獲取路況信息的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開的實施例涉及獲取路況信息的方法和系統，并且更具體地涉及一種基于圖 像和/或視頻的獲取路況信息的方法和系統。
【背景技術】
[0002] 城市路況挖掘系統的首要技術是通過獲取交通信息并進行數據挖掘，從中提取交 通狀態信息，對交通狀態信息進行數據融合來實現。通常情況下，需要周期性的采集數據， 并對數據進行處理，通過數據挖掘的相關技術，得到城市歷史和當前路況，進而通過交通誘 導等方式，減輕和防止交通擁堵，并最終實現交通流在路網各個路段上的合理分配，提高城 市交通效率。
[0003] 目前交通信息數據的主要來源有三類：物理傳感器、浮動車和視頻檢測器。通過物 理傳感器采集數據的設備包括：線圈檢測器、超聲波檢測器、紅外檢測器等。這些傳感器多 為固定傳感器，采集某一固定位置或區域內的車輛通行情況。浮動車是指安裝有定位和無 線通信裝置的普通車輛，這種車輛能夠與交通信息中心進行信息交換。當浮動車在道路上 行駛時，可以即時上報車輛的經煒度坐標、瞬時速度、方向、回傳時間等信息。視頻檢測器為 固定點檢測設備，通過對采集交通圖像進行圖像分析，可同時檢測多個車道的交通參數。
[0004] 采集到上述不同來源的數據后，通過數據融合、大數據分析等技術手段，可以計算 得出城市各條道路的車流量、平均車速、車頭時距、時間占有率、空間占有率、車輛密度等信 息，對各條道路的交通狀態做出分類。一般可以將交通狀況分為：暢通、緩行、擁堵和嚴重擁 堵四類。最后，通過廣播、網頁展示等方式，可以將當前交通狀況展現給使用者，并通過導航 等方式對車輛做出引導，從而實現避免擁堵、提高運行效率的作用。
[0005] 中國專利申請第200710043538. 0號公開了一種可視化智能交通管理系統及其實 現方法，它包含：電子車牌、遠距離車輛識別裝置、數據存儲裝置及通訊接口裝置。所述遠距 離車輛識別裝置不間斷地安裝在道路上，將車輛電子車牌中的車輛信息識別后存入所述數 據存儲裝置，并與所述通訊接口裝置通訊連接，實時上傳給城市交通指揮中心，對車輛進行 遠程定位跟蹤、遠程測速、各路段車流量統計以及繁忙狀態下的自動疏導。
[0006] 中國專利申請第03134351. 1號涉及一種基于GPS技術的汽車交通管理方法，該方 法對無線發送接收的單元發送的地理信息進行編碼，再對無線發送接收單元接收的地理信 息進行解碼。編碼方式是將某一種車輛的車號作為編碼，經確認的其它車輛編碼的地理位 置信息才能被接收處理，并顯示距離信息。這種基于GPS技術的汽車交通管理方法，可以實 現隨時了解在公路上行駛的前后車輛的距離及距離變化，同時不受環境影響。
[0007] 通過物理傳感器或者視頻檢測技術采集交通數據，需要在城市的各條道路、交叉 口等統一安裝物理、視頻傳感器。因此存在安裝和維護成本高、覆蓋范圍小、僅能檢測固定 位置的數據等缺點。受人力、資金等因素制約，這種固定式傳感器難以獲得大規模推廣。
[0008] 浮動車技術能夠實時采集到車輛的運行狀態，目前是最為普遍使用的交通信息采 集方法。但是在實際應用中，交通狀況受車流量、車頭時距、車輛密度等多方面因素的影響， 而該方法只能采集到單一車輛的坐標、速度等數據，難以對道路的整體情況做出評估。且由 于需要安裝特定采集車輛坐標、速度的設備（如GPS設備等），在安裝量有限的條件下，難以 實時、準確的提供道路狀況。而且，車輛的行駛速度受紅綠燈等信號設施的影響較大，單一 的速度數據不能反映出車輛前方的紅綠燈狀態。對于低速行駛的車輛，難以區分是由紅燈 還是擁堵導致。因此，對于道路擁堵狀態的分類準確率較低。
【發明內容】
[0009] 本公開的實施例旨在提供能夠克服上述缺點的用于獲取路況信息的方法和系統。
[0010] 根據本公開的一個方面，提供了一種獲取路況信息的方法，該方法包括：采集車輛 的車輛信息數據以及所述車輛所在道路的圖像和/或視頻數據；對所述圖像和/或視頻數 據進行去噪處理；分析去噪后的圖像和/或視頻數據，獲得所述車輛所處的道路的路況信 息；以及發送所述路況信息。
[0011] 在一個實施例中，所述車輛信息數據包括所述車輛的坐標的數據。
[0012] 在又一個實施例中，所述車輛信息數據進一步包括所述車輛的速度和/或方向的 數據。
[0013] 在再一個實施例中，對所述圖像和/或視頻數據進行去噪處理包括：識別所述圖 像和/或視頻中的車輛、信號燈和交通標志；獲得所述圖像和/或視頻中的車輛的數目；以 及提取信號燈的狀態和交通標志的含義。
[0014] 在再一個實施例中，識別所述圖像和/或視頻中的車輛、信號燈和交通標志包括： 通過提取所述圖像和/或視頻的方向梯度直方圖、哈爾特征，識別所述圖像和/或視頻中的 車輛、信號燈和交通標志。
[0015] 在再一個實施例中，獲得所述圖像和/或視頻中的車輛的數目包括：通過空間矩 陣運算獲得所述圖像和/或視頻中的車輛數目。
[0016] 在再一個實施例中，提取信號燈的狀態和交通標志的含義包括：通過模式識別算 法提取信號燈的狀態和交通標志的含義。
[0017] 在再一個實施例中，分析去噪后的圖像和/或視頻數據，獲得所述車輛所處的道 路的路況信息包括：根據在單位時間內和單位道路面積上、從所述圖像和/或視頻數據統 計的車輛數，確定所述車輛所處的道路的車輛密度。
[0018] 在再一個實施例中，根據從每個車輛獲取的道路的車輛密度，確定所述道路的平 均車輛密度。
[0019] 在再一個實施例中，分析去噪后的圖像和/或視頻數據，獲得所述車輛所處的道 路的路況信息包括：根據每個車輛的車輛信息數據，確定所述車輛所處的道路的平均通行 速度。
[0020] 在再一個實施例中，分析去噪后的圖像和/或視頻數據，獲得所述車輛所處的道 路的路況信息包括：根據信號燈的紅燈時長、綠燈時長以及車輛信息數據，確定所述車輛所 處的道路的實際通行速度。
[0021] 在再一個實施例中，根據每個車輛的實際通行速度，確定所述車輛所處的道路的 平均通行速度。
[0022] 在再一個實施例中，所述方法還包括：根據各條道路的路況信息，確定各條道路的 擁堵等級；以及基于各條道路的擁堵等級，生成導航引導信息。
[0023] 根據本公開的另一個方面，提供了一種獲取路況信息的系統，包括：車輛信息采集 單元，被配置為采集車輛的車輛信息數據；圖像視頻采集單元，被配置為采集所述車輛所在 道路的圖像和/或視頻數據；數據去噪處理單元，被配置為對所述圖像和/或視頻數據進行 去噪處理；數據分析單元，被配置為分析去噪后的圖像和/或視頻數據，獲取所述車輛所處 的道路的路況信息；以及信息發送單元，被配置為發送所述路況信息。
[0024] 在又一個實施例中，所述車輛信息數據包括所述車輛的坐標的數據。
[0025] 在再一個實施例中，所述車輛信息數據進一步包括所述車輛的速度和/或方向的 數據。
[0026] 在再一個實施例中，對所述圖像和/或視頻數據進行去噪處理包括：識別所述圖 像和/或視頻中的車輛、信號燈和交通標志；獲得所述圖像和/或視頻中的車輛的數目；以 及提取信號燈的狀態和交通標志的含義。
[0027] 在再一個實施例中，識別所述圖像和/或視頻中的車輛、信號燈和交通標志包括： 通過提取所述圖像和/或視頻的方向梯度直方圖、哈爾特征，識別所述圖像和/或視頻中的 車輛、信號燈和交通標志。
[0028] 在再一個實施例中，獲得所述圖像和/或視頻中的車輛的數目包括：通過空間矩 陣運算獲得所述圖像和/或視頻中的車輛數目。
[0029] 在再一個實施例中，提取信號燈的狀態和交通標志的含義包括：通過模式識別算 法提取信號燈的狀態和交通標志的含義。
[0030] 在再一個實施例中，分析去噪后的圖像和/或視頻數據，獲取所述車輛所處的道 路的路況信息包括：根據在單位時間內和單位道路面積上、從所述圖像和/或視頻數據統 計的車輛數，確定所述車輛所處的道路的車輛密度。
[0031] 在再一個實施例中，根據從每個車輛獲取的道路的車輛密度，確定所述道路的平 均車輛密度。
[0032] 在再一個實施例中，分析去噪后的圖像和/或視頻數據，獲取所述車輛所處的道 路的路況信息包括：根據每個車輛的車輛信息數據，確定所述車輛所處的道路的平均通行 速度。
[0033] 在再一個實施例中，分析去噪后的圖像和/或視頻數據，獲取所述車輛所處的道 路的路況信息包括：根據信號燈的紅燈時長、綠燈時長以及車輛信息數據，確定所述車輛所 處的道路的實際通行速度。
[0034] 在再一個實施例中，根據每個車輛的實際通行速度，確定所述車輛所處的道路的 平均通行速度。
[0035] 在再一個實施例中，所述數據分析單元進一步被配置為：根據各條道路的路況信 息，確定各條道路的擁堵等級；以及基于各條道路的擁堵等級，生成導航引導信息。
[0036] 本公開的實施例能夠同時采集車輛的坐標、速度以及圖像和/或視頻數據。通過 分析圖像和/或視頻數據獲得車輛密度等道路信息，并且通過采集的車輛的速度結合圖像 和/或視頻數據中分析得到的信號燈信息等獲得道路的實際通行速度。本公開的實施例所 提供的車載裝置（例如，手機）安裝方便，可以同時在多個車輛上進行安裝。通過對多個車 輛的以上多種數據進行綜合分析，能夠極大提升道路狀況分類的準確率，進一步克服現有 路況信息獲取系統實時率低、準確性差等缺點。
【附圖說明】
[0037] 本文所提供的附圖用來提供對本公開的進一步的理解，構成本申請的一部分，本 公開的示意性實施例及其說明用于解釋本公開，并不構成對本公開的不當限定。在附圖 中：
[0038] 圖1示意性地圖示了根據本公開的實施例的獲取路況信息的方法的流程圖；
[0039] 圖2示意性地圖示了根據本公開的實施例的計算道路的平均車輛密度的方法的 流程圖；
[0040] 圖3示意性地圖示了根據本公開的實施例的計算道路的平均通行速度的方法的 流程圖；以及
[0041] 圖4示意性地圖示了根據本公開的實施例的用于獲取路況信息的系統的框圖。
【具體實施方式】
[0042] 在下文中，將參考附圖詳細描述本公開的各個示例性實施例。應當注意，這些附圖 和描述僅涉及示例性的優選實施例。應該指出的是，根據以下描述，很容易設想出本文所公 開的結構和方法的備選實施例，并且可以在不脫離