[發明專利]一種通過車燈偵測分析夜間交通流量的方法

有效

• 申請號: 201410548470.1
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104318783A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 馬永杰;李鵬飛
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: G08G1/065
• 分類號: G08G1/065;G08G1/04;G06T7/40
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 周立新

技術領域

本發明屬于交通管理技術領域，涉及一種交通流量的分析方法，特別涉及一種通過車燈偵測分析夜間交通流量的方法。?

背景技術

近年來，隨著數字攝影與通訊傳輸設備的快速發展，越來越多的國家致力于研究包含通訊、感測與控制、影像處理等多方面技術的智能型運輸系統（ITS?Intelligent?Transportation?Systems），用來管控交通流量、減少交通堵塞，提升各類運輸車輛的流動性。期待能透過實時交通信息的傳輸與整合來提升交通運輸質量。這些相關智能型運輸系統的研發提供了許多功能：如路人可以取得實時路況信息，安排行車路線或選擇不同的交通運輸工具；而警方也可根據實時路況來執行適當的交通管控策略。

為了提供一般大眾安全、便利且迅速的交通環境，基于影像處理的自動化交通監控系統的研發已成為刻不容緩的任務，已有大量的學者在此領域研究。由數字攝影機所構成的交通監控系統成為當前分析實時交通情況的主流。但目前多數研究著眼于白天交通情況的分析，然而夜間交通的監控也相當重要。夜間交通監控影像因受亮度不足、能見度不佳與光線反射等因素的影響，相較之下更具分析難度本發明的目的是提供一種通過車燈偵測分析夜間交通流量的方法，利用車燈偵測來分析交通流量情況，為路人提供實時的道路交通信息，大幅提升交通效率。?

發明內容

本發明的目的是提供一種通過車燈偵測分析夜間交通流量的方法，利用車燈偵測來分析交通流量情況，為路人提供實時的道路交通信息，大幅提升交通效率。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種通過車燈偵測分析夜間交通流量的方法，其特征在于，該方法具體按以下步驟進行：

步驟1：在現有交通偵測系統的監測畫面中設定一條虛擬偵測線；

步驟2：對觸及監測畫面中虛擬偵測線的亮點，即車燈的亮度和顏色特性進行分析：

首先，由亮點的中心向邊緣選取三個車燈像素點，一個像素點的亮度值L(x,?y)與RGB顏色值的計算關系式如下：

將RGB變異納入參考量，輔助偵測車燈亮點；

RGB變異度V(x,y)如下式所示：

亮度值L(x,?y)高而RGB變異度V(x,?y)低的像素保留；反之，則濾除像素；應用影像形態學的運算與相連區域分析所算得的車燈像素，即可能為車燈的亮點區域；

然后，對每一個亮點，計算其邊緣上每一個點(xi,?yi)到中心點(xc,?yc)?的距離di，所有的di形成一個集合D，定義如下：

（3）式中，(xi,?yi)是邊緣上的點，i=1....n，n是邊緣點個數；

集合D的標準差為：

（4）式中，σ是標準差；μ是所有di的平均值；??????????????????????????

同時，使用適性閾值T_σ：

（5）式中，Wc、Hc分別為該亮點的寬與高；

若一亮點的標準差σ小于T_σ，則該亮點可能為車燈，予以保留；反之，則應被濾除；

接著進行車燈配對：

1）垂直相關性

計算配對評估的兩盞車燈中心點的垂直距離Δh以及該兩個中心點分別到邊緣的垂直距離h₁（h₂），該兩盞車燈的垂直相關性Rv：

???Rv=1－Δh/（h₁+?h₂）?????????????????????????（6）

兩車燈的垂直距離不會大于各自中心點至上邊緣或下邊緣的距離和，即Δh≤h₁+h₂；

?2）水平相關性

計算監控畫面中虛擬偵測線所顯示位置的公路的路寬W，再計算畫面中兩車燈的水平距離Δw與路寬W的比例，并通過下式來表示兩盞車燈的水平相關性R_h：

兩盞車燈水平距離Δw與路寬W的比例需處于[0.667,?0.685]范圍內，

3）兩車燈之間的紋理量

利用邊緣偵測中的Sobel算子，計算兩車燈之間區域內的邊緣像素所占的比例R_t：

R_t=E/A??????????????????????（8）