[發明專利]一種客貨分道交通參數監測系統的實現方法

有效

• 申請號: 201611190443.7
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106710228B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 阮雅端;許山;陳林凱;陳啟美;陳雷興;儲新迪;高妍
• 申請（專利權）人: 南京大學鎮江高新技術研究院
• 主分類號: G08G1/017
• 分類號: G08G1/017;G08G1/052;G08G1/065;G06K9/00;G06K9/62;G06K9/46;G06T7/20
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 奚銘

1.一種客貨分道交通參數監測系統的實現方法，其特征是根據高速公路的監控視頻，對客貨分道及相應交通參數進行自動監測，包括以下兩個部分：

1)確定監測區域，訓練樣本得到車型分類器：

1.1)利用監控視頻的連續視頻流圖像構建高速公路背景，對高速公路中的車道進行興趣域標定，將客車道標定為ROI_K，貨車道標定為ROI_H；并在車道上標定兩條檢測絆線，分別為起始絆線和終止絆線；

1.2)訓練樣本數據集以得到車型分類器，具體如下：

提取運動目標，對運動目標進行大小歸一化處理后保存以作為樣本數據集，對提取的運動目標圖像按車型進行分類，分為三類：客車一類、貨車一類以及其它車輛一類；

1.3)對1.2)得到的樣本數據集進行訓練以生成分類模型；

1.4)由線性SVM分類器結合1.3)所得的分類模型，構成車型分類器；

2)根據實時監控視頻監測交通參數：

2.1)讀取視頻流，將視頻轉換為連續的視頻幀，對每一幀進行處理，混合高斯提取運動目標，得到車輛的運動軌跡集，運動軌跡集為車輛在視頻流中連續幀的運動軌跡集合，有效軌跡幀指該車輛在視頻幀中被識別出的幀；

2.2)車速檢測，具體如下：

2.2.a)如果車輛的運動軌跡集中有效軌跡幀的數量小于2，則置該車輛的速度為0，否則執行2.2.b)；

2.2.b)計算出當前幀的前第二幀中車輛的質心，計算該質心點到起始絆線的距離y_end，設該車輛在第一幀有效軌跡幀中車輛質心到起始絆線的距離為y_start，得到這兩幀期間車輛行駛的距離：

distance＝y_start-y_end

若distance<7，則置該車輛的速度為0，否則執行2.2.c)；

其中質心點到起始絆線的距離計算如下：在圖像幀坐標系中，設點為(x_p,y_p)，起始絆線的直線為：A*x+B*y+C＝0，則距離為

2.2.c)設運動軌跡集中的第一幀有效軌跡幀的幀序為0，2.2.b)中車輛質心點距離起始絆線距離為y_end的幀在該運動軌跡集中的相應幀序為counts_su，計算出車輛的移動速度為：

speed＝distance/counts_suβ*n*3.6(km/h)

其中，n為每秒中處理的圖像幀數，β為實際世界長度與圖像中的長度比；

2.3)車流量統計，具體如下：

2.3.a)若車輛的運動軌跡集中的幀數小于10，則無法做出有效的判斷，跳過，否則執行2.3.b)；

2.3.b)計算當前幀中車輛質心距離終止絆線的距離D_{_end}，該車輛的運動軌跡集中第一幀中車輛質心到起始絆線的距離為D_{_start}，這里計算點到絆線的距離方法為：在圖像幀坐標系中，設點為(x_p,y_p)，直線為A*x+B*y+C＝0，則距離：Distance’＝A*x_p+B*y_p+C，

若D_{_end}*D_{_start}<0，則車流量計數加1；否則計算當前幀中車輛質心距離起始絆線的距離D_{_start_new}，然后更新距離D_{_start}＝D_{_start_new}；

2.4)對運動目標提取SIFT特征，對SIFT特征進行稀疏編碼，空間池化，再用車型分類器對池化后的結果進行分類，檢測是否有駛入客車道的非客車車輛，以及駛入貨車道的非貨車車輛，并對車輛的交通參數設定閾值進行監控，若發現駛入車道錯誤的車輛或超過閾值設定的情況進行報警。