專利名稱：一種交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)
一、 技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及交通流量統(tǒng)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。
二、 背景技術(shù)
從二十世紀(jì)六十年代起，隨著世界城市化的進(jìn)展和作為日常主要交通工具 的汽車的普及，交通擁擠加劇、交通事故頻繁、交通環(huán)境惡化等問(wèn)題都日趨嚴(yán) 重。汽車數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致現(xiàn)有道路遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需要，交通狀 況逐步惡化。在這樣的大背景下，智能交通系統(tǒng)產(chǎn)生了。智能交通系統(tǒng)是目前 世界上公認(rèn)的解決城市交通擁堵問(wèn)題的最佳措施，基于視頻的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的交 通流量分析是智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是實(shí)現(xiàn)智能交通誘導(dǎo)及控制的 前提。
在智能交通系統(tǒng)中，交通流量檢測(cè)子系統(tǒng)是整個(gè)智能交通系統(tǒng)中一個(gè)非常 重要的組成部分，它主要負(fù)責(zé)為城市交通道路狀況中的車輛進(jìn)行監(jiān)控和信息采 集，為智能交通系統(tǒng)提供了后續(xù)處理的基本數(shù)據(jù)。在智能交通系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)的 交通流量信息反饋可以為道路擁塞高峰時(shí)期或緊急交通事故發(fā)生時(shí)的道路智能 化調(diào)度管理提供依據(jù)，從而減少道路阻塞，提高路面利用率，最合理的利用現(xiàn) 有交通網(wǎng)絡(luò)。
目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的交通流量檢測(cè)的方法有超聲波檢測(cè)、紅外檢測(cè)、環(huán)形感應(yīng) 圈檢測(cè)以及計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)等。超聲波檢測(cè)精度不高，易受車輛遮擋和行人的 影響，檢測(cè)的距離短(一般不超過(guò)12m);紅外檢測(cè)受車輛本身熱源的影響，抗噪聲的能力不強(qiáng)，檢測(cè)精度不高；環(huán)形感應(yīng)圈檢測(cè)精度高，但要求設(shè)置于路面
土木結(jié)構(gòu)中，對(duì)路面有損壞，施工和安裝不便。
三、 實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的交通流量 檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便、受外界影響較大的缺點(diǎn)。
一種交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，包括視頻采集器，其特征在于該系統(tǒng)還包括將 視頻采集器采集到的圖像經(jīng)過(guò)背景生成、刷新背景、車輛邊緣檢測(cè)處理的圖像 處理器和車輛統(tǒng)計(jì)裝置；圖像處理器的輸入端與視頻采集器連接，輸出端與車 輛統(tǒng)計(jì)裝置連接。
本實(shí)用新型提供一種利用視頻圖像檢測(cè)交通流量的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制 自如、工作穩(wěn)定，受外界的影響較小。本系統(tǒng)可以將視頻采集器實(shí)時(shí)錄制的車 流量視頻圖像傳輸給圖像處理器，完成檢測(cè)區(qū)域中車流量的統(tǒng)計(jì)；也可以通過(guò) 播放視頻采集器事先錄好的車流量視頻圖像完成檢測(cè)區(qū)域中車流量的統(tǒng)計(jì)。
四、

圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本實(shí)用新型原理流程五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明
參見(jiàn)附圖l， 一種交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，包括視頻采集器、圖像處理器和車輛 統(tǒng)計(jì)裝置；所述的圖像處理器將視頻采集器采集到的圖像經(jīng)過(guò)背景生成、刷新 背景、車輛邊緣檢測(cè)處理；圖像處理器的輸入端與視頻采集器連接，輸出端與 車輛統(tǒng)計(jì)裝置連接。本實(shí)用新型的工作原理為首先利用設(shè)置在公路上方的視頻采集器對(duì)公路 上行駛的車輛進(jìn)行視頻采集，得到交通場(chǎng)景的視頻序列；然后將視頻圖像導(dǎo)入 圖像處理器進(jìn)行背景生成、刷新背景和車輛邊緣檢測(cè)的圖像處理，將視頻上的 車輛圖像進(jìn)行識(shí)別將車輛圖像提取出來(lái)，最后通過(guò)車輛統(tǒng)計(jì)裝置對(duì)車輛的運(yùn)動(dòng) 進(jìn)行估算實(shí)現(xiàn)車流量統(tǒng)計(jì)。
本系統(tǒng)可以將視頻采集器實(shí)時(shí)錄制的車流量視頻圖像傳輸給圖像處理器， 完成檢測(cè)區(qū)域中車流量的統(tǒng)計(jì)；也可以通過(guò)播放視頻采集器事先錄好的車流量 視頻圖像完成檢測(cè)區(qū)域中車流量的統(tǒng)計(jì)。
參見(jiàn)附圖2，本實(shí)用新型對(duì)車流量統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟
1. 通過(guò)設(shè)置在公路上方視頻采集器對(duì)公路上行駛的車輛進(jìn)行視頻采集并得 到交通場(chǎng)景的視頻序列；視頻序列由動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下的多幀時(shí)間序列圖像組成，視 頻序列中包含了運(yùn)動(dòng)的車輛圖像和相對(duì)靜止的背景圖像；
2. 視頻采集器將視頻圖像傳送給圖像處理器；
3. 設(shè)置虛擬檢測(cè)線段圖像處理器在視頻圖像中的左右兩條車道之間設(shè)置一 條虛擬檢測(cè)線段，用來(lái)確定檢測(cè)區(qū)域。檢測(cè)線方向與車道標(biāo)志線方向基本垂直， 寬度與左右兩條車道之間的寬度大致相同。
4. 由于在采集車流量信息時(shí)圖像采集器的位置不變，在短時(shí)間內(nèi)所拍攝到的
視頻圖像信息也基本保持不變。因此，在短時(shí)間內(nèi)的視頻中相對(duì)于周圍環(huán)境只 有車輛是運(yùn)動(dòng)的，所以圖像處理器要在視頻圖像中將車輛識(shí)別并提取出來(lái)
先要生成背景對(duì)于一個(gè)圖像序列，通過(guò)在時(shí)間軸上提取某一位置上的像 素，可得到關(guān)于時(shí)間軸的一維信號(hào)。假設(shè)某特定位置^^，在t時(shí)間段內(nèi)圖像 序列信號(hào)為",^,...,^ = {/(1,力),1^^ ，時(shí)間離散函數(shù)Xt滿足某一特定的高斯分布，那么就可得到圖像序列的統(tǒng)計(jì)信息，由此可計(jì)算出所有像素過(guò)程的分布 均值和方差，從而生成背景。在精確度要求不高的情況下，也可通過(guò)^ =^土《來(lái)
生成該特定位置的背景。本系統(tǒng)中最初背景的生成便是根據(jù)5(=1^《來(lái)計(jì)算的。
由于實(shí)際背景路面顏色值一般都會(huì)發(fā)生變化，如果用固定的背景對(duì)車輛進(jìn)行檢 測(cè)， 一旦實(shí)際背景與固定背景的差別過(guò)大，那么在檢測(cè)線區(qū)域無(wú)論采到的是背 景還是車輛，它們與固定背景的差別都將超過(guò)閥值，也就都被識(shí)別成車輛。這 樣會(huì)降低系統(tǒng)的識(shí)別成功率。圖像處理器通過(guò)圖像序列的不斷更新并對(duì)背景顏 色值進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前背景與最初背景的HSV顏色值變化是否超過(guò)設(shè)定閥值； 如果變化值超過(guò)設(shè)定閥值時(shí)，圖像處理器采用當(dāng)前背景作為背景，反之則采用 最初背景作為背景。圖像處理器動(dòng)態(tài)地刷新檢測(cè)線區(qū)域內(nèi)的背景，來(lái)提高系統(tǒng) 識(shí)別率。
在生成背景并不斷刷新背景后，圖像處理器可從不斷刷新的背景中利用邊 緣檢測(cè)方法將車輛圖像識(shí)別并提取出來(lái)首先根據(jù)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)當(dāng)前幀與背景幀 的亮度變化值得到當(dāng)前亮度變化灰度圖，然后根據(jù)亮度變化灰度圖計(jì)算得到車 輛輪廓線的邊緣信息。假設(shè)當(dāng)前車輛輪廓線上某一點(diǎn)為k，同一輪廓線上的相鄰 點(diǎn)為k+l (只要同一條線上始終沿著同一方向的邊緣信息即可)，并令
△r = ^+1-&，如果IAWM0，就令Ek-l，否則EfO，其中，Vk、 Vkw分別表示第 k點(diǎn)和k+l點(diǎn)的明亮度，AV表示亮度變化值，Ek代表該點(diǎn)的邊緣信息，Ek=l 表示該點(diǎn)被確認(rèn)為車輛邊緣，Ek=0表示非車輛邊緣。然后統(tǒng)計(jì)車輛輪廓線上的 邊緣點(diǎn)數(shù)，統(tǒng)計(jì)時(shí)，所有連續(xù)的Efl的點(diǎn)只算一個(gè)邊緣點(diǎn)。圖像處理器將檢測(cè)區(qū)域內(nèi)所有車輛輪廓線上的邊緣信息檢測(cè)出來(lái)，將車輛圖像從背景圖像中提取 出來(lái)。
5.圖片處理器將檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的車輛輪廓線的邊緣信息傳輸給車輛統(tǒng)計(jì)裝
置，車輛統(tǒng)計(jì)裝置對(duì)該檢測(cè)區(qū)域內(nèi)所有車輛檢測(cè)線上的邊緣信息求和，其值為E;
車輛統(tǒng)計(jì)裝置事先設(shè)定一個(gè)邊緣信息閥值T。當(dāng)E>T時(shí)說(shuō)明有車輛通過(guò)檢測(cè)區(qū) 域，車輛統(tǒng)計(jì)裝置計(jì)數(shù)；當(dāng)E〈T時(shí)說(shuō)明沒(méi)有車輛通過(guò)檢測(cè)區(qū)域，車輛統(tǒng)計(jì)裝置 不計(jì)數(shù)；實(shí)現(xiàn)了對(duì)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)車流量的統(tǒng)計(jì)。
權(quán)利要求1.一種交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，包括視頻采集器，其特征在于該系統(tǒng)還包括將視頻采集器采集到的圖像經(jīng)過(guò)背景生成、刷新背景、車輛邊緣檢測(cè)處理的圖像處理器和車輛統(tǒng)計(jì)裝置；圖像處理器的輸入端與視頻采集器連接，輸出端與車輛統(tǒng)計(jì)裝置連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及交通流量統(tǒng)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)存在的交通流量檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便、受外界影響較大的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型提供一種交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，包括視頻采集器，還包括將視頻采集器采集到的圖像經(jīng)過(guò)背景生成、刷新背景、車輛邊緣檢測(cè)處理的圖像處理器和車輛統(tǒng)計(jì)裝置；圖像處理器的輸入端與視頻采集器連接，輸出端與車輛統(tǒng)計(jì)裝置連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制自如、工作穩(wěn)定，受外界的影響較小。
文檔編號(hào)G08G1/065GK201429904SQ200920033698
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者強(qiáng) 付, 鵬 邊, 鄧龍軍, 毅 韓, 魏寧波 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)