[發明專利]一種適用于信號交叉口場景的車輛排隊長度檢測方法

有效

• 申請號: 202010561345.X
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111781600B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 周桐;趙敏;孫棣華;王盟
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院;重慶大學
• 主分類號: G01S13/91
• 分類號: G01S13/91;G01S13/931;G06V10/25;G06V20/40;G06V10/26
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

1.一種適用于信號交叉口場景的車輛排隊長度檢測方法，其特征在于：

S1：標定交叉口感興趣區域，生成感興趣區域圖像，對感興趣區域圖像進行灰度化，然后進行圖像濾波；

S2：獲取處理后的感興趣區域圖像的圖像平面和路面間的映射矩陣；

S3：檢測在停車線處的車輛是否運動，若運動，則返回S1，若不運動，則進行S4；

S4：獲取排隊車輛的車輛目標區域，判斷是否存在排隊隊列，若存在則進行S5，若不存在，則返回S1；

S5：獲取排隊隊列的車尾位置坐標，完成二維信息到三維空間的轉換，輸出排隊長度，

所述S4具體為：

S41：對固定時間段內的所述感興趣區域的視頻幀進行統計分析，提取出不含車輛的道路背景圖像，并將道路背景圖像的邊緣信息作為參考幀；

S42：將視頻流后續幀圖像作為當前幀，并將當前幀的邊緣信息作為參考幀；

S43：將當前幀與前T幀圖像序列進行疊加分析，得到靜止車輛目標前景區域；

S44：利用最小外切矩形擬合所述靜止車輛目標前景區域，針對交叉口車輛排隊特點，通過設置外切矩形的長寬比和靜止車輛目標前景區域與外切矩形面積占空比閾值，判斷排隊隊列是否存在，若存在，則生成車輛目標區域并提取；

所述S43具體為：

針對所述當前幀中的像素點P(x,y)，取前T幀圖像序列經邊緣檢測并二值化后作為樣本{x₁,x₂,…x_t}，當該像素點P屬于前景區域時，P(x_t,y)取255，反之P(x_t,y)為0；

計算T幀中P(x,y)取255的概率，記為p_x，則該點是否屬于靜止區域判據為：

其中，Th表示為靜止區域和運動區域的分割概率閾值，其大小與所取幀數T有關；

即驗證當前幀所有像素點P(x_t,y)，其中，t＝1,2……m，m為當前幀中像素點的數量，將滿足上述條件的像素點的像素調整為225，將不滿足時上述條件的像素點的像素調整為0；

將處理后的當前幀圖像與參考幀作差運算，并且采用形態學處理和輪廓填充后，得到所述靜止車輛目標前景區域。

2.根據權利要求1所述的適用于信號交叉口場景的車輛排隊長度檢測方法，其特征在于：所述S1具體為：

S11：從交叉口監控攝像機獲取視頻圖像，并人工標定感興趣區域坐標；

S12：根據標定坐標，生成區別圖像；

S13：讀取視頻圖像，將視頻圖像與區別圖像進行與運算，得到僅含有感興趣區域的圖像；

S14：對感興趣區域圖像進行圖像灰度化；

S15：對灰度化后的感興趣區域圖像進行圖像濾波。

3.根據權利要求2所述的適用于信號交叉口場景的車輛排隊長度檢測方法，其特征在于：所述S2具體為：

S21：在所述交叉口感興趣區域圖像內找到若干個標志位置點，并獲取每兩個標志位置點之間的實際距離；

S22：定義停車線與車道邊線連接處為原點，因此可以得到所有所述標志位置點的世界坐標；

S23：在所述交叉口感興趣區域圖像中找到所有標志位置點對應的的圖像坐標系中的坐標；

S24：根據所有標志位置點的圖像坐標系中的坐標和所有標志位置點的世界坐標，得到圖像平面和路面間的映射矩陣。

4.根據權利要求3所述的適用于信號交叉口場景的車輛排隊長度檢測方法，其特征在于：所述S3具體為：

在停車線處設置配置有攝像頭的檢測系統，所述檢測系統通過攝像頭采集停車線處車輛的k時刻和k-1時刻的圖像，采用幀間差分法對車輛進行運動檢測，具體的：

D_k(x,y)＝|f_k(x,y)-f_k-1(x,y)|

其中，D_k(x,y)是相鄰兩幀圖像的差分后取絕對值的結果，f_k(x,y)為k時刻圖像，f_k-1(x,y)為k-1時刻圖像，F(x,y)是差分圖像二值化后的結果，閾值T用于分割出運動狀態的像素點，當F(x,y)為1時，停車線處車輛存在運動；反之，則不存在運動。