[發明專利]基于道路監控視頻的異常路況快速發現方法

有效

• 申請號: 201710903579.6
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107742425B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 楊卓敏;蔡崗;張森;李小武;邱洪;賈興無;尤冬海
• 申請（專利權）人: 公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: G08G1/04
• 分類號: G08G1/04;G06K9/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

1.一種基于道路監控視頻的異常路況快速發現方法，其特征在于，對于監控視頻，該方法包括兩個指標：正常路況差異范圍指標和正常路況運動區域差異頻率指標；

當根據監控的實時路況計算的差異度矩陣位于正常路況差異范圍之外即認為路況異常；

當根據監控的實時路況計算的運動區域差異頻率超出正常路況運動區域差異頻率范圍，即認為路況異常；

所述兩個指標通過以下方法獲得并進行判斷；

1、圖片差異度計算方法

(1)將監控視頻中截取的先后兩張圖片柵格化，切割為多個位圖；

(2)通過圖像差分，判斷先后兩張圖片每對對應位圖之間是否存在差異，公式如下：

D(x,y)為兩個位圖之間的差分圖像，I(t)和I(t-1)分別為t和t-1時刻的圖片，T為差分圖像二值化時選取的閾值，D(x,y)＝1表示差異，D(x,y)＝0表示無差異；

(3)整個兩張圖片各個位置位圖差異值的矩陣如下即為整體的差異度矩陣E_i：

2、正常路況差異度矩陣獲取方法

(1)按照條件分組；

(2)每條件分組獲取若干段正常路況監控視頻；

(3)截取每段道路監控視頻中間隔5～25幀的兩張實時路況圖片；

(4)以上述圖片差異度計算方法計算兩張圖片的差異度，獲取差異度矩陣；

(5)每條件分組獲取的多段監控視頻以同樣的方法獲取一系列差異度矩陣；該系列差異度矩陣即為正常路況下的差異度矩陣；

3、正常路況差異度指標獲取方法

正常路況差異度指標包括正常路況差異范圍與正常路況運動區域差異頻率兩項指標；

(1)正常路況差異范圍指標

通過同一監控同一條件下的多路視頻獲取的一系列差異度矩陣，經過計算可以計算出這個范圍：

其中n為提供的同一條件下視頻數量，E為各位圖差異度矩陣的總和,T′為閾值，當T′取一個設定的較低閾值時，R為正常路況差異范圍；

用上述正常路況差異度矩陣獲取方法相同方法，當根據監控的實時路況計算的差異度矩陣如果落在正常路況差異范圍R之外，即R＝0處，即認為該路況有異常；

當T′調整為一個設定的較高閾值時，可以得到正常路況下視頻內變化頻繁區域，即運動區域；所述較高閾值大于所述較低閾值；

(2)正常路況運動區域差異頻率

對監控視頻以固定時間間隔連續截取圖片，計算得到一系列差異度，其中每個位圖的差異度值為1的比率，就構成了差異頻率F：

其中n為提供的同一視頻以固定時間間隔連續截取圖片數，n-1為圖片間計算得到的差異矩陣數，E_t為差異度矩陣,t表示截取圖片時刻，F為差異頻率；

結合運動區域，可以計算出正常路況下的運動區域差異頻率，同一條件下的多段監控視頻多次分析后，可以得到運動區域差異頻率范圍；

用上述計算出正常路況下的運動區域差異頻率相同方法，當根據監控的實時路況計算的差異頻率與之比較，是否在正常路況運動區域差異頻率范圍內，超出范圍的即為異常路況。

2.如權利要求1所述的基于道路監控視頻的異常路況快速發現方法，其特征在于，

所述按照條件分組，通過增加識別模塊加快分析。

3.如權利要求1所述的基于道路監控視頻的異常路況快速發現方法，其特征在于，

正常路況差異范圍指標要求截取同一視頻內固定間隔兩個一組，多組圖片；

正常路況運動區域差異頻率指標要求截取多個固定間隔連續圖片。

4.如權利要求1所述的基于道路監控視頻的異常路況快速發現方法，其特征在于，

對正常路況差異范圍指標在截取的多組圖片中，針對每組兩張圖片計算差異度矩陣；而正常路況運動區域差異頻率指標則是在截取的多個連續圖片的相鄰兩個間計算差異度矩陣。