[發(fā)明專利]一種視頻與GPS相結(jié)合的車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610250802.7
• 申請(qǐng)日: 2016-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN105719483B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵敏華;孫立軍;鐘鼎文;彭建;趙迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;H04N7/18
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

一種視頻與GPS相結(jié)合的車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取方法，首先，對(duì)觀測(cè)路段進(jìn)行高空視頻拍攝，拍攝期間派出一輛載有GPS的試驗(yàn)車在觀測(cè)路段上巡回行駛；其次，進(jìn)行視頻穩(wěn)定性處理，并根據(jù)需要選擇幀率，完成視頻圖片化操作；然后，提取觀測(cè)路段內(nèi)所有車輛以像素坐標(biāo)表示的行駛軌跡；接著，建立試驗(yàn)車巡回行駛時(shí)對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)與車輛在觀測(cè)路段內(nèi)行駛距離間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，完成路段內(nèi)各像素點(diǎn)與車輛行駛距離的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的構(gòu)建；最后利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，將以像素坐標(biāo)表示的行駛軌跡轉(zhuǎn)換為以地理坐標(biāo)表示的行駛軌跡。本發(fā)明方法需要投資少，對(duì)觀測(cè)路段內(nèi)的車輛裝備無特殊要求，可提高車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于道路交通技術(shù)領(lǐng)域，涉及車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)采集技術(shù)。

背景技術(shù)

車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)能夠支持道路上任意交通流參數(shù)的獲取與分析，是進(jìn)行交通流基礎(chǔ)理論研究、道路交通運(yùn)行特征分析、駕駛行為解析等最為理想的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。然而，已有的車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取方法需要耗費(fèi)大量的人力物力，在一般的研究與應(yīng)用中往往因?yàn)橥顿Y不足而難以完成。

航拍、GPS(全球定位系統(tǒng))、蜂窩定位、視頻攝像等技術(shù)被用于車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)的獲取。航拍技術(shù)通過建立直升機(jī)拍攝道路的正射模型，用背景差分法檢測(cè)車輛，基于特征算法跟蹤目標(biāo)車輛，由此獲取車輛的行駛軌跡。不過航拍技術(shù)需要較高的投資，難以在一般的實(shí)際應(yīng)用中推廣使用。GPS技術(shù)可記錄車輛隨時(shí)間變化的車速和位置信息，經(jīng)過地圖匹配處理后方便的獲得車輛行車軌跡數(shù)據(jù)，但GPS技術(shù)通常局限于進(jìn)行道路車輛的抽樣采集，采集全樣本數(shù)據(jù)的前提是對(duì)進(jìn)入觀測(cè)路段的所有車輛安裝GPS，這一要求在實(shí)際中往往無法得到滿足。蜂窩定位技術(shù)利用基站對(duì)手機(jī)的測(cè)算距離來確定手機(jī)或移動(dòng)終端所在位置，精度依賴于周邊基站位置，難以準(zhǔn)確判斷交通方式，且與GPS技術(shù)一樣需要進(jìn)入觀測(cè)路段的所有車輛都攜帶相應(yīng)的手機(jī)或移動(dòng)終端，因此也未能在車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取中獲得廣泛應(yīng)用。視頻攝像技術(shù)近年來亦開始被用于車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)的獲取，但因坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、車輛移動(dòng)目標(biāo)追蹤等環(huán)節(jié)的技術(shù)需要，對(duì)拍攝位置、高度、角度的要求均較高，因此通常需要專門建設(shè)相應(yīng)的視頻攝像系統(tǒng)來完成，這必然需要較大規(guī)模的投資，在普通的研究與應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)。

拍攝要求高、人力物力耗費(fèi)大、對(duì)車輛自身裝備要求高是造成目前車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取困難，不能在實(shí)際的研究與應(yīng)用中獲得廣泛使用的根本原因。中國(guó)專利CN104374391A公開了一種基于路面圖像和車輛自身行駛參數(shù)采集系統(tǒng)進(jìn)行車輛行駛軌跡計(jì)算的方法。中國(guó)專利CN104464028A公開了一種基于車載系統(tǒng)和服務(wù)器進(jìn)行車輛行駛軌跡還原和回放的方法。中國(guó)專利CN104778842A公開了一種基于車牌識(shí)別的云端車輛行駛軌跡跟蹤系統(tǒng)與方法。中國(guó)專利CN104504930A公開了一種基于定位系統(tǒng)獲取車輛行駛軌跡的方法。然而，上述專利公開的都是面向單獨(dú)車輛的行駛軌跡獲取技術(shù)，因?qū)囕v裝備要求高，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)觀測(cè)路段內(nèi)所有車輛行駛軌跡的獲取。

綜上所述，設(shè)計(jì)一種所需投資較小、對(duì)觀測(cè)路段內(nèi)車輛自身裝備無特殊要求的車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取方法，將可提高在實(shí)際研究與應(yīng)用中獲取觀測(cè)路段車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，從而為交通流基礎(chǔ)理論研究、道路交通運(yùn)行特征分析、駕駛行為解析等工作提供更好的數(shù)據(jù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新的車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取方法，該方法將視頻攝像技術(shù)與GPS技術(shù)相結(jié)合，可顯著降低對(duì)視頻攝像技術(shù)的要求，且對(duì)觀測(cè)路段內(nèi)的車輛裝備無特殊要求，能夠提高車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取在實(shí)際研究與應(yīng)用中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。

為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明視頻與GPS相結(jié)合的車輛行駛軌跡全樣本數(shù)據(jù)獲取方法步驟包括：

1)選擇合適的路側(cè)拍攝點(diǎn)對(duì)觀測(cè)路段進(jìn)行高空視頻拍攝，并于拍攝期間派出一輛載有GPS的試驗(yàn)車在觀測(cè)路段上巡回行駛。

2)進(jìn)行視頻穩(wěn)定性處理，并根據(jù)后期數(shù)據(jù)處理分析精度需要選擇幀率，完成視頻圖片化操作。