[發明專利]基于無人機圖像識別的交通監測方法和交通監測系統

在審

• 申請號: 202010220284.0
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN113450573A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 蔣卓成;樂放
• 申請（專利權）人: 重慶翼動科技有限公司
• 主分類號: G08G1/017
• 分類號: G08G1/017;G08G1/01;G08G1/052;G08G1/065;G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京一品慧誠知識產權代理有限公司 11762
• 代理人: 鄧樹山

本發明提供了基于無人機圖像識別的交通監測方法和交通監測系統，所述交通監測方法包括以下步驟：S1：提供無人機航拍交通圖片作為樣本圖片，利用圖像標注軟件LabelImg對樣本圖片進行車輛標注，形成樣本集；S2：采用數據增強方法對樣本集進行預處理，形成訓練集；S3：構建YOLO v3模型，通過訓練集對YOLO v3模型進行訓練，得到經訓練的YOLO v3模型；S4：實時接收無人機航拍交通圖像并將其輸入到經訓練的YOLO v3模型來對車輛進行監測和分析，計算得到實時交通監測數據。本發明的交通監測方法和交通監測系統可以實時獲得宏觀、精準的監測數據，便于及時對交通態勢進行研判和決策。

技術領域

本發明屬于智能交通技術領域，具體地涉及基于無人機圖像識別的交通監測方法和交通監測系統。

背景技術

隨著我國經濟發展和社會進步，車輛數量增長迅速，交通擁堵和違法逐漸成為社會發展的熱點問題。由此，智能交通應運而生，被認為是解決當前交通問題的有效手段。目前，通常基于設置在道路上的監控設備來識別道路上(特別是交通路口和高架橋)車型、統計車流量、測量車速以及識別交通狀況。但是，設置在道路上的監控設備具有以下缺點：第一，移動困難，不具備靈活性，通常需要拆除才能將其移動；第二，視角受限，難以獲得某一交通節點的宏觀交通數據。宏觀、精準、實時監測數據成為智能交通管理的痛點；第三，布置和建設成本高，隨路網交通設施的增加而帶來巨大的經濟壓力。

無人機的出現在一定程度緩解了交通管理的智能化和效率問題。特別是隨著無人機技術的進步以及影像設備的優化，無人機航拍圖像的分辨率不斷提高，目前已經出現將無人機技術應用于智能交通中的嘗試。但是現有無人機技術和產品僅僅作為一種空中工具對交通工作起輔助作用，特別是無人機的出現沒有從根本上改變交通數據模糊化、決策主觀化的現狀，更沒有解決交管工作對人力、物力的占用問題。另外，這樣的無人機飛行高度較低，采集圖像時處于懸停狀態，通常只用來識別車牌或查處超速。另外，自2016年以來已國內外已有許多交通相關部門配備了無人機設備進行交通監控和巡邏，無人機在交通領域的保有量持續增加。但絕大多數交通部門使用無人機的方法和手段仍停留在傳統老舊的層面，即僅利用無人機連同攝像頭在高空拍攝(航拍)，地面仍然依靠人工觀看無人機同步畫面來了解交通情況、作研判。這種方式有兩個關鍵缺陷，第一，依托人工觀察不能得出客觀精確數據，比如人眼無法準確、實時辨別車輛總數、類型和速度；第二，此工作模式并未實現解脫人、節約人工的目的，實際仍然占用了人工。因此需要使用人工智能中的圖像識別技術徹底替代人工和人為主觀判斷。

然而，隨著現代化城市進程，城市建筑高度越來越高，期望無人機處于較高的位置，特別是在50米以上。在50米以上的無人機視角中，車輛目標小，背景大，圖像目標檢測困難。另外，在這樣的視角下，難以獲得車牌、車輪等信息，不能有效識別車輛類別。

發明內容

因此，本發明的目的是針對現有技術中存在的技術問題，提供基于無人機圖像識別的交通監測方法和交通監測系統，通過本發明的交通監測方法和交通監測系統，可以實時獲得宏觀、精準的監測數據，便于及時采取交通管措施。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一方面，本發明提供了一種基于無人機圖像識別的交通監測方法，其中，所述交通監測方法包括以下步驟：

S1：提供無人機航拍交通圖片作為樣本圖片，利用圖像標注軟件LabelImg對樣本圖片進行車輛標注，形成樣本集；

S2：采用數據增強方法對樣本集進行預處理，形成訓練集；

S3：構建YOLO v3模型，通過訓練集對YOLO v3模型進行訓練，得到經訓練的YOLOv3模型；

S4：實時接收無人機航拍交通圖像并將其輸入到經訓練的YOLO v3模型來對車輛進行監測和分析，計算得到實時交通監測數據。