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一種高速公路上車輛逆行檢測方法與自動報警裝置的制造方法

文檔序號:8488548閱讀:435來源:國知局
一種高速公路上車輛逆行檢測方法與自動報警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域的車輛異常行為分析技術(shù),尤其涉及一種高速公路上車輛逆行檢測方法與自動報警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國交通運輸技術(shù)的發(fā)展,低效的交通監(jiān)控系統(tǒng)和老化的交通管理運營方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足快速發(fā)展的交通技術(shù)的需要,進(jìn)而成為制約我國交通運輸技術(shù)發(fā)展的瓶頸。智能視頻監(jiān)控技術(shù)作為一種簡單、便捷、高效、低成本、無接觸式的監(jiān)控技術(shù),為交通車輛逆行、堵塞等行為造成交通事故的發(fā)生有較好的預(yù)防作用。智能視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代化交通、運輸、安防、公安偵破、監(jiān)獄監(jiān)控、貴重物品的安全保護(hù)、警報、交通流量監(jiān)控、辦公場所的無人監(jiān)控、機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]智能視頻監(jiān)控技術(shù)主要具有以下優(yōu)勢:
1、綜合成本低。只需一次性投資,就能夠讓人們從枯燥無味、無趣的人為監(jiān)控中解脫出來,無需專人看護(hù),只需要當(dāng)監(jiān)控中出現(xiàn)異常報警時,進(jìn)行響應(yīng)即可。在人工成本日益高企的今天,無疑節(jié)省了一大筆的投入和日常開銷。
[0004]2、檢測結(jié)果客觀、可靠。在人工監(jiān)控的方式下,長時間盯著監(jiān)控畫面,監(jiān)控者容易疲勞,對畫面麻木,而智能監(jiān)控能排除這方面的干擾,一旦檢測到畫面中有異常狀況,即可實時發(fā)送警報,以方便人們及時響應(yīng)。
[0005]3、使用方便。只要有網(wǎng)絡(luò)的地方就能夠監(jiān)控,接收報警信號,支持遠(yuǎn)程和本地實時信號接收,支持多點、多種方式的實時信號接收。
[0006]4、智能監(jiān)控技術(shù)將監(jiān)控錄像保存在大容量硬盤上,能夠方便的調(diào)用,存儲和運輸,能夠作為交通違規(guī)的證據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出一種高速公路上車輛逆行檢測方法與自動報警裝置。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高速公路上車輛逆行自動報警裝置,包括圖像采集模塊、車輛逆行檢測模塊,報警閃爍燈、數(shù)據(jù)傳輸裝置、計算機(jī);
所述圖像采集模塊、報警閃爍燈、數(shù)據(jù)傳輸裝置與車輛逆行檢測模塊相連,所述計算機(jī)與數(shù)據(jù)傳輸裝置相連。
[0009]進(jìn)一步的,所述車輛逆行檢測模塊對圖像采集模塊采集的視頻幀進(jìn)行檢測; 所述報警閃爍燈用于接收所述車輛逆行檢測模塊發(fā)送的信號,提醒過往車輛;
所述數(shù)據(jù)傳輸裝置用于傳輸所述車輛逆行檢測模塊的視頻幀數(shù)據(jù);
所述計算機(jī)用于顯示、存儲通過所述數(shù)據(jù)傳輸裝置傳輸?shù)囊曨l幀數(shù)據(jù)。
[0010]進(jìn)一步的,還包括報警裝置,所述報警裝置受計算機(jī)控制用于發(fā)出報警信號。
[0011]一種高速公路上車輛逆行檢測方法,包括如下步驟:
4.1)車輛逆行檢測模塊建立逆行規(guī)則:確定需要檢測車輛的多邊形區(qū)域、車輛正常行駛的方向以及允許車輛允許偏離正常行駛方向的最大角度;
4.2)檢測運動車輛:對圖像采集模塊采集到的視頻幀的背景建立混合高斯背景模型;將當(dāng)前幀圖像與背景圖像相減,當(dāng)閾值大于一定值時,認(rèn)為是運動像素,將運動像素歸類得到運動車輛;
4.3)車輛軌跡及形態(tài)分析:
a)遍歷當(dāng)前幀的車輛,獲取車輛的輪廓、重心、直方圖和傅里葉頻譜特征;
b)根據(jù)車輛在幀的位置,計算車輛在上一幀中可能出現(xiàn)的位置,找到上一視頻幀中這些位置存在的所有車輛;
c)如果無法找到車輛,并且當(dāng)前幀車輛所處的位置為車輛進(jìn)入檢測區(qū)域的位置,則認(rèn)為該車輛正常行駛出現(xiàn)在檢測場景中,賦予全局唯一標(biāo)號,加入正常跟蹤隊列中,繼續(xù)下一車輛的檢測,轉(zhuǎn)到步驟a);
d)如果無法找到車輛,并且當(dāng)前幀車輛所處位置為車輛離開檢測區(qū)域的位置,則認(rèn)為該車輛可能逆行進(jìn)入場景,賦予全局唯一標(biāo)號,加入可能逆行車輛隊列中,轉(zhuǎn)到步驟a);
e)如果無法找到車輛,并且不在多邊形區(qū)域的邊緣,則認(rèn)為車輛被遮擋或者與其他車輛合并,將其放入待定隊列中,不改變其標(biāo)號,等待下一幀比較,轉(zhuǎn)到步驟a);
f)如果找到一輛或者多輛車,則計算直方圖相似度和傅里葉頻譜特征的相似度,設(shè)定直方圖相似度和傅里葉頻譜特征的相似度閾值,如果不存在直方圖相似度和傅里葉頻譜特征相似度大于閾值的車輛,則認(rèn)為沒匹配上,按沒有找到車輛的邏輯處理,轉(zhuǎn)到步驟a);
g)如果有一輛或者多輛車符合條件,則選擇最相似的車輛,將其加入跟蹤隊列中,并賦予與之前一致的標(biāo)號,計算他們的相對位置,如果當(dāng)前幀車輛相對于上一幀處于逆行的位置,認(rèn)為該車可能存在逆行。
[0012]進(jìn)一步的,在步驟g)后還包括如下步驟:車輛逆行檢測模塊分析車輛的形態(tài)變化,如果該車輛的持續(xù)跟蹤幀數(shù)小于N幀,則認(rèn)為歷史軌跡信息還不足以確認(rèn),轉(zhuǎn)到步驟a),如果持續(xù)跟蹤幀數(shù)大于等于N幀,隨機(jī)選取M幀進(jìn)行判斷,只要有X幀或者X幀(X < M < N)以上處于逆行位置,則認(rèn)為當(dāng)前車輛存在逆行,車輛逆行檢測模塊發(fā)出信號至所述報警閃爍燈,提醒過往車輛。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明為了提高逆行檢測的準(zhǔn)確率,不僅對上一幀進(jìn)行檢測,還在最近N幀中,隨機(jī)選取M幀進(jìn)行綜合判斷,只有X幀或者X幀以上存在逆行,才判斷為逆行,發(fā)出逆行警報。本發(fā)明結(jié)合車輛的直方圖特征和傅里葉頻譜特征進(jìn)行多車輛匹配,提高了匹配的準(zhǔn)確率。本發(fā)明結(jié)合車輛逆行過程中發(fā)生的位置變化和由于相機(jī)景深引起的形態(tài)變化來判斷逆行,能夠較好的消除由于噪聲產(chǎn)生的影響,提高了檢測的準(zhǔn)確率。本發(fā)明將本地警報和遠(yuǎn)程警報結(jié)合,當(dāng)出現(xiàn)逆行時,發(fā)出閃爍燈警報,提醒來往車輛減速,防止碰撞,同時給遠(yuǎn)程協(xié)管員發(fā)出警報,以便及時響應(yīng),并將逆行畫面存儲,作為處罰依據(jù)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明總體流程圖;
圖2是本發(fā)明車輛軌跡及形態(tài)分析流程圖;圖3是本發(fā)明車輛逆行檢測自動報警裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖3所示是一種高速公路上車輛逆行自動報警裝置,高速公路上車輛逆行自動報警裝置包括:圖像采集模塊、車輛逆行檢測模塊、報警閃爍燈、數(shù)據(jù)傳輸裝置、計算機(jī)和報警揚聲器。圖像采集模塊、報警閃爍燈、數(shù)據(jù)傳輸裝置與車輛逆行檢測模塊相連,所述計算機(jī)與數(shù)據(jù)傳輸裝置相連,報警揚聲器與計算機(jī)連接。上述圖像采集模塊和車輛逆行檢測模塊可集成在相機(jī)內(nèi)部。此時報警閃爍燈將于集成后的相機(jī)連接。當(dāng)檢測到車輛逆行時,發(fā)送信號給報警閃爍燈,發(fā)出逆行警報,用來提醒過往車輛,前方存在車輛逆行;相機(jī)通過數(shù)據(jù)傳輸裝置,將逆行畫面的視頻幀數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī),并用紅色框標(biāo)記逆行區(qū)域,在畫面右上角給出逆行報警信號。計算機(jī)接收到所述數(shù)據(jù)傳輸裝置傳輸?shù)囊曨l幀數(shù)據(jù)中的車輛逆行畫面,并顯示、存儲車輛逆行畫面;并通過報警揚聲器發(fā)出報警信號,提示協(xié)管員發(fā)生了逆行,采取相應(yīng)的措施。
[0017]實施例一:
如圖1和圖2所示,一種高速公路上車輛逆行檢測方法,其組成和功能說明如下:
(O車輛逆行檢測模塊建立車輛逆行規(guī)則:
確定車輛檢測的四邊形區(qū)域、確定在四邊形檢測區(qū)域
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