[發(fā)明專利]一種用于大場景交通監(jiān)視的多視點視頻融合及交通參數(shù)采集方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410231807.6
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103985254A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘭時勇;吳岳洲;吳佳;黃飛虎
• 申請（專利權(quán)）人: 四川川大智勝軟件股份有限公司;四川大學(xué)
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/065;G08G1/08;G06T5/50;G06T7/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 鄧金濤

1.一種用于大場景交通監(jiān)視的多視點視頻融合方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，各視點視頻源視頻采集及解碼：連接網(wǎng)絡(luò)攝像機，獲取攝像機監(jiān)視場景內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)，然后對每一個攝像機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包進行解碼得到每一幀的視頻圖像；

步驟二，相鄰視點幀圖像變換及拼接融合：采集任意相鄰網(wǎng)絡(luò)攝像機的圖像，設(shè)定相鄰圖像中重疊區(qū)域為ROI，然后對兩個圖像的ROI區(qū)域進行圖像特征點檢測與配準，根據(jù)匹配的特征點組計算得到兩幅圖像間的投影變換矩陣，根據(jù)部署的某一個攝像機的朝向設(shè)定一個世界坐標系，各個攝像采集的圖像在這個坐標系的基礎(chǔ)上進行圖像拼接前的圖像變換均對應(yīng)一個不同的投影變化矩陣；將投影變換矩陣作為參數(shù)，把其中一臺攝像機的圖像設(shè)為基準圖像，利用雙線性插值算法根據(jù)投影變換矩陣完成另一臺攝像機圖像的投影變換，將兩幅圖像映射到同一坐標系下，然后對重疊區(qū)域各圖像的對應(yīng)的像素點做加權(quán)求和，得到全景圖像的重疊區(qū)域像素，非重疊區(qū)域的各圖像，像素亮度保持不變；步驟三，多視點視頻融合后幀圖像渲染：根據(jù)拼接場景的具體情況對圖像進行裁剪，并把裁剪結(jié)果貼在場景模型之中，根據(jù)示范中交通監(jiān)視場景，對拼接融合后的視頻圖像進行裁剪，結(jié)合靜態(tài)場景3D建模，再將其作為紋理通過3D引擎渲染后，便得到區(qū)域交通包含四個方向的大場景超高分辨率實時視頻，實現(xiàn)視點漫游，用于交通管理人員兼顧全局或局部便捷監(jiān)視。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大場景交通監(jiān)視的多視點視頻融合方法，其特征在于：對交通參數(shù)采集方法為：

1)依據(jù)大場景視頻中的車道線，人工標定大場景視頻的每一幀圖像中車道區(qū)域，確定待檢測圖像區(qū)域，分為各斷面i的機動車道區(qū)域Vi和非機動車道區(qū)域Fi；

2)在車道區(qū)域內(nèi)各斷面i從停車線開始每隔20個像素設(shè)置為一個小區(qū)域塊j，再依據(jù)標定的攝像機參數(shù)確定各小區(qū)域?qū)?yīng)物理道路距離L_j，計算每個小區(qū)域無車時的梯度幅值G_th-ij作為參考閾值，實時計算每幀中各小區(qū)域圖像梯度幅值G_ij,并與閾值G_th-ij比較，如果從停車線開始連續(xù)多個小區(qū)域內(nèi)G_ij-G_th-ij>20，則認為該小區(qū)域有車排隊，從而判斷出該斷面方向車輛排隊長度值d_i；

3)在大場景道路區(qū)域每個斷面方向i每個車道k設(shè)置檢測線圈LOOP_ik，線圈LOOP_ik的位于距離對應(yīng)停車線150米位置的車道中間，LOOP_ik寬度取道路寬度的2/3，長度取40個像素，通過混合高斯背景模型獲得待檢測圖像區(qū)域?qū)崟r背景，采用實時當前幀圖像與背景做差值，依據(jù)差值是否大于20，得到該線圈有無車輛，并給有車賦ID號c_k，若該線圈上從有車變?yōu)闊o車，則計算出該車道通過一輛車，每分鐘統(tǒng)計通過數(shù)量，從而檢測到該斷面該車道分鐘車流量Q_Vik；

4)針對在大場景道路區(qū)域每個斷面方向i每個車道k，每個進入的機車動車c_k，對應(yīng)有一個檢測分割出的目標方框?qū)ο螅捎镁灯扑惴╩eanshift實現(xiàn)對其在整個交通大場景中的跟蹤；可以計算出機動車運動目標c_k在各對應(yīng)路段L_n上的行程時間T_kn；

5)通過混合高斯背景模型檢測各非機動車區(qū)域Fi前景區(qū)域面積與背景面積的比值，從而計算非機動車在各非機動車交通區(qū)域Fi內(nèi)的非機動車道路占用密度ρ_Fi；

6)根據(jù)獲得交通參數(shù)中的流量Q_Vik、行程時間T_kn、車輛排隊長度值d_i和非機動車道路占用密度ρ_Fi，對所監(jiān)視的大場景交通狀況進行評估和紅綠燈調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于大場景交通監(jiān)視的多視點視頻融合方法，其特征在于：所檢測出的實時交通參數(shù)實時顯示在監(jiān)視界面中。