基于视频的实时交通流检测系统的分析

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1、武汉理工人学硕士学位论文1．1．2基于视频的交通流信息检测在ITS体系框架中，交通流信息检测系统占据重要位置，大到交通理论的研究、决策的制定，小到一条交通控制措施的推出，都必须以准确的交通流数据采集和统计为基础，只有在掌握大量的交通数据的前提下，才有发展智能交通系统的可能。因此，交通流信息检测关系到交通事业的发展大计。随着科学技术的发展，各种检测技术也不断产生和发展，实际用于交通监控中的车流运动检测器由很多，如感应线圈检测、超声波检测、微波检测和视频检测等I¨。以上介绍的检测方法都不能提供全面的交通信息，有些不易于安装和维修，有些成本较高，不适于实际

2、应用，只能作为交通监测系统的一种辅助手段使用【21。与其他交通流检测技术相比，视频检测有着自身的优越性：(1)视频图像设备易于安装和调试，对路面和土木设施不会产生破坏。(2)可以检测更大范围内的交通流信息，投资少，费用低。(3)从视频数字图像中可以提取高质量的车辆和交通场景的信息，完成交通流参数检测的功能更加丰富。(4)视频检测便于联网工作，有利于实现道路交通网络化管理。(5)具有离线处理的能力，可以记录和保存信息，比如交通量调查等。(6)由于摄像机可重新校准，检测区域也可以重新设置，所以，在环境发生变化，或系统移动到别处使用时，只需简单设置，系统即

3、可投入正常运行。当然，视频检测方式也有其自身的缺陷，主要包括：恶劣的环境条件下造成输入的图像降质，受外界光线变化影响较大，难以解决遮挡问题等。这些可能造成检测时出现错误或识别的误差。另外还有在图像处理算法上的缺陷所带来检测结果的偏离，比如遮挡和阴影都有可能会给算法带来干扰。这些存在的不足也正揭示了其今后研究的发展方向，加快图像处理专用硬件的研制，研究适应性更强的鲁棒算法，建立更为复杂的数学模型，提高准确性都是该技术今后研究的方向。综上所述，视频检测技术可以被灵活地运用在不同的领域13J141，从复杂的交通流量分析到交通管理和规划，都是十分有效的。通过

4、对摄像机拍摄到的图像信号进行实时的处理，可以得到许多有用的交通信息，如交通流量，车辆的速度，车道占有率，排队情况、交通事件和拥挤程度信息等。目前，国家ITS中心己将交通视频检测技术作为重点研究方向。视频检测技术将在ITS中发挥越2武汉理工大学硕士学位论文来越重要的作用，占据着十分显著的位置【51。1．2国内外研究现状1．2．1国外研究现状国外的视频检测技术研究开始的较早，经过十几年的发展，技术上已经相当成熟，视频检测与线圈检测技术相比具有的优越性和高性价比己得到业内人士的公认，代表了未来车辆检测领域的发展和应用方向。虽然世界上己经和正在研发视频检测技

5、术的厂家不少，但真正拥有成熟技术并在实际使用中得到广泛检验的产品却极少，其中有代表性的首推美国ISS公司的AUTOSCOPE系统【61。美国ISS公司是全世界第一个生产视频检测器的厂家，对AUTOSCOPE视频车辆检测技术的研究始于八十年代初期，在开发的过程中ISS公司与美国明尼苏达大学交通运输系、美国联邦公路署以及美国政府和各地的交通管理部门建立了密切的合作关系，共同对交通管理中面临的许多重要课题进行了合作研究。第一代原型机诞生于1987年，其后于1989年正式推出了用于外场车辆检测的AUTOSCOPE2002视频车辆检测系统。1992年，ISS公

6、司生产出AUTOSCOPE2003，产品的各项性能趋于成熟，实现了全天候检测。美国佐治亚、密歇根等州开始广泛采用这一产品，以后又在原有的基础上不断扩大使用规模。1995年，随着微软Windows95的问世，ISS公司又推出了其软件基于新一代Windows95／NT操作系统的AUTOSCOPE2004。AUTOSCOPE可以装在室外交通机柜里，接收多路由路边摄像机传来的视频信号。用户根据显示的路面交通状况图像。利用鼠标在屏幕上绘制虚拟“车辆检测器”。系统一旦完成检测器的设置，每当车辆通过任何一个虚拟检测器时，就会产生一个检测信号，AUTOSCOPE处理

7、器分析输入的视频图像，产生所需的交通数据，例如：流量、速度、占有率、车头距离、车辆排队长度以及车辆分类等。AUTOSCOPE系统虽然在可靠性和稳定性方面得到了多年的实践验证，但该系统的不足之处也很明显，主要在于：操作复杂，对于使用者，在没有指导的情况下，难以正确使用且价格昂贵。另外PEEK公司的Videotrack900和VideoTrack905视频交通流检测产品也代表了目前视频交通流检测的最高水平。3武汉理工人学硕士学位论文1．2．2国内研究现状国内对于视频交通检测的研究起步较晚，但是发展迅速。所熟知的有已在许多大j中、小型城市得到实际应用的视频

8、电子警察系统：它采用摄像头作为图像拍摄主体，运用了电磁感应、图像处理以及数字通信等高科技技术手段，实现了道路