[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

本發明提供一種基于道路監控視頻的異常路況快速發現方法，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。本發明能夠快速實時地從監控視頻中發現異常路況，計算量小，適合前端嵌入設備與大規模并行計算。

技術領域

本發明涉及一種異常路況的快速發現方法，針對道路監控視頻，屬于視頻監控技術領域。

背景技術

近年來，各地公安交管部門、交通部門等公共部門在高速、國省道、城市道路、鄉村道路安裝部署了大量的視頻監控設備，作為道路管控、交通管理的必要設施。其中一項重要應用就是通過視頻巡邏確定道路交通狀況(簡稱路況)。實時路況特別是異常路況，是科學組織指揮交通的重要參考信息，也是引導交通參與人交通行為的重要信息。

目前通過道路監控視頻提取實時路況的方法，一是定時截取視頻關鍵幀(或拍照)，另一個是通過視頻檢測交通參數(包括交通流量、車速、排隊長度等等)。

前者能提取的只是普通路況，還是需要視頻巡邏人員人工排查，需要大量的人力、精力與勞動強度，難以達到通過科技信息化提高交通管理效率的目標。

后者通過交通參數檢測能夠較準確識別異常路況，快速發現需要的計算量非常大，只有部署大量高性能的服務器才能實現，代價過于高昂很難全面推廣。

交通管理與交通引導迫切客觀上需要一種高性能、低計算、成本低廉的圖像異常路況發現方法。

發明內容

本發明的目的是在于克服現有技術中存在的不足，提供一種基于道路監控視頻的異常路況快速發現方法，僅通過圖像變化的范圍與頻率特性來發現異常路況的方法，由于沒有識別過程，大幅度降低了計算復雜度和計算量，以適應低算力的前端嵌入式設備或后端海量道路監控視頻并行計算的異常路況快速發現。本發明采用的技術方案是：

一種基于道路監控視頻的異常路況快速發現方法，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。

進一步地，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，切割為多個的位圖；

(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)以上述計算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；