視頻分析技術在智能交通環(huán)境下的應用研究.pdf

1、隨著中國城市化進程的發(fā)展，越來越多的家庭開始擁有自己的汽車，城市的交通壓力日益增大，而各類交通問題給人們帶來的生命財產(chǎn)損失也是與日俱增，為了應對當前城市交通的困難，越來越多的人將提高城市交通管理運營能力寄希望于智能交通系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)是集成城市各種異構的交通數(shù)據(jù)源，分別對其進行分析處理，在邏輯層面對各種異構交通數(shù)據(jù)源進行融合，從而向交通管理人員提供實時全面的交通信息。而現(xiàn)今在各大城市運行的交通管理系統(tǒng)往往只依賴于單一的數(shù)據(jù)源，如GPS

2、數(shù)據(jù)、無線數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、視頻以及人工報告，缺乏系統(tǒng)之間的協(xié)同和信息融合，造成這種情況的主要原因是不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)處理能力不一致，其中視頻數(shù)據(jù)的處理能力成為制約著智能交通系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。
　　在本文中重點研究的是視覺分析技術在智能交通環(huán)境中的應用，主要是為了提高對交通監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的處理能力，當今各大城市都已經(jīng)構建了覆蓋城市交通網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但是對于交通監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù)處理水平卻較低，主要是以人工處理為主，其智能化水平遠

3、不及以其他數(shù)據(jù)源為主的交通管理系統(tǒng)。而近年來視頻分析技術突飛猛進，在相關研究領域取得了豐碩的成果，為提高交通監(jiān)控視頻的智能處理水平提供了理論支撐。
　　本文首先介紹了智能交通系統(tǒng)的歷史和現(xiàn)狀，然后對視頻分析技術在智能交通環(huán)境下的應用進行了介紹，對本文中涉及了相關理論基礎進行了闡述。本文分別探討了視頻分析技術在交通狀態(tài)檢測和交通事故檢測方面的應用。在交通狀態(tài)檢測方面，本文使用光流作為觀察特征，通過光流的累加進行車道的自動分割，使用不

4、同交通狀態(tài)下的光流特征序列訓練檢測相應狀態(tài)的隱馬爾科夫模型。在檢測過程中，隱馬爾科夫模型當前幀的光流觀察序列識別交通狀態(tài)，例如交通空閑、交通順暢、交通繁忙以及交通擁堵。
　　在交通事故檢測方面，本文提出了基于光流的交通事故檢測模型。根據(jù)交通視頻中的光流特征構建運動方向圖，用來反映物體運動的方向性，通過計算運動方向圖能量，用運動方向圖序列的能量波動刻畫交通視頻序列中的車輛運動方向的改變，通過在能量序列中檢測能量的陡增作為交通事故發(fā)生