[發(fā)明專利]一種基于雙目攝像機的交通狀態(tài)識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910766946.1
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110610608A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁華平;朱荀;錢文濤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇金曉電子信息股份有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/017;G08G1/054;G08G1/065;G06F16/2458;G06F16/29;G06K9/00;G06K9/62;G06Q50/26;G06T7/13;G06T7/254;G06T7/269
• 代理公司: 32273 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 王華

本發(fā)明公開了一種基于雙目攝像機的交通狀態(tài)識別方法，屬于智能交通誘導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域。包括如下三大步驟：(一)，建立參比數(shù)據(jù)庫：a.確定交通狀態(tài)聚類中心，將交通狀態(tài)聚類中心矩陣通過交通系統(tǒng)管理控制平臺發(fā)送并儲存至各交通路段的情報板；b.設(shè)置公路背景圖像，將公路背景圖像通過交通系統(tǒng)管理控制平臺發(fā)送至所對應(yīng)交通路口的情報板；(二).計算決定公路交通狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)：a.計算公路空間占有率S，b.計算車輛流量q和車輛速度v兩個參數(shù)；(三).交通狀態(tài)識別：情報板通過各交通路段的車輛流量q和車輛速度v兩個參數(shù)，判斷各交通路段屬于哪一種交通狀態(tài)，并發(fā)布。該方法能夠為出行者提供實時的1交通狀況，充分合理利用道路資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能交通誘導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，交通運輸也在高速發(fā)展，城市交通的擁堵問題日益嚴(yán)重，這不僅增加了人們的出行時間、提高了出行成本，還造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。使用道路拓寬解決問題成本高、周期長，且車輛會越來越多，不能有效解決問題。何種采取有力措施，以充分有效地利用現(xiàn)有的道路資源，最大程度地緩解交通壓力，以促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于雙目攝像機的交通狀態(tài)識別方法，該方法利用現(xiàn)有的交通系統(tǒng)管理控制平臺硬件，綜合運用數(shù)據(jù)處理、計算智能、數(shù)據(jù)通信等技術(shù),能夠為出行者提供實時的交通狀況，有助于車輛分流，改善交通情況,減少出行事件和交通擁堵，降低環(huán)境污染，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種基于雙目攝像機的交通狀態(tài)識別方法，該方法基于交通系統(tǒng)管理控制平臺支持，包括如下三大步驟：

(一)，建立參比數(shù)據(jù)庫：

a.確定交通狀態(tài)聚類中心，基于《城市交通管理評價指標(biāo)體系》將交通狀態(tài)劃分為交通暢通、交通輕度擁擠、交通擁擠、交通嚴(yán)重?fù)頂D四種交通狀態(tài)，通過車輛流量q和車輛速度v兩個參數(shù)使用模糊C均值聚類算法將數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，確定聚類中心矩陣P和模糊度權(quán)重m，其中P為：

(1)式中：下標(biāo)v：歸一化后的車輛速度；下標(biāo)q：歸一化后的車輛流量，下標(biāo)1：交通暢通；下標(biāo)2：交通輕度擁擠；下標(biāo)3：交通擁擠；下標(biāo)4：交通嚴(yán)重?fù)頂D；

將上述交通狀態(tài)聚類中心矩陣通過交通系統(tǒng)管理控制平臺發(fā)送并儲存至各交通路段的情報板；

b.設(shè)置公路背景圖像，通過交通系統(tǒng)管理控制平臺控制雙目攝像機拍攝公路無車輛時的圖像，將所拍攝圖像的公路以外區(qū)域部分灰度值置為0，從而提取圖像公路部分像素灰度作為公路背景圖像；將公路背景圖像通過交通系統(tǒng)管理控制平臺發(fā)送至所對應(yīng)交通路口的情報板；

(二).計算決定公路交通狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)，通過交通系統(tǒng)管理控制平臺控制雙目攝像機以一定的時間間隔采集公路交通狀態(tài)圖像：

a.計算公路空間占有率S，交通系統(tǒng)管理控制平臺將所采集的公路交通狀態(tài)圖像中公路以外區(qū)域灰度值置為0，從而提取所述公路交通狀態(tài)圖像中公路及公路上車輛部分像素灰度，從而得到有效公路交通狀態(tài)圖像，將所述有效公路交通狀態(tài)圖像各點灰度值減去背景圖像對應(yīng)點灰度值，得到所述有效公路交通狀態(tài)圖像減去所述背景圖像后的車輛信息圖像，則：

(2)式中：G_C：設(shè)定的車輛灰度值；N：車輛信息圖像像素；N_C：車輛信息圖像中車輛區(qū)域像素；車輛信息圖像平均灰度值；車輛信息圖像中車輛區(qū)域平均灰度值，車輛信息圖像中道路區(qū)域平均灰度值，上式中，設(shè)為0；

(3)式中：S：空間占有率；車輛信息圖像中車輛平均灰度值；車輛信息圖像中車輛區(qū)域平均灰度值；