[發明專利]一種基于視頻的道路交通流特征參數監測及交通綜合信息服務系統

無效

• 申請號: 201410002938.7
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103700261A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 鄭樹康;李敏;沈浩東;范新南;張學武;張卓
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;汪慶朋

1.一種基于視頻的道路交通流特征參數監測及交通綜合信息服務系統，其特征在于，

包括交通流特征參數采集層、交通信息傳輸交換共享層、交通信息管理決策層和交通信息綜合服務層；

所述交通流特征參數采集層通過至少兩個ITS終端的視覺傳感器實時獲取道路圖像，對所述道路圖像通過視頻檢測方法監測到道路交通流特征參數；

所述交通流特征參數采集層還通過工業相機獲取交通環境場景的視頻序列圖像；利用透視變換法和尺度變換法對所述視頻序列圖像進行實時跟蹤，并分析運動車輛狀態屬性，建立道路交通流特征參數的視覺測量模型；通過所述視覺測量模型計算得到道路交通流特征參數；利用BP神經網絡模型實現車型的識別；

所述交通信息傳輸交換共享層接受到道路交通流特征參數，利用公網和專網實現信息傳輸、交換和共享；

所述交通信息管理決策層利用道路交通流特征參數計算道路交通車流量參數和道路占有率參數，并通過知識庫來決策交通狀況；結合GIS技術實現交通擁擠狀況的可視化，在GIS地圖上分別以不同的顏色標注交通擁擠狀況；

所述交通信息綜合服務層提供可視化的交通信息，用于交通狀態信息的發布和查詢。

2.根據權利要求1所述的基于視頻的道路交通流特征參數監測及交通綜合信息服務系統，其特征在于，

所述視頻檢測方法包括以下步驟：

通過所述視覺傳感器拍攝的道路圖像作為處理對象；

對所述道路圖像采用Kalman背景建模方法進行采集、處理、背景估計和運動目標的提取。

3.根據權利要求2所述的基于視頻的道路交通流特征參數監測及交通綜合信息服務系統，其特征在于，

所述Kalman背景建模方法包括以下幾個步驟：

（a1）采集或者讀取背景圖片；

（a2）縮小所述背景圖片；

（a3）創建背景圖片集；

（a4）實時采集所述背景圖片集；

（a5）縮小實時采集的所述背景圖片集；

（a6）利用背景估計提取前景圖像；

（a7）對提取的前景圖像進行處理更新背景。

4.根據權利要求1所述的基于視頻的道路交通流特征參數監測及交通綜合信息服務系統，其特征在于，

所述透視變換法包括以下幾個步驟：

（b1）取視頻序列圖像中的某一幀，利用透視變換將視角轉化為垂直于地面向下；

（b2）設計計算透視變換矩陣的函數；

（b3）設計實現實際透視變換的函數。

5.根據權利要求4所述的基于視頻的道路交通流特征參數監測及交通綜合信息服務系統，其特征在于，

所述尺度變換法包括以下幾個步驟：

（c1）通過透視變換已經得到垂直視角下的交通流序列，透視變換后對車輛進行跟蹤后，車輛被定位在一個矩形框內，所述矩形框是車輛的最下外接矩形，矩形框的長和寬即為車輛在圖像中對應的長和寬；通過建立圖像空間與物理空間的對應關系，即尺度標定，計算出車輛的長和寬；

（c2）對車道檢測區的長度進行標定，通過丈量實際的距離，標定實際透視變換圖像中測量區域的像素值，就可以按等比例關系，通過透視變換后的車輛的長寬的像素值，直接轉換為實際物理空間的長度和寬度，再根據車輛長和寬的比值和面積，可識別出車型。

6.根據權利要求1所述的基于視頻的道路交通流特征參數監測及交通綜合信息服務系統，其特征在于，

所述交通流特征參數包括實現實時監測運動車輛的輪廓參數、車輛行駛速度和車頭時距。

7.根據權利要求6所述的基于視頻的道路交通流特征參數監測及交通綜合信息服務系統，其特征在于，

所述車輛行駛速度采用虛擬檢測線法得到。

8.根據權利要求1所述的基于視頻的道路交通流特征參數監測及交通綜合信息服務系統，其特征在于，

紅色為堵塞，橙色為堵塞預警，綠色為道路暢通。