎn)至步驟（4）；

（3）對相應(yīng)的區(qū)域塊的匹配次數(shù)加1，當(dāng)匹配次數(shù)大于滯留閾值，判定該區(qū)域塊有滯留目標(biāo)，標(biāo)記為滯留區(qū)域；否則，繼續(xù)統(tǒng)計(jì)匹配次數(shù)，滯留閾值依據(jù)滯留時(shí)間和幀率計(jì)算，公式為：stayframes＝staytime×fps；

（4）若步驟（1）與步驟（2）條件不同時(shí)滿足，則將連續(xù)匹配次數(shù)歸0，如果list中還有元素轉(zhuǎn)至步驟（1），否則，統(tǒng)計(jì)完成，標(biāo)記該塊沒有滯留目標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利2所述的違章停車檢測方法，其特征在于，所述α值為0.6。