探索车辆信息的视频提取方法及应用研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文车辆信息的视频提取方法及应用研究姓名：郭琪超申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：曹力20070101南京航空航天大学硕士学位论文摘要车辆识别和检测是智能交通系统(IntelligentTransportationSystem,ITS)的基础课题之一。其中车辆的视频检测技术是推进ITS发展的一个重要研究方向，在道路监控和不停车收费系统等众多方面有广泛的应用前景。但由于问题的复杂性，有关这方面的研究进展缓慢，有大量问题急需解决，车型识别是其中的关键技术之一。针对上述问题，本文从图像分割技术、运动目标的检测与提取、车型的视

2、频检测与分析等方面开展了研究。针对车辆检测对图像分割技术的要求，从分割质量及分割效率两方面展开了深入细致的研究工作。利用二维图像分割技术分割质量高，但运算量较大，分割速度难以满足实际应用要求的特点，提出一种基于模式进化机制的二维图像分割技术，明显改善图像的二维分割效率。算法通过引入优良模式和植入算子，避免了传统的遗传算法容易陷入局部最优的不足。在优化时间上也较传统遗传算法有了显著提高。结合停车场环境特点，研究了运动车辆的背景差分检测技术。采用自适应背景更新方法，并实验比较选取了合适的更新系数，实现运动目标的背景差分检测。针对基于视频的车型分类，提出了两级分类车

3、型提取方法。在提取车辆形状分散度、顶篷比等目标特征的基础上，实现车辆类型的归类；利用车轮数、车轴距的检测，准确确定车型。考虑到车轮轮廓提取的实时性要求，改进了传统Hough变换圆检测方法，提出了基于连续曲线段的随机Hough变换方法，减少了大量采样无效累积。实验验证了所提算法的有效性。最后利用上述研究方法，编写了一套基于视频检测技术的停车场管理系统原型，初步实现车型的识别与车位检测，为进一步研究提供平台基础。关键词：图像分割，遗传算法，视频检测，霍夫变换，车型识别I车辆信息的视频提取技术及应用研究ABSTRACTVehicledetectionisabasic

4、questioninIntelligentTransportationSystem(ITS).Andthevideodetectiontechnology,whichisoneoftheimportantresearchfields,willpushITSahead.Ithasbeengreatlyusedintrafficmonitoringandcontrolling,automaticallytollingandsoon.However,therearelotsofproblemstobestudiedforthecomplexityofthevideo

5、detection.Thevehicleclassificationisoneofthekeytechniques.Thethesisworkedontheunderlyingaspectsfromthefollowingpoints.Thethesisresearchedonatwo-dimensional(2-D)thresholdingbyageneticevolutionmechanism.The2-Dthresholdingcanimprovethesegmentationquality.However,itscomputationalspeedis

6、soslowthatisdifficulttobeusedgreatly.GeneticAlgorithm(GA)canacceleratethethresholdselection,buttheprematureconvergencemustbeconsidered.Thisthesisproposedanovelgeneticevolutionmechanismbasedonschema.Byintroducingthismechanism,thesearchefficiencywouldbeimprovedineachiterationcycle.The

7、thesisproposedatwolevelsvehicleclassificationmethod.Firstly,somemovingvehiclecharacterswouldbeextracted,suchastheshapecomplexity,theratiooftopwidthandtotalwidthofvehicle,toimplementtheshapeidentificationroughly.Secondly,thevehiclecouldbeclassifiedbywheelnumberandtheirdistancefurther

8、more.Forthesakeofth