背景提取基础上运动车辆视频检测

提出了一种在一系列连续视频图像中提取背景的方法，在背景提取的基础上对视频图像中运动物体进行检测，以实现对高速公路上过往车辆的自动监控功能。     

基于图像纹理分析的动态车辆识别方法研究

在智能交通系统中,动态图像识别技术是系统应用的基础核心技术之一。以应用于交通监控、智能驾驶系统等场景的HSV空间动态车辆识别为基础,研究并论证提出了新的检测识别方法,实现对运动车辆的检测识别、目标追踪、驾驶辅助等功能。研究问题的难点是,如何从复杂的背景中分割运动物体,是检测方法能否有效的至关重要的一步,在研究了目前存在的各种方法之后,提出了一种新的基于阴影检测的HSV空间自适应背景模型的车辆追踪检测算法,算法基于HSV空间图像处理,采用最大类间方差法获取相邻帧二值化阈值,利用纹理信息进一步确定动态图像以及确认图像范围。通过截取由监控系统获取的视频信息,并对其进行图像处理检测车辆移动轨迹。从监控视频信息中获取两帧不同时刻的图像信息,在HSV空间进行相邻帧检测。由于阈值的选择将直接影响判断精度,本研究将固定阈值法进行了改进,该阈值是通过统计模型对整幅图像上灰度值进行计算,并通过最大类间方差法确定阈值。最后经过实际视频图像验证,仿真试验流程清晰,试验结果达到预期设想。     

无人机视频的交通参数提取方法及验证

为了研究无人机监测视频准确提取运动车辆交通参数信息,采用计算机人工智能图像处理技术和实际道路场景验证试验方法,提出一种基于YOLO v3神经网络模型的目标检测和Deep-Sort多目标跟踪算法相结合的运动车辆参数提取方法。为了验证无人机交通参数提取方法的可行性、准确性、可靠性,采用试验路段场景数字化、特征点标记、世界坐标采集的方法,标定世界坐标与图像坐标转换矩阵。采用装载高精度GNSS-RTK定位和车载OBD的试验车辆实时记录车辆微观运动参数(时间、速度、加速度等),对比验证视频提取车辆参数的准确性。共进行7组不同飞行高度(150～350 m)、不同行驶速度(40～90 km/h)验证试验,累计获得70 min试验路段监测视频,2辆试验车共获得5 400帧、1 192个速度验证信息。验证试验结果表明:视频识别算法目标检测精度为90. 88%、追踪精度为98. 9%,提取的车辆速度参数整体绝对误差在±3 km/h以内、相对误差在2%以内,参数提取整体准确率达98%。验证了无人机视频交通参数提取的可靠性和准确性,为交通管控提供了一种监测方法和数据提取手段,也为交通行为研究提供了数据采集手段。     

基于火焰区域跳动特性的高速公路隧道火灾火焰检测方法

为了准确检测高速公路隧道火灾火焰,提出一种基于火焰区域跳动特性的火焰检测方法,其利用小波变换的高频敏感性来分析高速公路隧道视频火焰区域的高度变化特性。首先对视频图像进行背景更新,提取运动区域并滤除移动车辆的灯光干扰;然后在HSI颜色模型下识别出类似火焰颜色的疑似区域。疑似区域变化是火焰跳动特性的直接体现,故基于这一特点,对连续多帧图像疑似区域的高度变化曲线进行小波分解,并利用小波高频分量系数的局部极大值数量来判断视频图像中是否存在火焰。仿真试验结果表明,此种算法具有很高的准确性和有效性。     

城市混合交通场景中的多目标参数检测

针对城市混合交通的复杂场景图像中多目标及其参数的检测问题,提出了一种由改进的帧间差分与边缘提取相结合的算法。利用帧间差分法检测车辆的存在,对帧差图像运用统计滤波算法提取多运动目标,通过形态学方法提取并细化目标边缘,根据主边缘（轮廓）信息完成车辆定位,最终结合摄像机标定结果计算出多目标交通参数。算法避免了复杂场景的背景建模,减少了运算量。实验结果表明,该算法不仅能较为准确地检测多运动目标的参数,而且具有较强的实时性。     

基于视频图像的车辆计数新方法

针对道路车流量检测问题,从便捷性、实时性角度出发,结合视频图像处理技术,对视频车辆计数进行了研究。直接在RGB图像中进行自适应背景更新,以此为基础,对RGB图像进行背景差分,提取出运动车辆区域,避免了复杂环境下图像灰度化过程中的信息丢失;利用当前帧和背景帧的HSI颜色空间信息来滤除阴影;通过在视频图像中设置固定虚拟检测区,实现对车辆的计数。实验结果表明,该方法计算量较小,白天情况下的计数准确率在89.58%以上;夜间的计数准确率较低,还需进一步研究改进。     

航拍视频车辆检测目标关联与时空轨迹匹配

高解析度轨迹数据蕴含丰富车辆行驶与交通流时空信息.为从航拍视频中提取车辆轨迹,构建了车辆检测目标跨帧关联与轨迹匹配融合方法.采用卷积神经网络YOLOv5构建视频全域车辆目标检测,提出车辆动力学与轨迹置信度约束下跨帧目标关联算法,建立了基于最大相关性的断续轨迹匹配与融合构建算法,实现轨迹车辆唯一编号.将轨迹从图像坐标转换...     

公路隧道火灾初期视频火焰检测

为了有效探测公路隧道火灾初期火焰并预警,针对传统的感温型火灾火焰探测器在公路隧道等大空间环境存在反应速度慢等问题,通过研究失控火焰在图像中呈现的静态和动态特征,提出一种基于火焰图像多特征和AdaBoost算法的公路隧道火灾初期火焰识别方法。利用帧间差分算法提取运动前景,根据火焰在RGB和Lab空间的颜色统计模型分割疑似火焰区域,用从疑似区域中提取的H分量一阶矩、圆形度和LBP一阶矩特征值构成特征向量,作为AdaBoost静态特征模型的输入向量,用在一个检测周期提取的疑似区域质心跳动频率归一化特征值和AdaBoost静态特征模型识别结果中火焰帧数占周期总帧数的比值构成特征向量,作为AdaBoost综合特征模型的输入向量,并优化选取AdaBoost模型的参数。采用公路隧道火焰视频和公用视频对训练得到的AdaBoost静态特征分类器和AdaBoost综合特征分类器进行试验测试。结果表明：该方法能够实现公路隧道环境火灾初期的火焰识别,并能有效排除伪火焰车灯等干扰引起的误报警。     

城市出入口立交道路交通参数采集与通行状态判别技术研究

城市出入口立交的通行状态是影响城市交通管理与出行诱导策略的重要因素,为了弥补固定型检测手段采集覆盖面小、获取立交路面交通信息少的不足,提出了基于无人机视频的城市出入口交通参数提取及通行状态判别方法。首先对无人机航拍采集的视频图像进行预处理和分析,通过背景建模和运动目标检测跟踪方法提取无人机悬停航拍视频中的交通流量、流速和占有率等参数;然后利用图像特征匹配方法校对不同拍摄角度与实际立交地理位置图,校准图像中的实际地理位置信息;最后,结合城市出入口立交特点建立基于运动目标占有率的通行状态判别模型,解决了通过无人机视频自动判别立交整体通行状态的问题。无人机视频技术的应用可为城市出入口交通诱导和交通应急管理提供前期决策依据。     

基于分形小波理论的纹理分割研究

为了更有效地描述图像纹理特性,在深入研究现阶段各种纹理分割方法的基础上,提出了基于分形小波维数的纹理分割方法.该方法通过提取分形小波维数,将分形的方法和小波理论结合,提取了图像的分形特征参数,然后利用分形小波维数进行图像分割,并用实验证明该方法的有效性及实用价值.     

一种用于交通信息采集的图像背景快速估计方法

为适应交通环境多变情况下实时交通信息采集的要求，提出一种快速高效的背景估计方法。该方法以单高斯估计模型为基础，参数简单，算法实时性好；在采集样本时通过帧差法对图像进行分块选取，从而保证了样本的纯度，有效地削弱了运动物体和噪声对于背景估计的影响。通过实际道路环境下多种方法的实验比较，证明所提出的方法的正确性和有效性。     

一种新的交通流矢量场微观模型

在分析非机动车行驶特性的基础上 ,根据场的理论与相关的交通流理论 ,用矢量表示非机动车的速度与加速度 ,综合考虑周围所有运动物体与道路的影响 ,建立了一种新的非机动车流矢量场微观模型 ,仿真与回归分析的结果证明该模型能准确地实现非机动车的交通特点     

驾驶人交通违法记分制度改进对策研究

结合我国近年来道路交通安全管理态势发展特征,重点分析了机动车驾驶人交通安全违法行为累积记分制度在设计构建和实践应用环节存在的问题,着眼于买分卖分、满分降级等社会热点问题,借鉴欧美发达国家违法记分管理的经验做法,研究提出了动态记分周期、安全驾驶记录、车险关联机制等改进对策建议,为我国驾驶人交通违法查处、道路通行秩序保障提供决策参考.     

汽车整车尺寸机器视觉测量系统的研究

使用彩色图像的彩色分割技术,开发了一套基于机器视觉的汽车整车尺寸测量系统。论述了该系统组成、测量原理及方法,针对复杂背景的彩色图像,提出利用初始轮廓线逐渐逼近最佳图像边缘,让图像轮廓的整体信息参与分类过程,有效地克服了噪声影响,同时又不损失图像的边缘信息,提高了图像边缘的检测精度和分割的质量。试验结果表明,该系统可以实现汽车整车尺寸的自动、快速、准确测量。     

交通视频背景估计动态高斯混合模型

为适应交通环境多变情况下实时交通信息动态采集的要求,提出了1种基于单高斯分布假设、图像分块处理、利用帧差法进行样本选取的动态混合模型对交通信息的图像背景进行快速估计,并在实际道路环境下对多种方法进行实验比较,证明该模型有效地削弱了运动物体和噪声对于背景估计的影响,具有较好的正确性和有效性.     

Trigger algorithm of vehicle automatic crash notification system

The Automatic Crash Notification (ACN) system is an effective technology to decrease the crash response time, improve the level of post-accident rescue and alleviate the severity of injuries. To realize this system, a vehicle terminal is developed. And based on a moving window integral algorithm, the trigger algorithm of ACN system is designed. By comparing the effect of different window widths on the trigger algorithm, we select the window width of the moving window integral algorithm as 8 ms. After system is triggered, different notify types was determined according to the change of velocity in the moving window. A sled impact simulation test shows that the impact can be identified rapidly and also the notify types can be judged by the trigger algorithm. A vehicle road test proves that the ACN system has no false trigger cases. The outcomes of this study support identifications of accidents and crash severities for both occupants and emergency centers.     

基于雷达和视觉技术的车辆跟踪窗口

针对基于视觉技术的运动检测鲁棒性差、计算量大的缺点,提出一种融合雷达与视觉信息建立车辆跟踪窗口的方法。采用动力学模型描述车辆运动,通过基于雷达量测的扩展卡尔曼滤波(EKF)估计,确定目标初始位置,然后根据灰度信息自适应调整跟踪窗口的中心位置及尺寸,快速而准确地建立起以目标形心为中心且适合目标大小的跟踪窗口,缩小了后续图像处理区域。三维场景仿真实验证明,该融合方法能快速有效地建立起目标的跟踪窗口。     

基于GPS的实时交通信息采集方法的研究

对基于GPS的实时交通信息采集方法开展研究,分别提出了利用GPS返回的经纬度数据和速度数据的两种路段平均速度估计算法。前者通过高斯投影,将WGS-84坐标系的GPS经纬度数据转换为平面直角坐标系的数据,从而计算平均速度。后者从GPS单点测速机理的研究入手,通过速度定积分计算距离得到平均速度。通过现场试验对算法和技术流程进行了验证,并利用实测数据对比了两种算法的计算结果,表明基于GPS的实时交通信息采集技术在实践中是可行和有效的。     

数值模拟桥梁断面气动导数和颤振临界风速

从描述流体绕运动的刚性断面流动的N S方程出发,首先采用时间二阶Projection 2算法对控制方程作分裂步处理,得到的求解方程空间离散采用有限体积法,物面运动方式为自由度解耦的强迫振动,采用计算网格和刚性截面刚性连接、同步运动的动网格技术,数值模拟了振动的大带东桥绕流场,由计算的气动力按最小二乘法提取气动导数,最后计算了大带东桥的颤振临界风速。计算的大带东桥气动导数与风洞试验有很好的一致性,大带东桥颤振临界风速模拟值与风洞试验结果偏差很小,证明了本文数值方法的正确性和工程适用性。