基于视频的城市交通路口车辆位置信息提取方法研究

摘要

随着经济的快速发展，交通问题成为越来越多的人关注的焦点，安全、畅通的交通管理系统正为人们所期待。智能交通系统(ITS)是近些年出现的一个崭新的话题，基于视频的运动车辆检测问题是进行视频信息处理的基础问题，它是车辆跟踪、目标识别的基础。本文针对ITS领域中的关键技术，研究基于视频的运动目标提取的相关问题。主要有以下几个方面：
　　(1)昼夜检测方法。由于白天和黑夜情况下图像存在较大的差异，因此白天和夜晚的检测算法也将不同。我们采用经纬度的方法计算出日出日落时间，然后判别昼夜情况，调用不同的算法。
　　(2)信号灯判别方法。信号灯是交通路口有序的保证，同时信号灯也给我们提供违章的触发信号。本文中采用对信号灯区域做统计直方图、计算方差和灰度值范围的方法来对信号灯状态进行判别。
　　(3)白天车辆提取。由于白天光照比较充足，我们采用背景差分的方法以及车牌定位的方法来对车辆位置进行检测，并对阴影和行人做了一些检测，取得了良好的效果。
　　(4)夜晚车辆提取。夜晚条件下，光照不稳定，稳定的背景获取比较困难，我们主要采用帧间差分和提取车尾灯的方法来对车辆位置进行检测，并对提取的车尾灯做了一些校正，确保提取位置的正确性。

目录

基于视频的城市交通路口车辆位置信息提取方法研究

RESEARCH OF MOVING VEHICLE POSITION

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外现状

1.2.2 国内现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 基于视频的检测系统算法结构框架

2.1 数字图像的获取和表达

2.2 检测系统算法结构

2.3 信号灯状态判别

2.3.1 信号灯状态提取算法论述

2.3.2 信号灯状态提取算法实现

2.4 昼夜判别

2.4.1 昼夜判别方法分析

2.4.2 系统时间及经纬度判别法

2.5 本章小结

第3章 白天检测算法

3.1 运动目标检测算法介绍

3.1.1 帧间差分法

3.1.2 光流法

3.1.3 背景差分法

3.2 基于背景差分法的目标检测

3.2.1 均值法提取背景

3.2.2 混合高斯背景模型

3.2.3 HSV 空间中阴影检测

3.2.4 行人检测

3.3 基于车牌定位的车辆检测

3.3.1 车牌区域的特征分析

3.3.2 车牌区域预处理方法

3.3.3 车牌区域定位

3.4 本章小结

第4章 夜晚检测算法

4.1 浮雕算法

4.2 整车提取法

4.2.1 整车提取法基本流程

4.2.2 基于帧间差分和边缘检测的整车提取

4.3 基于车尾灯的车辆检测算法

4.3.1 车尾灯特征分析

4.3.2 车尾灯特征提取

4.3.3 车尾灯判断

4.4 本章小结

第5章 城市交通路口车辆的违章检测

5.1 检测区的划分

5.2 违章检查系统概述

5.2.1 系统结构

5.2.2 管理机软件功能简介

5.3 违章车辆检测

5.3.1 车辆闯红灯违章检测

5.3.2 车辆超速违章检测

5.4 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢