專利名稱：一種基于視頻的車輛測速方法
技術領域：
本發明涉及車輛測速方法領域，更具體的說涉及一種基于視頻的車輛測速方法。
背景技術：
在智能交通領域，如何準確測量行駛車輛的速度一直是科技工作者研究的重點。 在現有技術中，根據測量原理的不同，可區分為雷達測速、激光測速以及傳感器測速，其中該雷達測速是利用多普勒原理實現測速，即通過測速儀主動向運動的車輛發送雷達波，雷達波在碰到運動的車輛后，反射波的頻率將發生變化，根據該變化與速率變化規律即可測得車輛速度。該激光測速則是基于激光測距的基礎而實現的，其通過對被測車輛發射激光光束，并接收該激光光束的反射波，通過記錄時間差，來確定被測車輛與測試點之間的距離。該傳感器測速則通過檢測車輛通過兩個傳感器的時間差來求速度，該傳感器可以是埋設在路面上的兩個線圈，其是利用電磁感應原理來感知車輛。由上可知，現有技術的測試方法均需要設置測速設備，并且上述測試設備還具有成本高和系統復雜等缺陷，有鑒于此，本發明人針對目前車輛車速時的上述缺陷深入研究， 遂有本案產生。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于視頻的車輛測速方法，以解決現有技術在對車輛進行測速時具有測試設備成本高和系統復雜的問題。為了達成上述目的，本發明的解決方案是一種基于視頻的車輛測速方法，其中，包括如下步驟①、實地標定在視頻檢測區對應的現場實地選擇多個連續路段，并在相鄰路段的分界線上標定出實際檢測線；②、系統圖面設定對系統進行初始化而將現場實地的實際檢測線轉化為圖像中的虛擬檢測線，并將各個虛擬檢測線之間的實際距離存入系統中；③、車速計算對現場實地進行拍攝并獲得連續幀的圖像，對圖像按幀數大小依次進行分析，并計算出每ー幀圖像中車輛目標與當前虛擬檢測線的像素差值；選擇像素差值絕對值最小并基于不同虛擬檢測線的兩幀圖像，并根據兩幀圖像分別對應虛擬檢測線之間實際距離以及兩幀圖像的幀數差而計算出車輛目標的速度。進ー步，在步驟①進行實地標定時，每一路段的實際距離相等并將每一路段的實際距離設為標準間距；步驟②和步驟③中的各個虛擬檢測線的實際距離和對應虛擬檢測線之間實際距離即為虛擬檢測線序號差值與標準間距的乘積。進ー步，在步驟③中計算像素差值是計算車輛目標前沿和當前虛擬線之間的像素差值。
進ー步，在步驟③中還包括判斷車輛目標是否進入檢測區的步驟，若不是則無需對當前幀圖像進行分析計算而直接分析下ー幀圖像。進ー步，在步驟③中對圖像按幀數大小進行分析時，還包括判斷當前幀中車輛目標通過的虛擬檢測線與上一幀中車輛目標通過的虛擬檢測線是否相等的步驟，若相等則對這個車輛目標穩定幀數進行加I ;若不等還要判斷新的虛擬檢測線是否在當前虛擬檢測線之前，若是則對當前車輛目標記錄的信息進行初始化處理；若在當前虛擬檢測線之后，則對這個車輛經過的檢測點數量加I。進ー步，在步驟③中車輛目標與每條虛擬檢測線均設置ー個存儲空間，該存儲空間用于存儲車輛目標與該條虛擬檢測線之間的最小像素差值；而在結束對當前幀圖像進行分析時還要判斷當前幀中該車輛目標與當前虛擬檢測線之間像素差值的絕對值是否變小， 若是則更新相對于當前虛擬檢測線的圖像幀數。進ー步，在步驟③中若對于不同虛擬檢測線具有相同的像素差值，則選擇車輛目標與攝像頭距離最近的兩幀圖像進行車速計算。采用上述結構后，本發明涉及的一種基于視頻的車速測速方法，其首先通過實地標定以及系統圖面標定的方式來將實際中具有一定距離的路段以虛擬檢測線的方式呈現在圖像上；接著通過系統對圖像的不斷分析，從而還原出實際距離，并找出時間，進而計算出機動車輛的實際行駛速度。如此本發明無需像現有技術ー樣設置成本高和復雜的測試設備，從而可以大大降低系統成本，并同時提高了系統的穩定性。
圖I為本發明涉及ー種基于視頻車輛測速方法的整體流程圖；圖2為本發明涉及車輛測速方法中車速計算的較佳具體實施例的流程圖。
具體實施例方式為了進一歩解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡述。如圖I所示，本發明涉及的一種基于視頻的車輛測速方法，包括實地標定、系統圖面設定以及車速計算三個步驟，其具體分別為①、實地標定在視頻檢測區對應的現場實地選擇多個連續路段，并在相鄰路段的分界線上標定出實際檢測線；優選地，每一路段的實際距離相等并將每一路段的實際距離設為標準間距；②、系統圖面設定對系統進行初始化而將現場實地的實際檢測線轉化為圖像中的虛擬檢測線，并將各個虛擬檢測線之間的實際距離存入系統中，當采用標準間距時，該各個虛擬檢測線之間的實際距離即為虛擬檢測線序號差值與標準間距的乘積；③、車速計算對現場實地進行拍攝并獲得連續幀的圖像，對圖像按幀數大小依次進行分析，并計算出每ー幀圖像中車輛目標與當前虛擬檢測線的像素差值；接著選擇像素差值絕對值最小并且基于不同虛擬檢測線的兩幀圖像，再根據兩幀圖像分別對應虛擬檢測線之間實際距離以及兩幀圖像的幀數差而計算出車輛目標的速度，其中給予兩幀圖像的幀數差即可獲得兩幀圖像之間的時間，如此通過實際距離除以時間，即可獲得車輛目標的速度；若此時步驟①進行實際標定時采用標準間距，該實際距離即等于虛擬檢測線序號差值與標準間距的乘積，將更加便于車輛目標速度的計算。一旦對于不同虛擬檢測線具有相同的像素差值，則可以選擇車輛目標與攝像頭距離最近的兩幀圖像進行車速計算，如此能起到提高車速的測量精度。具體地，計算像素差值是計算車輛目標前沿和當前虛擬線之間的像素差值，當然選取車輛目標任何一個點來代替車輛目標均可，比如亦可以選取車輛目標的尾部為參考這樣，本發明較佳實施例首先通過實地標定以及系統圖面標定的方式來將實際中等距離的路段以不等距的形式即虛擬檢測線呈現在圖像上；接著通過系統對圖像的不斷分析，從而找出最貼近虛擬檢測線的圖像，并通過還原出實際距離和找出行駛時間，進而計算出機動車輛的實際行駛速度。如此本發明無需像現有技術ー樣設置成本高和復雜的測試設備，從而可以大大降低系統成本，并同時提高了系統的穩定性。為了起到減少分析數量而提高分析效率的目的，在步驟③中還包括判斷車輛目標是否進入檢測區的步驟，若不是則無需對當前幀圖像進行分析計算而直接分析下ー幀圖像。為了克服在檢測過程中出現的錯誤，在步驟③中對圖像按幀數大小進行分析吋， 還包括判斷當前幀中車輛目標通過的虛擬檢測線與上ー幀中車輛目標通過的虛擬檢測線是否相等的步驟，若相等則對這個車輛目標穩定幀數進行加I ;若不等還要判斷新的虛擬檢測線是否在當前虛擬檢測線之前，若是則對當前車輛目標記錄的信息進行初始化處理; 若在當前虛擬檢測線之后，則對這個車輛經過的檢測點數量加1，只有當檢測點數量超過 2，車速才有可能被計算出來。另外，在步驟③中車輛目標與每條虛擬檢測線均設置ー個存儲空間，該存儲空間用于存儲車輛目標與該條虛擬檢測線之間的最小像素差值，從而起到便于統計計算的功效；而在結束對當前幀圖像進行分析時還要判斷當前幀中該車輛目標與當前虛擬檢測線之間像素差值的絕對值是否變小，若是則更新相對于當前虛擬檢測線的圖像幀數。如圖2所示，其為本發明較佳實施例實際實施時的具體流程圖，其將上述較佳步驟均融合在其中。上述實施例和圖式并非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利范疇。
權利要求
1.一種基于視頻的車輛測速方法，其特征在于，包括如下步驟①、實地標定在視頻檢測區對應的現場實地選擇多個連續路段，并在相鄰路段的分界線上標定出實際檢測線；②、系統圖面設定對系統進行初始化而將現場實地的實際檢測線轉化為圖像中的虛擬檢測線，并將各個虛擬檢測線之間的實際距離存入系統中；③、車速計算對現場實地進行拍攝并獲得連續幀的圖像，對圖像按幀數大小依次進行分析，并計算出每一幀圖像中車輛目標與當前虛擬檢測線的像素差值；選擇像素差值絕對值最小并基于不同虛擬檢測線的兩幀圖像，并根據兩幀圖像分別對應虛擬檢測線之間實際距離以及兩幀圖像的幀數差而計算出車輛目標的速度。
2.如權利要求I所述的一種基于視頻的車輛測速方法，其特征在于，在步驟①進行實地標定時，每一路段的實際距離相等并將每一路段的實際距離設為標準間距；步驟②和步驟③中的各個虛擬檢測線的實際距離和對應虛擬檢測線之間實際距離即為虛擬檢測線序號差值與標準間距的乘積。
3.如權利要求I所述的一種基于視頻的車輛測速方法，其特征在于，在步驟③中計算像素差值是計算車輛目標前沿和當前虛擬線之間的像素差值。
4.如權利要求I所述的一種基于視頻的車輛測速方法，其特征在于，在步驟③中還包括判斷車輛目標是否進入檢測區的步驟，若不是則無需對當前幀圖像進行分析計算而直接分析下一幀圖像。
5.如權利要求I所述的一種基于視頻的車輛測速方法，其特征在于，在步驟③中對圖像按幀數大小進行分析時，還包括判斷當前幀中車輛目標通過的虛擬檢測線與上一幀中車輛目標通過的虛擬檢測線是否相等的步驟，若相等則對這個車輛目標穩定幀數進行加I ; 若不等還要判斷新的虛擬檢測線是否在當前虛擬檢測線之前，若是則對當前車輛目標記錄的信息進行初始化處理；若在當前虛擬檢測線之后，則對這個車輛經過的檢測點數量加I。
6.如權利要求I所述的一種基于視頻的車輛測速方法，其特征在于，在步驟③中車輛目標與每條虛擬檢測線均設置一個存儲空間，該存儲空間用于存儲車輛目標與該條虛擬檢測線之間的最小像素差值；而在結束對當前幀圖像進行分析時還要判斷當前幀中該車輛目標與當前虛擬檢測線之間像素差值的絕對值是否變小，若是則更新相對于當前虛擬檢測線的圖像幀數。
7.如權利要求I所述的一種基于視頻的車輛測速方法，其特征在于，在步驟③中若對于不同虛擬檢測線具有相同的像素差值，則選擇車輛目標與攝像頭距離最近的兩幀圖像進行車速計算。
全文摘要
本發明公開一種基于視頻的車輛測速方法，包括如下步驟①、實地標定在視頻檢測區對應的現場實地選擇多個連續路段，并在相鄰路段的分界線上標定出實際檢測線；②、系統圖面設定將現場實地的實際檢測線轉化為圖像中的虛擬檢測線，并將各個虛擬檢測線之間的實際距離存入系統中；③、車速計算對現場實地進行拍攝并獲得連續幀的圖像并按幀數大小依次進行分析，計算出每一幀圖像中車輛目標與當前虛擬檢測線的像素差值；選擇像素差值絕對值最小并基于不同虛擬檢測線的兩幀圖像，并根據其分別對應虛擬檢測線之間實際距離以及幀數差而計算出車輛目標的速度。本發明采用視頻分析技術，大大降低了系統成本，并同時提高了系統的穩定性。
文檔編號G08G1/052GK102592456SQ201210063280
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優先權日2012年3月9日
發明者陳祥耀 申請人:泉州市視通光電網絡有限公司