基于視頻智能分析的路口通行狀態(tài)動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通行狀態(tài)動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及方法，尤其是一種基于視頻智能分析的路口通行狀態(tài)動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及方法，屬于智能交通的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化進(jìn)展的加快和汽車保有量的增加，城市道路的通行能力日趨下降。道路交叉口是城市道路的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，極易受環(huán)境、人流、車流等因素的影響，往往會(huì)成為交通阻塞和事故的多發(fā)地點(diǎn)。因此，實(shí)時(shí)掌握路口的交通流參數(shù)及通行狀態(tài)對(duì)提高路口的通行能力尤為重要。
[0003]目前，使用線圈車輛檢測(cè)器檢測(cè)路口的交通流參數(shù)和通行狀態(tài)，該方法基于電磁感應(yīng)原理工作，埋在路面下并通一定電流，當(dāng)車輛通過(guò)時(shí)車輛自身鐵質(zhì)切割磁通線，引起線圈回路電感量變化，檢測(cè)器通過(guò)檢測(cè)電感量的變化檢測(cè)車輛。從使用情況看，線圈檢測(cè)器由于損壞率高、設(shè)置不靈活等問(wèn)題，檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性比較差，而且線圈檢測(cè)主要用于車流量的檢測(cè)，對(duì)其他交通流參數(shù)的測(cè)量比較少，越來(lái)越適應(yīng)不了路口智能化建設(shè)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于視頻智能分析的路口通行狀態(tài)動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及方法，其利用智能視頻分析技術(shù)分析路口通行狀態(tài)，解決傳統(tǒng)線圈存在的問(wèn)題，提高路口交通流參數(shù)及交通狀態(tài)的檢測(cè)性能，提高路口通行狀態(tài)的監(jiān)控能力。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于視頻智能分析的路口通行狀態(tài)動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括用于采集路口交通流視頻圖像的采集單元，所述采集單元與分析單元連接，以將采集的交通流視頻圖像傳輸至分析單元內(nèi)；
分析單元接收交通流視頻圖像，并在所述交通流視頻圖像的每個(gè)進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像上均布設(shè)虛擬輔助線，分析單元根據(jù)虛擬輔助線對(duì)每個(gè)進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像中的車輛通行狀態(tài)進(jìn)行分析，以獲取每個(gè)進(jìn)口車道的交通流參數(shù)。
[0006]所述布設(shè)的虛擬輔助線包括第一虛擬線圈、第二虛擬線圈、第三虛擬線圈以及動(dòng)態(tài)跟蹤線；第一虛擬線圈覆蓋進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像內(nèi)的所有行車道，第二虛擬線圈、第三虛擬線圈均設(shè)置在被第一虛擬線圈覆蓋進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像的所有行車道上，第二虛擬線圈、第三虛擬線圈在進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像內(nèi)每個(gè)行車道的位置相對(duì)應(yīng)，第二虛擬線圈在第一虛擬線圈內(nèi)位于鄰近進(jìn)口道停止線的一端，動(dòng)態(tài)跟蹤線在第一虛擬線圈內(nèi)位于遠(yuǎn)離進(jìn)口道停止線的一端，第三虛擬線圈位于動(dòng)態(tài)跟蹤線與第二虛擬線圈間，且第三虛擬線圈鄰近動(dòng)態(tài)跟蹤線；
通過(guò)動(dòng)態(tài)跟蹤線對(duì)第一虛擬線圈內(nèi)的尾車進(jìn)行跟蹤，利用第二虛擬線圈、第二虛擬線圈以及動(dòng)態(tài)跟蹤線對(duì)位于第一虛擬線圈內(nèi)的行駛車輛采用背景更新法、運(yùn)動(dòng)差分法進(jìn)行車輛通行狀態(tài)分析，以得到每個(gè)進(jìn)口車道的交通流參數(shù)。
[0007]每個(gè)進(jìn)口車道的交通流參數(shù)包括車道流量、排隊(duì)長(zhǎng)度、時(shí)間占有率、車頭時(shí)距以及車輛速度，根據(jù)每個(gè)進(jìn)口車道的交通流參數(shù)能評(píng)價(jià)對(duì)應(yīng)進(jìn)口車道的通行狀態(tài)，所述通行狀態(tài)包括暢通、緩行以及擁堵。
[0008]所述采集單元包括設(shè)置在每個(gè)進(jìn)口車道上的高清攝像機(jī)，所述高清攝像機(jī)架設(shè)在進(jìn)口車道的電子警察安裝桿上，每個(gè)高清攝像機(jī)與進(jìn)口道停止線的水平距離為15米~20米。
[0009]分析單元根據(jù)接收的交通流視頻圖像確定對(duì)交通流視頻圖像中的行駛車輛檢測(cè)模式，所述分析單元確定行駛車輛檢測(cè)模式包括白天模式以及夜晚模式；在夜晚模式下，分析單元采用車燈檢測(cè)確定交通流視頻圖像中的行駛車輛。
[0010]分析單元接收交通流視頻圖像后，在布設(shè)虛擬輔助線前對(duì)交通流視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理，分析單元對(duì)交通流視頻圖像進(jìn)行的預(yù)處理操作包括陰影抑制、反光抑制、雨天抑制或大燈抑制。
[0011]所述分析單元通過(guò)傳輸單元與指揮中心及信號(hào)系統(tǒng)連接，以將獲取每個(gè)進(jìn)口車道的交通流參數(shù)傳輸至指揮中心及信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)。
[0012]—種基于視頻智能分析的路口通行狀態(tài)動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，在路口設(shè)置用于采集路口交通流視頻圖像的采集單元，所述采集單元與分析單元連接，以將采集的交通流視頻圖像傳輸至分析單元內(nèi)；
分析單元接收交通流視頻圖像，并在所述交通流視頻圖像的每個(gè)進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像上均布設(shè)虛擬輔助線，分析單元根據(jù)虛擬輔助線對(duì)每個(gè)進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像中的車輛通行狀態(tài)進(jìn)行分析，以獲取每個(gè)進(jìn)口車道的交通流參數(shù)。
[0013]所述布設(shè)的虛擬輔助線包括第一虛擬線圈、第二虛擬線圈、第三虛擬線圈以及動(dòng)態(tài)跟蹤線；第一虛擬線圈覆蓋進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像內(nèi)的所有行車道，第二虛擬線圈、第三虛擬線圈均設(shè)置在被第一虛擬線圈覆蓋進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像的所有行車道上，第二虛擬線圈、第三虛擬線圈在進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像內(nèi)每個(gè)行車道的位置相對(duì)應(yīng)，第二虛擬線圈在第一虛擬線圈內(nèi)位于鄰近進(jìn)口道停止線的一端，動(dòng)態(tài)跟蹤線在第一虛擬線圈內(nèi)位于遠(yuǎn)離進(jìn)口道停止線的一端，第三虛擬線圈位于動(dòng)態(tài)跟蹤線與第二虛擬線圈間，且第三虛擬線圈鄰近動(dòng)態(tài)跟蹤線；
通過(guò)動(dòng)態(tài)跟蹤線對(duì)第一虛擬線圈內(nèi)的尾車進(jìn)行跟蹤，利用第二虛擬線圈、第二虛擬線圈以及動(dòng)態(tài)跟蹤線對(duì)位于第一虛擬線圈內(nèi)的行駛車輛采用背景更新法、運(yùn)動(dòng)差分法進(jìn)行車輛通行狀態(tài)分析，以得到每個(gè)進(jìn)口車道的交通流參數(shù)。
[0014]每個(gè)進(jìn)口車道的交通流參數(shù)包括車道流量、排隊(duì)長(zhǎng)度、時(shí)間占有率、車頭時(shí)距以及車輛速度，根據(jù)每個(gè)進(jìn)口車道的交通流參數(shù)能評(píng)價(jià)對(duì)應(yīng)進(jìn)口車道的通行狀態(tài)，所述通行狀態(tài)包括暢通、緩行以及擁堵。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):通過(guò)采集單元采集路口的交通流視頻圖像，并通過(guò)進(jìn)口道實(shí)時(shí)圖像上布設(shè)虛擬輔助線，利用基于背景更新法和運(yùn)動(dòng)差分法原理檢測(cè)和跟蹤車輛進(jìn)出檢測(cè)區(qū)域和虛擬線圈的時(shí)間和過(guò)程，準(zhǔn)確而有效地檢測(cè)出路口的交通流參數(shù)和交通通行狀態(tài)，克服傳統(tǒng)車輛檢測(cè)線圈存在的損壞率高、設(shè)置不靈活、數(shù)據(jù)可靠性差的問(wèn)題，提高路口進(jìn)口車道各導(dǎo)向車道入口段的交通狀態(tài)特征參數(shù)的檢測(cè)性能，為實(shí)時(shí)監(jiān)控路口通行狀態(tài)提供幫助，也為優(yōu)化路口交通信號(hào)控制，提高通行效率提供依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的一種具體實(shí)施示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明獲取交通流參數(shù)的示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說(shuō)明:10_采集單元、101-東向攝像機(jī)、102-南向攝像機(jī)、103-西向攝像機(jī)、104-北向攝像機(jī)、20-分析單元、201-模式模塊、2011-白天模式、2012-夜晚模式、
202-預(yù)處理模塊、2021-陰影抑制、2022-反光抑制、2023-雨天抑制、2024-大燈抑制、
203-車輛檢測(cè)模塊、2031-第一虛擬線圈、2032-第二虛擬線圈、2033-第三虛擬線圈、2034-動(dòng)態(tài)跟蹤線、204-參數(shù)計(jì)算模塊、2041-車流量、2042-排隊(duì)長(zhǎng)度、2043-時(shí)間占用率、2044-車頭時(shí)距、2045-車輛速度、30-傳輸單元、40-指揮中心、50-信號(hào)系統(tǒng)、43-右轉(zhuǎn)車道、44-直行車道、45-左轉(zhuǎn)車道、5-第四位置、6-第五位置、7-第六位置以及8-電子警察安裝桿。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]如圖1所示:為了能利用智能視頻分析技術(shù)分析路口通行狀態(tài)，解決傳統(tǒng)線圈存在的問(wèn)題，提高路口交通流參數(shù)及交通狀態(tài)的檢測(cè)性能，提高路口通行狀態(tài)的監(jiān)控能力，本發(fā)明包括用于采集路口交通流視頻圖像的采集單元10，所述采集單元10與分析單元20連接，以將采集的交通流視頻圖像傳輸至分析單元20內(nèi)；
分析單元20接收交通流視頻圖像，并在所述交通流視頻圖像的每個(gè)進(jìn)口車道實(shí)時(shí)圖像上均布設(shè)虛擬輔助線，分析單元20根據(jù)虛擬輔助線