基于视频的交通流参数提取方法及系统实现研究

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1、硕士学位论文基于视频的交通流参数提取方法及系统实现研究作者姓名张润初学科专业模式识别与智能系统指导教师俞祝良教授所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2015年6月ResearchonVideo-basedTrafficFlowParametersExtractionMethodandSystemRealizationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangRunchuSupervisor：Prof.YuZhuliangSouthChinaUniversityofTechnolo

2、gyGuangzhou,China分类号：TP391学校代号：10561学号：201220114120华南理工大学硕士学位论文基于视频的交通流参数提取方法及系统实现研究作者姓名：张润初指导教师姓名、职称：俞祝良教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：模式识别与智能系统研究方向：面向交通应用的视频处理技术论文提交日期：2015年5月4日论文答辩日期：2015年6月9日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：贺霖委员：李远清、俞祝良、顾正晖华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取

3、得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名病1^)曰期：年<月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制

4、手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。钇不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）曰期:冰午（則S曰期，归、祁、电子邮箱：联系地址(含邮编）:摘要近几十年来，随着机动车数量的急剧增多，城市路网压力不断增大，出现了交通拥堵日趋严重等问题。而单纯地依赖增加道路建设和人工疏导并不是可行的方法。目前

5、，智能交通系统(IntelligentTransportationSystem,ITS)是解决交通拥堵的一个有效途径。本文针对智能交通系统中基于视频的交通流参数提取方法需要方便地对摄像机进行标定以及适应全天工作的要求，从以下几个方面进行了研究：首先，为了提取到实际的车速，需要对摄像机进行标定，而目前大多数的方法还依赖于人工现场操作，极大地影响了标定的效率，本文提出了一种利用参考图像和路面信息的标定方法，能够有效地避免人工现场操作。该方法利用已知的路面信息，如车道标志线等，来得到平行和垂直于车道方向的两个“消失点”，再结合已知的车道宽度实现摄像机的标定。对

6、于“消失点”趋于无穷的“病态条件”，再通过旋转摄像机得到一组同时具有两“消失点”的参考图像来实现标定。其次，本文针对白天和夜间两种不同的场景，分别采用了不同的交通流参数提取方法。1）针对白天场景，由于在交通流密度较大的情况下使用单辆车辆进行检测和跟踪会造成较大的误差，本文采用了基于光流的方法来提取交通流参数。首先根据提取到的车速和路面占有率，再利用交通流理论的方法来统计高密度交通流情况下的车流量，而对于其它情况，则采用脉冲计数的原理来进行车流量的统计。2）针对夜间场景，由于照明情况较差，本文提出了一种基于车灯亮度直方图的车辆检测和跟踪方法。该方法根据车灯

7、块质心所在的车道来统计该车道水平方向上的亮度直方图，然后根据各个车道亮度直方图峰值的起止区间来确定车灯的位置，从而实现车辆的检测，最后利用车灯区间直方图匹配的思想来实现车辆的跟踪。通过对车辆进行检测和跟踪，就可以得到车辆数和车速等信息，从而实现夜间交通流参数的提取。最后，本文通过编程实现了视频采集和交通流参数提取的功能，并对不同场景的交通视频进行了测试。实验结果表明，该系统在交通流参数提取上取得了较高的准确度，实现了预期的目标。关键词：智能交通系统；交通流参数提取；车辆检测跟踪；交通流理论；直方图匹配IAbstractInrecentdecades,wi

8、ththerapidincreaseofthenumberofmotorvehi