[發明專利]一種公路路面車轍污染事件視頻檢測方法

有效

• 申請號: 202011188540.9
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112446293B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 王維鋒;萬劍;邱鵬宇;柯于義;丁閃閃;周云城;謝斌;蔣中陽;馬宇飛
• 申請（專利權）人: 華設設計集團股份有限公司
• 主分類號: G06V20/40
• 分類號: G06V20/40;G06V20/52;G06V10/25;G06V10/26;G06V10/44
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

本發明公開了一種公路路面車轍污染事件視頻檢測方法，包括：首先，通過基于深度學習的圖像分割方法與目標檢測方法分別提取感興趣區域與交通目標；其次，利用圖像增強與邊緣提取方法獲得ROI中的邊緣信息，并在過濾掉交通目標后進行邊緣信息累積；然后，通過多次變長度直線檢測提取疑似路面車轍污染區域的特征；最后，通過基于短直線段集的曲線搜索方法定位路面車轍污染區域。本方法能夠對公路網實時視頻數據進行智能分析，自動檢測判別視頻中是否有路面車轍污染事件出現，可以有效提高路面車轍污染事件的檢測效率，降低事件漏報風險，減少事件處置延遲，節省公路管理部門巡查管理的成本投入，為改善公路通行環境、保障路網暢通安全提供支撐。

技術領域

本發明屬于智能交通技術領域，特別涉及一種公路路面車轍污染事件視頻檢測方法。

背景技術

公路路面車轍污染是國省干線上較為常見的一種路面異常事件，經常出現在搭接路口、建筑工地，以及混凝土加工場等園區附近的公路上，這類污染通常在大型車輛由上述場地駛入公路時，被車輪拖帶遺留在路面上，一般會伴隨車輛行駛軌跡形成數米至數十米的車轍印狀污染區域，其中的污染物主要包括泥土、砂石、甚至尚未凝固的混凝土等，這類道路污染物不僅嚴重影響道路衛生環境，而且還會引起交通事故，存在交通安全隱患，及時發現和清理公路路面車轍污染，對于改善國省干線公路通行環境、提高公路通行能力、保障公路通行安全具有重要意義。

目前對這類公路污染物的發現主要依靠各級公路網管理部門通過人工的方式進行巡查，即：路網管理人員在公路監控中心對接入的公路監控視頻畫面進行人工輪巡，通過人眼觀察的方式發現視頻中發生的公路路面異常，或者派遣巡查車輛上路進行巡查，現場查檢沿途的路面車轍污染事件。這種人工巡查的方式效率低、人力成本投入大、輪巡時間間隔長，事件漏檢風險高，難以及時發現并處置公路污染物。

隨著計算機視覺技術的發展，利用智能化手段進行路面車轍污染檢測成為一種新的途徑，但是，由于公路路面車轍污染物與路面的對比度低、污染物樣本較少等原因，自動檢測難度很大，已有的研究成果并不多見。陸濤等在《一種基于圖像處理的車轍檢測方法》(專利申請號：201410026421.1)中提出一種基于圖像處理的車轍檢測方法，該方法首先利用3個閾值的Canny算法進行圖像邊緣檢測，然后，利用50×50的滑動小窗口，在檢出邊緣中進行Hough直線檢測，試圖通過連接小窗口檢出的直線段來檢測標識污染物軌跡的車轍印。但是，該方法無法自動識別需要檢測的路面區域，并且，該方法僅對Canny邊緣檢測算法增加了一個主觀閾值，并不能提高車轍印與路面背景的對比度，因而無法應對車轍與路面背景對比度較低的大多數應用場合，最為關鍵的，由于實際場景下的車轍印大多不連續，該方法利用50×50滑動小窗口檢測直線的方法將難以實現車轍的連接與有效識別。

綜上，現有的路面車轍污染物自動檢測技術還無法通過對國省干線公路監控視頻的分析處理，自動檢測識別出伴隨車輛行駛軌跡的路面車轍污染事件。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術存在的問題，提供一種公路路面車轍污染事件視頻檢測方法，通過對公路監控視頻的智能分析處理，實現公路路面車轍污染事件(車轍印)的自動檢測，提高公路網管理與執法部門檢測處置這類事件的效率，為保障公路安全暢通提供支持。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種公路路面車轍污染事件視頻檢測方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1，接入公路網監控視頻，對視頻流進行解碼，按幀或按需跳幀讀取視頻圖像，并根據處理硬件資源條件，對視頻圖像進行預處理；該步驟通過循環的方式不斷為后續處理提供經過預處理的視頻圖像數據；

步驟2，讀取步驟1輸出的視頻圖像幀，提取當前攝像頭觀測范圍內的道路區域，將這一區域記為感興趣區域ROI；

步驟3，對步驟1輸出的每一幀視頻圖像進行目標識別，提取圖像中的交通目標數據集Τ；

步驟4，增強圖像對比度，之后提取圖像中的邊緣信息；