多场景分车型交通信息视频采集系统开发研究

摘要

准确的道路交通流信息采集和符合中国国情的交通流基础理论研究已经成为我国发展智能交通系统(Intelligent Transport System,ITS)、缓解交通压力、减少交通事故以及提高道路通行能力的的关键所在。随着计算机技术的飞速发展,视频分析技术越来越受到研究人员的追捧。本文在分析各种交通流信息采集方法的基础上,设计了一套多场景条件下分车型交通信息视频采集系统,并在 VS2010环境下配置 Opencv(Open Source Computer Vision Library,开源计算机视觉库)最新版2.4.4版本开发了相应软件。
　　文章介绍了常用的几种交通信息采集方法,阐述了视频信息采集的优势和现状,对视频检测技术方面的发展现状和发展趋势进行了具体分析;详细介绍了所开发系统的操作流程,并对其进行了效果展示;重点介绍了系统开发过程中用到的关键技术:利用彩色视频提取初始背景提高了帧差法的准确度,利用基于时间的图像叠加技术更新背景来达到自适应背景更新效果,采用二值图像形态学处理来补充背景差分造成的运动车辆信息丢失,选用直接线性变换方法实现了像素坐标与世界坐标的转换,采取“少数服从多数”的“投票法”提高车型以及车辆瞬时速度的测定准确度,采用设置参数外置的方式实现了多场景下分车型的交通信息参数检测;同时系统给出简便的系统参数设置方法和检测结果的保存方式,除此之外对实际视频进行速度、车型、流量检测并对结果进行了分析,指出交通流的特性和系统中可能存在的问题。
　　测试结果显示系统无论在车速、车型还是流量检测方面的检测准确率均满足理论研究分析需要。在此基础上对西安市西三环、南二环和东二环采集到的交通视频数据结果进行理论分析,按照车型类别讨论其参数变化规律并对检测结果中蕴含的交通流原理进行了解析。

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第一章 绪论

1.1选题背景及意义

1.2交通信息视频采集系统研究现状

1.3亟待解决问题

1.4主要研究内容和结构安排

第二章 交通信息视频检测系统概述

2.1软件开发平台介绍和检测参数确定

2.2系统框架和界面

2.3系统运行流程介绍

2.4适用视频种类

2.5本章小结

第三章 多场景交通视频检测关键技术

3.1运动车辆分离

3.2背景提取和更新

3.3图像预处理技术

3.4摄像机标定

3.5检测区域划定方法

3.6运动车辆捕捉技术

3.7运动对象跟踪技术

3.8车型分类

3.9速度测定技术

3.10 本章小结

第四章 数据分析

4.1视频来源

4.2测量准确性分析

4.3利用测量数据进行交通流理论分析

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1文章总结

5.2文章展望

参考文献

致谢