一種基于視頻處理的車位檢測方法
【專利說明】一種基于視頻處理的車位檢測方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及停車場管理領(lǐng)域，特別是涉及一種基于視頻處理的車位檢測方法?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002] 目前大型停車場都使用了車位引導(dǎo)系統(tǒng)，車位引導(dǎo)系統(tǒng)通過基于視頻，地磁，超聲 波等方法的車位檢測器檢測車位上是否?？苛塑囕v，然后通過安裝在車位上方的指示燈指 示當(dāng)前的車位是空（綠色燈）還是已經(jīng)存在車輛（紅燈）。目前基于視頻技術(shù)的車位檢測 器中的車位檢測，主要是通過車牌識別器對停靠在車位上的車輛進行車牌識別，然后利用 車牌識別的結(jié)果進行車位反向查詢。然而車牌識別器的識別率只有95%，而且一些新車沒 有車牌，因此現(xiàn)有的車位檢測方法會存在一些漏檢，導(dǎo)致車位指示出錯。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于視頻處 理的車位檢測方法，可在不增加硬件成本的基礎(chǔ)上較準(zhǔn)確地檢測車位狀況。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決：
[0005]-種基于視頻處理的車位檢測方法，采集車位所在區(qū)域的視頻，保存所述視頻中 的每一幀圖像，提取第T+kXt幀圖像作為圖像集合進行檢測，其中k為自然數(shù)；T和t為整 數(shù)，由用戶設(shè)定；檢測方法包括以下步驟：1)依次判斷圖像集合中各幀圖像是否為穩(wěn)態(tài)，檢 測出首次連續(xù)達到穩(wěn)態(tài)且彼此匹配的A幀圖像；A為整數(shù)，由用戶設(shè)定；將所述A幀圖像中 的最后一幀圖像設(shè)定為背景圖像或前景圖像；如果設(shè)定為背景圖像，則進入步驟2);如果 設(shè)定為前景圖像，則直接進入步驟3) ;2)對得到背景圖像之后的各幀圖像依次分別進行如 下處理，直至產(chǎn)生前景圖像：21)判斷當(dāng)前幀圖像是否為穩(wěn)態(tài)，如果是，則進入步驟22);如 果否，則結(jié)束當(dāng)前幀圖像的處理，進入下一幀圖像的處理；22)判斷當(dāng)前幀圖像是否與所述 背景圖像匹配，如果是，則設(shè)置背景統(tǒng)計次數(shù)N1+1，前景統(tǒng)計次數(shù)N2歸0;如果否，則將背景 統(tǒng)計次數(shù)N1歸0,前景統(tǒng)計次數(shù)N2+1;其中，所述背景統(tǒng)計次數(shù)N1和前景統(tǒng)計次數(shù)N2的 初始值均為〇 ;23)根據(jù)所述背景統(tǒng)計次數(shù)N1和所述前景統(tǒng)計次數(shù)N2的結(jié)果輸出檢測狀 態(tài)：在所述N1大于等于統(tǒng)計閾值，輸出無車狀態(tài)，進入下一幀圖像的處理；在所述N2等于 統(tǒng)計閾值時，則將當(dāng)前幀圖像作為前景圖像，將N2歸0,進入步驟3);在所述N1或者N2小 于統(tǒng)計閾值時，直接進入下一幀圖像的處理；3)將得到前景圖像之后的各幀圖像依次進行 如下處理，直至產(chǎn)生新的背景圖像：31)判斷當(dāng)前幀幀圖像是否為穩(wěn)態(tài)，如果是，則進入步 驟32);如果否，則結(jié)束當(dāng)前幀圖像的判斷；32)判斷當(dāng)前幀圖像是否與所述前景圖像匹配， 如果是，則設(shè)置所述前景統(tǒng)計次數(shù)N2+1，背景統(tǒng)計次數(shù)N1歸0;如果否，則將前景統(tǒng)計次數(shù) N2歸0,背景統(tǒng)計次數(shù)N1+1 ;33)根據(jù)所述背景統(tǒng)計次數(shù)N1和所述前景統(tǒng)計次數(shù)N2的結(jié)果 輸出檢測狀態(tài)：在所述N2大于等于統(tǒng)計閾值時，輸出有車狀態(tài)，進入下一幀圖像的處理；在 所述N1等于統(tǒng)計閾值時，則將當(dāng)前幀圖像作為新的背景圖像，將N1歸0,返回所述步驟2); 在所述N1或者N2小于統(tǒng)計閾值時，直接進入下一幀圖像的處理。
[0006] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是：
[0007] 本發(fā)明的基于視頻處理的車位檢測方法，通過提取圖像集合中的滿足條件的圖像 作為背景圖像，以此為判斷基準(zhǔn)，當(dāng)該圖像被連續(xù)多次匹配后，輸出有車或無車的判斷結(jié) 果。判斷基準(zhǔn)依據(jù)車位現(xiàn)場的情形進行實時更新，同時依據(jù)連續(xù)多次匹配的判斷結(jié)果進行 車位檢測，可有效確保檢測的準(zhǔn)確性。整個檢測方法，不依賴于硬件設(shè)備的增加改良，可 在不增加硬件成本的基礎(chǔ)上較準(zhǔn)確地檢測車位狀況。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，采用本發(fā)明的車位 檢測方法，即使統(tǒng)計閾值設(shè)置為1，即依據(jù)一次匹配判斷結(jié)果，車位檢測的準(zhǔn)確率也能達到 97%，也高于現(xiàn)有的依據(jù)車牌識別進行車位檢測的方法的準(zhǔn)確率。 【【附圖說明】】
[0008] 圖1是本發(fā)明【具體實施方式】的基于視頻處理的車位檢測方法的流程圖。 【【具體實施方式】】
[0009] 下面結(jié)合【具體實施方式】并對照附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0010] 本發(fā)明依據(jù)圖像處理，獲取車位檢測結(jié)果。采集停車場車位區(qū)域的視頻，對采集的 視頻中的各幀圖像進行圖像處理，檢測連續(xù)處于穩(wěn)態(tài)且彼此匹配的多幀圖像，將其中最后 一幀圖像作為背景圖像，將產(chǎn)生背景圖像之后的處于穩(wěn)態(tài)的圖像與該背景圖像進行匹配判 斷，如果連續(xù)多次達到匹配，則判斷為無車狀態(tài)；如果連續(xù)多次不匹配，則將其視為一個新 的判斷標(biāo)準(zhǔn)，定義為前景圖像。然后將之后的圖像再與前景圖像進行匹配判斷，如果連續(xù)多 次匹配，則判斷為有車狀態(tài)；如果連續(xù)多次不匹配，則更新背景圖像，返回前述的判斷步驟。 整個檢測過程，判斷依據(jù)均是實時更新的，可確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0011] 本【具體實施方式】中基于視頻處理的車位檢測方法，對采集的包含車位區(qū)域的視頻 進行處理，保存視頻中每一幀圖像，提取第T+kXt幀圖像作為圖像集合進行檢測，其中k為 自然數(shù)；T和t為整數(shù)，由用戶設(shè)定。比如，設(shè)置T= 20,t= 5,即分別提取第20巾貞，25幀， 30幀，……，第20+5k幀等圖像作為圖像集合進行處理，后續(xù)處理時，計算量會大一些，但 準(zhǔn)確度會高一些；如設(shè)置T= 100,t= 20,即分別提取第100幀，120幀，140幀，……，第 100+20k幀圖像作為圖像集合進行處理，后續(xù)處理時，計算量相對小一些，但準(zhǔn)確度稍差一 些。此處T和t的設(shè)定，可由用戶根據(jù)計算處理的運算量和精確度的要求綜合設(shè)定。本具 體實施方式中，后續(xù)步驟說明中以T=100,t=20為例進行說明。得到圖像集合后，按照 如圖1所示的檢測方法進行檢測，包括以下步驟：
[0012] P1)依次判斷圖像集合中各幀圖像是否為穩(wěn)態(tài)，檢測出首次連續(xù)處于穩(wěn)態(tài)且彼此 匹配的A幀圖像；A為整數(shù)，由用戶設(shè)定；將所述A幀圖像中的最后一幀圖像設(shè)定為背景圖 像或前景圖像；如果設(shè)定為背景圖像，則進入步驟P2);如果設(shè)定為前景圖像，則直接進入 步驟P3)。
[0013] 該步驟中，提取后續(xù)判斷用的判斷基準(zhǔn)。如果出現(xiàn)首次連續(xù)處于穩(wěn)態(tài)，且彼此匹配 的A幀圖像，說明車位的狀態(tài)已趨于穩(wěn)定。將最穩(wěn)定的一幀，即A幀圖像中的最后一幀圖像 作為背景圖像或者前景圖像，以作為后續(xù)判斷的基準(zhǔn)。此處，如果A設(shè)置為3,即是檢測首次 連續(xù)處于穩(wěn)態(tài)且彼此匹配的3幀圖像，比如第140幀、第160幀、第180幀圖像滿足條件，即 將第180幀圖像作為背景圖像或者前景圖像。此處設(shè)定為背景或者前景，可以直接根據(jù)用 戶輸入的內(nèi)容進行設(shè)定，例如，用戶查看視頻已知悉該最后一幀圖像是無車狀態(tài)，則輸入有 關(guān)無車狀態(tài)的指示，則設(shè)定為背景圖像；已知悉該最后一幀圖像是有車狀態(tài)，則輸入有關(guān)有 車狀態(tài)的指示，則設(shè)定為前景圖像。此處設(shè)定也可以由另外的圖像處理方法，識別該最后一 幀圖像是有車還是無車，根據(jù)處理結(jié)果為無車直接設(shè)定為背景圖像，處理結(jié)果為有車直接 設(shè)定為前景圖像。
[0014] 該步驟中，判斷圖像集合中各幀圖像是否為穩(wěn)態(tài)，可依據(jù)各幀圖像與之前保存的 圖像之間的匹配度來判斷是否為穩(wěn)態(tài)。具體地，按照以下步驟進行：
[0015] 優(yōu)選地，前述保存圖像時，以先進先出的隊列形式保存視頻中每一幀圖像，所述隊 列中保存的圖像幀的幀數(shù)始終保持為T，即保持100幀的長度。每間隔20(t=20)幀提取 隊列中最后一幀圖像，從而提取第100幀、第120幀、……、第T+kXt幀圖像作為圖像集合 進行檢測。判斷第100幀、第120幀等等各幀圖像是否為穩(wěn)態(tài)時：
[0016]a)在當(dāng)前幀圖像為所述隊列中最后一幀圖像時，提取所述隊列中第一幀圖像和最 后一幀圖像。隊列中始終保存最新的100幀圖像，也即，當(dāng)判斷第100幀圖像時，提取隊列 中第一幀和最后一幀，也即整個視頻圖像的第1幀和第100幀圖像。當(dāng)判斷第120幀圖像 時，也是提取隊列中第一幀和最后一幀，但此時對應(yīng)的是整個視頻圖像的第21幀和第120 幀圖像。依此類推，判斷其他幀圖像時，也類似提取。
[0017]b)將提取的圖像進行分塊處理。
[0018]