基于视觉选择性注意机制的车辆检测

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文1绪论城市交通系统是一个城市的动脉系统，是城市基础设施的重要组成部分，城市交通系统的完善程度对一个城市的经济和社会活动的正常运行具有非常重要的作用。随着全球城市化进程的加速，城市交通问题已经成为当今世界许多城市所面临的难题之一．我国作为世界上人口最多的发展中国家，此问题更加突出。长期以来，我国城市解决交通拥堵问题的思路来源于两个定式：一是交通的主要问题是机动车拥堵，二是缓解交通拥堵的对策是多修路。到底如何才能更好地解决大众关注的城市交通问题，充分利用现有道路资源，实现人、车、路的和谐统一，一直是我们要探讨的内容，本文从

2、计算机视觉的角度来进行研究。1.1课题研究背景及意义近几年来，交通运输发展迅速，给社会和我们的生活带来了很大的便利，但同时我们也应该清醒地认识到，汽车数量急剧增加，导致了道路交通状况的日益恶化，使得交通阻塞现象普遍存在，交通事故频发不断，从而带来了人身安全、财产损失、环境污染等一系列严重的问题。为了解决道路交通中存在的各种问题，传统的做法是修建大量的道路，这种方法虽然暂时缓解了交通运行中存在的一些问题，提高了道路的通行能力。但是，交通拥堵的状况依然还是十分严峻，交通事故仍然呈不断增长的趋势。为了从根本上解决这个问题，人们开始运用计算机技术、信息技

3、术、通信技术及电子控制技术等各种先进技术，不仅有效地缓解了交通拥堵问题，而且对交通事故的应急处理、环境的保护、能源的节约[1]等方面都有显著的效果。在这个过程中，智能交通系统应运而生了。智能交通系统通过对道路交通信息进行实时地检测，了解道路交通的运行状况，根据交通流的动态变化，进行交通诱导控制，减缓道路拥堵，降低交通事故发生率，保证行车安全，使现有宏观交通设施具有更大的交通运输能力和更高的交通运输安全性，实现交通运输的集约式发展。智能交通系统是一个包含多个子系统的综合系统，它伴随着科技的进步和城市交通问题的发展而不断地完善之中。这些子系统主要有以

4、下几个，如交通管理信息子系统、交通信号控制子系统、通讯广播子系统、GPS卫星定位子系统、电视监控子系统、交通诱导子系统、闯红灯数字记录子系统以及流量检测子系统等，它们既相互独立，又相互相联。相互独立是指各个子系统可以独立运行，完成各自特定的功能；相互关联是指各个系统在信息上相互联系，相互补充，组合在一起成为一个完善的交通管理系统。对道路交通信息参数的实时采集与处理方法的探索和研究，不论是对城市的交通状况管理、路网建设，还是对智能交通系统功能的实现都具有十分重要的意义和实用价值。目前，如地磁检测器、环形线圈检测器、超声波检测器、微波检测器、视频检测

5、技术等等，1杭州电子科技大学硕士学位论文都可以用来采集交通信息参数。但是，随着视频图像处理技术的出现及迅速发展，基于图像的交通信息采集技术优势明显，通过视频图像的检测与识别，可以对道路的交通流、路况等实时监视，提取交通流信息(车流量、车道占有率、车速等)，在交通拥挤未发生时，及时采取措施，疏导交通，防止交通拥挤发生。因此，它成为了未来实时交通信息采集和处理技术的发展趋势。另外，我们知道，各类违法违章驾驶行为，如闯红灯、压黄线、逆向及超速行驶等，都会给交通安全带来无穷隐患，它不仅扰乱了正常的交通秩序，而且也使交通事故防不胜防。为此，采用先进技术记录

6、交通违法驾驶行为，如通过摄像头拍摄违章车辆的车牌号，对规范交通秩序、保障交通安全、减少交通事故等都将起到十分重要的作用，效果显著。由此可见，进行视频图像检测和处理的研究对于智能交通系统有重要的推动作用，对我们的人身安全，国家的和谐以及社会的稳定意义重大。1.2智能交通系统的研究现状智能交通系统是一个集计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、信息与通信技术及电子传感器技术于一体的综合系统。1995年3月，美国交通部制定了“国家智能交通系统项目规划”，规定了包括出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆[2]运营系统、电子收费系

7、统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统在内的智能交通系统7大领域以及29个用户服务功能，另外，还制定了到2005年的年度开发计划。下面简单介绍下国内外智能交通系统的发展情况。[3][4]美国是当今世界上应用智能交通系统最为普遍的国家之一。据了解，1990年到1997年，美国联邦政府用于智能交通系统研究开发的年度预算达12.9亿美元，20年发展规划投资预算大约为400亿美元。目前，美国的智能交通系统普及率已经达到80%以上，其相关的产品也比较先进，比如车辆安全系统、电子收费、公路及车辆管理系统、导航定位系统等方面发展都很迅速。日本大约从1973

8、年起开始了对智能交通系统的研究。1996年到1997年日本政府用于ITS实用化和基础设施建设的预算约为1285亿日元，另外用于智能交通系