基于視頻的高速公路車流量檢測系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、國民經(jīng)濟的大力發(fā)展和科學技術進步給人類生活帶來方便的同時，也給交通運輸帶來極大負面效應，在此背景下，分析和指導交通管理的智能交通系統(tǒng)(ITS)便應運而生了。智能交通系統(tǒng)是指利用數(shù)字圖像處理技術，對設備采集的視頻圖像進行分析，檢測運動目標及其運動軌跡，分析目標物體的行為，從而為交通管理智能化提供依據(jù)。前景車輛目標檢測與車輛跟蹤是智能交通系統(tǒng)中最關鍵的技術，是智能交通信息獲取的基礎，決定了系統(tǒng)的整體性能和實用價值。隨著科學技術的發(fā)展，智能交

2、通系統(tǒng)的應用范圍也將越來越廣泛。
　　 本文闡述了基于視頻的高速公路車流量檢測技術，主要包括圖像預處理、背景提取及背景更新、陰影抑制、目標檢測、車流量統(tǒng)計和車輛跟蹤，經(jīng)過上述一系列步驟，最終開發(fā)出一個基于視頻的車流量檢測系統(tǒng)。本人承擔的主要工作如下:
　　 圖像預處理方面，圖像在采集、轉(zhuǎn)換和傳輸過程中，會不同程度地引入噪聲，而噪聲對圖像處理、分析和識別具有很大負面效應，因此，本系統(tǒng)運用圖像平滑方法削弱噪聲，并用形態(tài)學增強

3、方法使圖像細節(jié)信息更突出顯示出來，為后期處理奠定基礎。在背景提取與更新方面，通過分析比較幾種常用背景提取和更新方法，提出一種分塊背景提取和更新算法，使背景提取的時間效率得到提高，為后續(xù)工作提供有力保障。目標檢測方面，通過對比幾種檢測方法，提出一種基于幀差的背景減除目標檢測方法，背景提取采用混合高斯模型方式，考慮到車輛陰影對目標檢測的不良影響，本文采用HSV彩色空間方法消除陰影。試驗表明，本文改進的目標檢測方法可以準確的消除車輛陰影，并能

4、夠完整保留目標車輛信息。目標跟蹤方面，通過目標輪廓提取、質(zhì)心點搜索等步驟，跟蹤車輛目標軌跡，并且實現(xiàn)了多目標車輛跟蹤。
　　 實現(xiàn)了基于虛擬檢測線圈的車流量統(tǒng)計方法，針對圖像中感興趣區(qū)域使用改進的背景減除算法，并結(jié)合使用形態(tài)學腐蝕、膨脹運算與陰影抑制方法，以實現(xiàn)基于視頻的實時車輛數(shù)目統(tǒng)計。該方法對于環(huán)境光線變化具有較好的適應性，不受車輛運動狀態(tài)與車道數(shù)目變化的限制，而且算法計算復雜度低，計算量小，檢測精度高、能夠?qū)崟r獲得車流量交