基于目标跟踪的交通违停事件检测的分析

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1、需解决的问题。由于交通图像包含了最全面的交通信息，因此视频图像处理技术被广泛应用于交通监控、交通参数提取、车牌自动识别系统、道路识别、行人检测等领域（张文博，2010）。（1）交通监控道路交叉口违章监控系统，俗称“电子眼”，是融合了计算机视觉、信号处理、模式识别以及自动控制于一体的新技术。它能在现场无人值班的情况下每天不间断地监控城市道路交叉口的车辆违章行为，同时对违章车辆抓拍证据图片。（2）交通参数提取近些年来，基于视频的交通参数提取方法逐渐成为研究者关注的焦点。该方法可分为：基于目标分割与跟踪的交通参数提取方法和基于虚拟线圈的参数提取方法。（3）车牌

2、自动识别系统车牌识别按照号牌提取、号牌图像二值化、字符分割与字符识别的步骤依次进行。号牌提取是把车牌从车辆图像中提取出来，其输入为一幅汽车图像，输出为号牌图像；车牌图像二值化的目的是把字符从号牌背景中提取出来，其输入是号牌提取模块得到的号牌图像，输出是二值化的号牌图像；字符分割是把号牌图像分割成独立字符的过程，其输入是字符群图像，输出是一组单个字符的点阵数据；字符识别是从单个字符点阵数据中依次提取字符特征，与模板库相匹配，获得识别结果。（4）道路识别目前欧美国家已将智能车的研究列入到智能交通系统（ITS）的重点开发中。利用计算机视觉技术进行辅助导航是目前

3、的主流。经过多年发展，智能实验车已经逐步进入实验阶段。比如意大利Parma大学的ARGO智能车可以实现自动跟踪机动车道，对前方障碍物进行定位；德国的VaMoRs-P无人驾驶智能车能够在高速路上与一般车辆一同行驶，完成超车变道等动作；美国CMU的NAVLAB-5无人车进行了横穿北美大陆的实验；国内在这方面研究起步较晚，但在短时间发展过程中取得了很多成果，国防科技大学、清华大学、上海交通大学等单位都在开展这方面工作。（5）行人检测行人检测对城市交通路口的智能交通控制的发展也非常重要。很多大学与研究所已经研发出较为高级的行人检测与跟踪系统。MIT媒体实验室研制

4、出了一种称作Pfinder的系统，它通过分析二维图像进行人体建模，引入了立体视觉技术，能够实时检测与跟踪行人。21.2研究背景意义本文研究基于视频的交通违章事件检测。随着我国城市路网的不断扩大，城市道路在交通运输业中所起的作用显得日益重要。目前交通监控系统对城市道路的运行情况及各种突发异常事件（如逆行、禁左、违停等）的发现主要依靠交通警察通过外场摄像机传来的视频进行观看，或由现场值守人员的报告得知，但是这样不可能对每一起突发交通事故都能在短时间发现，并得到及时处理，因此很容易引发二次事故。随着智能交通技术的发展，视频事件检测系统在道路监控系统中的逐步应用

5、，此问题正逐步得到了解决，并在很大程度上减轻了路政人员的工作量，减少了事故的发生。统计资料表明：诱发交通事故的根本原因是机动车违章行为。常见的违章行为有：闯红灯、不按规定车道行驶、违章停车、压线等。近年来，由于城市出租车和私家车数量迅猛增长，违章停车这一交通违法问题变得越来越严重，图1.1显示了2010年合肥市三月份“电子警察”交通违章行为统计结果，在所有的违章事件中，违章停车的比重占到45%。根据交警支队相关负责同志介绍，违章停车对城市交通的整体运行造成的危害主要在以下几个方面：（1）影响交通秩序。机动车胡乱停放会使道路通行能力下降，是造成交通拥堵的首

6、要原因。当通行道路被违停车辆占用，很容易导致道路堵塞。（2）诱发交通事故。机动车的随意停放会导致交通事故频繁发生。在实际交通场景下，突然停车会使其他司机同志不能及时反应，从而产生碰撞、追尾等问题，严重影响了城市交通安全，威胁了广大人民群众的生命和财产安全，同时侵犯了交通道路使用者的合法通行权。（3）损害城市交通文明形象。城市的交通秩序是城市的一张重要“名片”。机动车随意停放会破坏一个城市的文明形象，对城市发展产生不利影响。违停变道压线4%3%3%2%5%不按规定行驶6%45%逆停6%调头违反禁令8%18%占道违反禁令标志其他图1.12010年合肥市三月份

7、电子警察交通违章行为统计结果3由此可见城市违章停车已经成为一个急待克服的严重问题。但对于该违法行为，目前实际使用的道路违章监控系统并没有给出有效解决方法，出现了电子执法的盲区。目前一般采取交警直接巡逻贴罚单的措施，这不仅增加了额外的行政支出成本，而且无法保证执法的全面性和及时性。基于视频的交通违停抓拍系统可以对道路上的违章停车事件进行实时监控，自动捕获车辆信息，使司机自觉遵守交通规则，减少交通事故和道路拥塞的发生，而且减轻了路政人员的工作量，具有非常好的应用前景和市场价值。1.3国内外相关研究进展1.3.1交通视频检测的研究现状对交通视频图像的分析处理是

8、违停抓拍系统功能实现的核心。交通视频检测技术的研究始于20实际60年代，如美国B