[發(fā)明專利]一種基于圖像視覺處理技術的車流量統(tǒng)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410407100.6
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104183142B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 于海洋;方林;宋志洪;吳堅;高萬寶
• 申請（專利權）人: 安徽科力信息產業(yè)有限責任公司
• 主分類號: G08G1/065
• 分類號: G08G1/065
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 張祥騫,金凱

技術領域

本發(fā)明涉及智能交通技術領域，具體來說是一種基于圖像視覺處理技術的車流量統(tǒng)計方法。

背景技術

隨著我國經濟社會建設的飛速發(fā)展，汽車保有量也逐步攀升。汽車保有量的攀升使得道路交通擁擠加劇，交通事故頻發(fā)。在交通管理中使用遠程道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)，大大減輕了人力消耗。為了對道路交通進行有效的監(jiān)控，針對交通狀況的動態(tài)變化，迅速做出交通誘導控制的決策，則需對道路交通車流量進行實時檢測。

目前車流量提取的方法主要有：1、采用無線微波、雷波等來獲取車速相關信息，比較常見在道路兩邊安設雷達裝置，其缺點是該方法只能獲取車速唯一的車輛信息，無法綜合應用；2、采用地感線圈獲取車速和車流量信息，該方法廣泛應用在國內交通道路監(jiān)控中，其缺點是地感線圈埋在路面下，會在一定程度上破壞路面，更不能適用于高架道路。3、利用視頻檢測器，其不僅系統(tǒng)設置靈活、安裝簡單、使用方便、不破壞路面，而且該方法測速精度和交通量計數精度基本上能保持較高水平。

與其他交通流檢測方法比較，視頻檢測方法獲取交通參數豐富，檢測范圍大，安裝維護方便，提取車輛信息準確、高效、安全可靠，有利于實現道路交通網的監(jiān)控。雖有部分技術公開了基于視頻圖像處理統(tǒng)計車流量的方法，但都存在不足和問題，例如：

1、專利號為CN101510358A，名稱為采用視頻圖像處理實時統(tǒng)計車流量的方法及裝置，該專利技術通過對經過虛擬檢測線圈的視頻圖像的像素進行處理，分析其像素值的變化來獲取運動車輛目標，從而統(tǒng)計車輛的個數；

2、專利公開號為CN103310638A，名稱為基于虛擬線圈技術的視頻車流量統(tǒng)計技術，該申請利用改進ViBe算法進行背景建模及更新，對虛擬線圈的車輛進行檢測和計數，實現車輛計數功能。

3、專利公開號為CN103413046A，專利名稱為車流量統(tǒng)計方法，該專利采用計算虛擬線圈內車輛與已有車輛列表中的車輛的關聯(lián)度，實現對車道內車輛進行跟蹤，從而實現準確的車輛統(tǒng)計。

但是以上專利技術均是通過更新虛擬線圈區(qū)域，利用圖像檢測和跟蹤技術來統(tǒng)計車流量。設置虛擬線圈雖然加快計算機圖像處理速度，但是設置虛擬大小容易破壞車輛整體性，容易使得車輛分裂，影響車輛檢測和跟蹤技術精度，誤檢測為多個車輛，造成統(tǒng)計誤差。并且上述專利技術側重交通狀態(tài)非飽和狀態(tài)下統(tǒng)計車流量，而對于飽和狀態(tài)下車流量統(tǒng)計，由于計算機圖像處理和模式識別技術應用條件限制，尤其車輛相互遮擋嚴重情況下，均沒有給出統(tǒng)計方法和步驟。如何開發(fā)出全面的車流量統(tǒng)計方法已經成為急需解決的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現有技術中無法利用視頻圖像技術全面統(tǒng)計車流量的缺陷，提供一種基于圖像視覺處理技術的車流量統(tǒng)計方法來解決上述問題。

為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種基于圖像視覺處理技術的車流量統(tǒng)計方法，包括以下步驟：

預處理過程，針對被測車道繪制虛擬線圈和檢測線，進行車輛飽和狀態(tài)下人工統(tǒng)計；

建立初始背景圖像，利用幀差法構造背景圖像BG；

進行車輛監(jiān)測，通過差圖圖像DI構成車輛的二值圖像O_bject；

獲取虛擬線圈內車輛圖像信息，通過二值圖像O_bject與虛擬線圈二值模板M₁進行交集操作，獲取虛擬線圈內車輛圖像M₂；

虛擬線圈內車輛狀態(tài)判斷，通過計算交集圖像占檢測線比值判斷虛擬線圈內有無車輛信息、飽和、非飽和狀態(tài)；

車流量統(tǒng)計，分別計算非飽和狀態(tài)和飽和狀態(tài)的車流量，得到車流量統(tǒng)計結果。

所述的預處理過程包括以下步驟：

獲取攝像頭視頻信息，按車道繪制虛擬線圈；

對虛擬線圈依行車方向進行三等分，依次連接等分點，在檢測線圈內置三條檢測線；

對虛擬線圈出現飽和狀態(tài)的車流量數據進行人工統(tǒng)計，以1分鐘視頻樣本計算，統(tǒng)計20個樣本數據車流量n_i,i∈{1,2,3...,20}，

計算1分鐘該路段的飽和狀態(tài)下通過虛擬線圈車流量為N₀，其計算公式如下：