基于视频分割与跟踪算法的车流量统计

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1、浙江大学硕士学位论文第l章绪论要的组成部分，它主要负责为城市交通道路状况中的车辆进行监控和信息采集，为智能交通系统提供了后续处理的基本数据。在智能交通系统中，实时的交通流量信息反馈可以为道路拥塞高峰时期或紧急交通事故发生时的道路智能化调度管理提供依据，从而减少道路拥塞，提高路面资源的利用率，最合理的利用现有的交通网络。流量检测系统大致可分为三个功能模块：流量信息采集模块、流量数据处理模块和结果管理发布模块。流量信息采集模块主要完成提取道路流量数据所需的原始信息的采集工作，可以通过地感线圈、激光、红外或视频方法得到。流量数

2、据处理模块根据不同的原始数据采用不同的处理方法得到诸如车辆通过数目、车速等感兴趣信息。结果管理发布模块不因前两个模块的处理方法不同而产生区别，功能性具有普遍性，针对不同的应用环境，主要负责将处理后的信息进一步地作专业化分析，判断该路段的交通拥塞状况，监督异常事故的发生，从而发布实时交通调控信息，及时分流，达到提高运输效率的目的；或是非实时的对数据做出累积后进行统计分析，协助交通决策制定。上述三个部分中，第一步流量信息采集模块的方法直接决定了后期流量数据处理采用的方式。目前有多种方法可以实现对交通流量的原始信息的采集，如环

3、形线圈检测器、地磁检测器、电磁检测器、微波检测器、超声波检测器等非视频处理方法和基于视频技术的处理方法。下面对各种非视频方法作简要介绍，基于视频的方法介绍将在下节给出：1)环型线圈检测器【2】利用埋设在车道路面下的环型线圈，当车辆通过环型线圈时，使环型线圈的电磁感应发生变化，从而引起谐振回路的谐振频率发生变化，计算机通过对谐振频率的计数采样后，做出检测器上是否有车辆通过或存在的判断。环型线圈检测器具有成本低，安装方便，灵敏度高，受气候影响小等优点，但在实际使用中，因道路施工、路面变形等因素使线圈的损坏率较高，更换安装和维

4、护时要进入公路主体，影响交通运输，造成成本升高，维护的工作量也较大；对于交通流的数据提取也十分有限，一般仅能检测车辆速度、行驶方向、车辆分类等。浙江大学硕士学位论文第l章绪论2)地磁检测器【3】一种简单、经济、耐用的检测器。它的传感器是一个永久磁铁棒，在外部密绕着线圈，探头埋于地下。当车辆通过探头时，切割磁力线，在探头线圈中产生一个感应电动势，经过放大输出一个脉冲，但静止的车辆不会产生输出，因此这也是地磁检测器的缺陷。对于仅要求记录来往车辆数量的场合，地磁检测器就比较合适，而对于其它的交通流数据的检测就显得力不从心，可以

5、看出地磁检测器的适用面不广。3)电磁检测器【l】一个特殊类型的地磁检测器，它既可以检测行进的车辆，也可以检测静止的车辆。它是主动式检测设备，它可以检测出两辆间距很近的车辆，灵敏度较高，十分适合作为计数检测，但是电磁检测器对车辆的边缘定位性不好，因此很少用来测定占有率和速度，对于车型的分类也很难检测。4)微波检测器【4】由发射天线和发射接收器组成。架在门架上或路边立柱上的发射天线，对准监测区域发射微波波束。但车辆通过时，反射波由于多普勒效应会以不同的频率返回天线，检测器的接收器测出这种频率的变化，从而测定车辆的通过或存在。

6、微波检测器具有多检测区域的特点，可检测交通量，车速，占有率等多项交通流信息，目前在交通检测方面也具有很大的优势，与视频检测相比较来说，它的缺点是，无法提供视觉监视能力，记录通行车辆或交通路况的可视特征。因此微波检测器通常要与电视监控结合使用。5)超声波检测器【3】与微波检测器类似，超声波检测器也是利用反射回波的原理制成。它通过接收由超声波发生器反射的，并经车辆反射的超声回波来检测车辆的，如果超声波检测器的探头所对应的检测区域内有车辆通过或存在，超声波检测器探头反射出来一束超声波，就会反射回来被同一探头所接收，通过判断该信

7、号与原反射回波信号在时间上的差异，做出检测区域内有车辆通过或存在的判断。超声波检测器具有安装不需破坏路面，不受道路施工、变形的影响，检测器位置可以移动等优4浙江大学硕士学位论文第l章绪论点，其不足之处是易受环境影响，当风速较大时波速会产生漂移而无法正常检测，另外检测器探头下方通过的人和物(如行人打伞，自行车群等)也会产生反射波造成误检。1．1．3基于视频的车通流量统计随着视频识别技术的不断发展，计算机视觉领域的很多新技术可以应用于智能交通系统中，它们用于代替一些传统的技术或者为智能交通系统增加新的功能。与以上介绍的几种检

8、测器相比，使用视频技术的视频检测器【5】具有明显的优势，能够弥补它们各自的不足，提供一套完备的流量检测手段。视频检测器能够自动提取出绝大多数的交通流有效数据，这其中包括交通流量、速度测量、车辆排队长度、车型分类、占有率以及密度等。概括说，视频检测器具有如下特点【l】：1)无需破坏路面，保护环境，不影响正常交通。2)检