[發明專利]一種面向無人機的高速應急車道違章車輛的檢測方法

在審

• 申請號: 201710632816.X
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107240268A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 韓姣姣;白霖抒;雍旭東;梁龍飛
• 申請（專利權）人: 西安因諾航空科技有限公司
• 主分類號: G08G1/017
• 分類號: G08G1/017;G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于無人機應用技術領域，涉及一種面向無人機的高速應急車道違章車輛的檢測方法。

背景技術

近年來，隨著社會經濟的日益進步和物質生活水平的不斷提高，汽車作為一種普通的交通工具已走進千家萬戶，但由此帶來的交通安全問題也日益突出。特別是節假日期間，高速公路上的交通流量較大時，經常會發生一些占用應急車道的違章行為，造成嚴重的交通安全隱患。

當前交通管理部門在高速公路上所應用的和現有專利所提及的措施主要有兩種，一種是使用安裝在公路兩旁的固定攝像頭進行監測，但這些裝置成本較高且監測盲點較多，需要投入大量的人力物力，管理成本較高；一種是利用新興的無人機直接進入封閉的高速公路上空進行實時監控。例如，李彥煒提出的實用新型“一種基于無人機的高速公路違章監測裝置”(授權公告號CN205388829U)公開了一種基于無人機的高速公路違章監測裝置，包括飛行控制模塊、違章監測模塊、信息傳輸模塊和主控。所述裝置大大降低了人力物力的成本且提高了監測效率，能做到全路段覆蓋監測，但是該實用新型存在的不足是并沒有具體描述如何判斷該高速路段是否存在車輛違章。

昆明理工大學提出的專利申請“一種高速公路違章停車檢測方法”(專利申請號201610457650.8和公開號CN106127143A)公開了一種高速公路違章停車檢測方法。該方法的實施步驟是：首先建立高速公路路段視頻序列信息庫，接著建立車輛實時位置信息庫，然后判斷車輛行駛狀態，最后根據車輛違停時長發出違停警告。昆明理工大學提出的專利申請“一種基于核密度估計的高速公路違章停車檢測方法”(專利申請號201610027241.4和公開號CN105513371A)公開了一種基于核密度估計的高速公路違章停車檢測方法。該方法的實施步驟是：首先使用非參數核密度模型獲取背景圖像，和利用漸變更新方式更新背景圖像；接著通過當前采集的圖像減去背景圖像獲得運動前景；然后根據運動目標車輛質心位置判斷車輛行駛狀態；最后根據違章停車時間確定是否為違停。這兩個專利雖然針對監控區域能夠實時檢測違停車輛，但只是基于固定攝像裝置，并不能處理在飛行過程中存在晃動的無人機拍攝的監控視頻，從而降低了違章車輛檢測的準確性。

綜上所述，現有的檢測技術有一定的局限性，因此，如何利用無人機高效精準地檢測高速應急車道上的違章車輛成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種面向無人機的高速應急車道違章車輛的檢測方法，解決了現有無人機在檢測違章車輛時，存在的檢測準確性低的問題。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明提供的一種面向無人機的高速應急車道違章車輛的檢測方法，包括以下步驟：

第一步，通過軟件交互在無人機拍攝的視頻圖像上指定并框選應急車道上的檢測區域，得到初始檢測區域圖像A₁；

第二步，通過漫水填充法利用應急車道兩側的車道線將初始檢測區域圖像A₁自適應更新，得到更新后的檢測區域圖像A₄；

第三步，采用視覺顯著性分析對更新后的檢測區域圖像A₄進行違章車輛顯著性區域檢測，得到顯著圖A₇；

第四步，通過統計顯著圖A₇中非零顯著值的像素個數P，并判斷檢測區域內是否存在違章車輛；

第五步，根據顯著圖A₇的檢測框標準差變化計算違章車輛的違停時間；

第六步，將第四步與第五步得到的車輛違章信息保存到高速公路交通管理系統。

優選地，第二步中，采用漫水填充法對初始檢測區域圖像A₁進行更新的具體方法是：

S1，將普通三通道RGB模式的彩色檢測區域圖像A₁轉化為單通道的灰度檢測區域圖像A₂；

S2，指定黑色為填充顏色，以灰度檢測區域圖像A₂的中心點作為種子點，當灰度檢測區域圖像A₂內任意一個像素點的灰度值與種子點的灰度值之差的絕對值小于閾值TH₁，則認為該像素點與種子點屬于同一個區域，并將其填充為黑色；反之，保持不變；之后得到填充后的檢測區域圖像A₃，其中，閾值TH₁的取值范圍為30～40；