基于多属性层次识别的车辆视频检索系统设计研究.pdf

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1、学术探讨∙基金项目基于多属性层次识别的车辆视频检索系统设计研究顾思思（湖南科技学院电子与信息工程学院，湖南永州425199）[摘要]交通监控视频中车辆的有效检测和实时跟踪，是车辆行为分析和识别的前提，也是智能交通系统（ITS）的核心内容和关键技术。本文在深入分析当前车辆属性识别方法以及车辆视频检索关键技术的基础上，结合交通监控视频的自身特点，从应用的角度出发，设计一款融合车牌、车身颜色、车型等多个车辆外观属性进行层次识别的机动车辆检索系统。该系统可为用户提供多种查询方式，从而实现交通监控视频中相关机动车辆的

2、准确检索。[关键词]多属性；层次识别；交通监控视频；车辆检索中图分类号：TP391.41文献标识码：A文章编号：1008-6609(2017)07-0014-03提取的效果和最后检测结果的准确性以及系统的实时性。1引言关键帧的检测通常有基于镜头分割的方法、基于内容信息平车辆视频检索系统是基于内容的视频检索技术（Con-均的方法、基于特定对象的方法和基于聚类的方法等几种。tent-basedVideoRetrieval,CBVR）在交通视频监控领域的重本系统的首要任务就是寻找一种适合的关键帧检测和提取要应用，

3、它可以按照人们的需求，通过车辆检测、车辆属性方法，不仅要能够对有效的运动车辆信息进行关注和提取，（颜色、车标、车牌、车型等）识别等技术手段，在众多的视频还要能够对非机动车辆的信息进行有效的屏蔽，同时还要考库中自动寻找到满足要求的目标车辆，从而有效缓解基于人虑提取算法的时间和空间复杂性。力的检索与视频大数据之间的矛盾。目前的交通监控视频2.2图像预处理算法车辆检索系统多采用单一的基于车牌识别技术。汽车牌照通常情况下，从交通监控视频中提取到的关键帧图像，作为汽车身份的唯一标识，在作为视频检索条件时能更准确难免会

4、受到一些外部环境或是摄像机自身的影响而产生噪地实现某一具体车辆的自动识别，但其面对套牌、无牌或是声。因此，在提取特征之前对摄像头获取的车辆图像进行预车牌遮挡等问题时却束手无策。处理是十分必要的。常用的图像预处理方法有图像平滑、图2系统的设计要点像灰度化、图像均衡化、图像分割、图像边缘检测以及图像归一化等。本系统需设计适合的图像预处理流程，以消除图像为弥补传统基于车牌识别或是基于单一识别方法在使用时的局限性，本文提出采用融合车辆的车牌、颜色、车型等中所夹杂的噪声对后续特征提取的干扰。多个外观属性来进行共同识别

5、的车辆检索方法。因此，本系2.3车辆颜色识别、车型识别以及车牌识别算法统需要对车辆视频检索匹配各阶段的关键技术进行研究和车辆颜色、车型以及车牌的识别算法众多，它们针对不分析，以切合系统需求进行优化改进，寻求最佳解决方案。同应用场合各有所长。本系统研究的是基于车牌、车身颜2.1关键帧的提取算法色、车型等多个车辆外观属性层次识别的机动车辆检索系视频由大量的帧组成。关键帧是指能够反映镜头内容统，其中车身颜色与车型识别的目的是为了生成类别标签以的一帧或者几帧，关键帧选取的好坏将直接关系到后续特征缩小后续检索范围。因

6、此，选择查全率和查准率高的识别方——————————————作者简介：顾思思（1982-），女，湖南永州人，硕士，CCF会员，研究方向为计算机视觉、图像处理与模式识别。基金项目：湖南省教育厅一般科研项目，项目编号：17C0678；永州市科技局指导性科技计划项目，永科发[2015]9号，项目编号：13；湖南科技学院计算机应用技术重点学科资助。-14-学术探讨∙基金项目法显得尤为重要。而车牌识别是在车身颜色与车型匹配的对待检测图片以及与其同标签的图像数据库中所有车辆图基础上进行的进一步检索，系统需对待检测对象和

7、与其同颜片进行特征因子提取、归一化处理，然后进行相似性计算，并色同车型的所有车辆进行车牌识别，为了不影响系统的检索以计算结果为依据将符合条件的车辆图片作为结果反馈。效率，应优先选择计算量小实时性高的识别算法。如果查询系统选择基于内容检索的输入为车辆视频，处理的流程则是在以上以图片为检索条件的步骤之前再多加一步3系统设计方案视频关键帧的提取。3.1系统整体设计方案3.2本系统视频关键帧提取方案参照传统的基于内容的视频检索系统构成框图，本文所交通监控视频通常拍摄机位固定、场景镜头上不存在人设计的检索系统拟由以下

8、三部分组成：数据库生成系统、查为的后期剪辑，因此，一段交通监控视频可以视为一个镜询/检索系统以及数据库，其系统总体框架如图1所示。头。本系统采取的方式为将不同的视频段作为一个连续的镜头来处理，以降低视频处理的复杂程度。然后根据交通监控视频中车辆运动特征明显的特点，选择基于车辆运动特征进行关键帧提取方法：在运动目标检测上，考虑到基于混合高斯模型的背景差分法易受光照、天气等因素的影响，而帧间差分法又常常会检测出空洞的