交通視頻中的車輛分析與特征檢索.pdf

1、本文的中心內(nèi)容為智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究。該系統(tǒng)主要有以下兩部分功能：首先，系統(tǒng)具有車輛分析功能。系統(tǒng)通過(guò)攝像頭采集路面上的交通視頻，利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與分割技術(shù)，對(duì)駛?cè)氡O(jiān)控區(qū)域的車輛圖像進(jìn)行分割，同時(shí)記錄該車輛在視頻中的駛?cè)霑r(shí)間，將車輛圖像與時(shí)間一一對(duì)應(yīng)建立時(shí)間軸。再通過(guò)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)對(duì)車輛進(jìn)行跟蹤，并估測(cè)車輛的行駛速度。通過(guò)對(duì)所有分割出的車輛的圖像做特征點(diǎn)檢測(cè)，建立特征向量數(shù)據(jù)庫(kù)，供后期特征檢索使用。

2、其次，系統(tǒng)具有車輛檢索功能。操作人員可以使用該系統(tǒng)檢索具有指定特征的車輛在監(jiān)控錄像中出現(xiàn)的視頻片段。通過(guò)向系統(tǒng)提供待查找的車輛的圖片，系統(tǒng)對(duì)其做特征提取，并對(duì)提取的每一個(gè)特征向量在海量數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配，進(jìn)而得到與待查找車輛特征相似的所有車輛在監(jiān)控視頻中出現(xiàn)的片段。因此，該系統(tǒng)不但可以有效的監(jiān)控道路上的車輛信息，更能有效地簡(jiǎn)化公安部門在發(fā)生事故之后的查證工作，提高工作效率。
　　 在車輛檢測(cè)方面，系統(tǒng)利用視頻中背景和運(yùn)動(dòng)物體的空間

3、相關(guān)性和時(shí)域一致性，綜合幀差和背景差各自的優(yōu)點(diǎn)提出了一種快速而有效的車輛分割方法，并利用背景模型的參數(shù)更新解決噪聲和光照漸變所帶來(lái)的影響。同時(shí)，所有的計(jì)算均在圖像的梯度空間進(jìn)行，目的是減少陰影給分割帶來(lái)的干擾，使分割效果更加準(zhǔn)確。再利用CUDA模型使算法在GPU上加速，使該算法不但具有良好的分割效果，更能滿足智能交通監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。在車輛跟蹤方面，為了有效處理車輛之間遮擋所帶來(lái)的跟蹤丟失問(wèn)題，本系統(tǒng)采用基于Harris特征點(diǎn)匹配

4、的方法實(shí)現(xiàn)車輛的跟蹤。同時(shí)，利用攝像機(jī)定標(biāo)技術(shù)，將車輛在二維圖像中的行駛距離轉(zhuǎn)換為實(shí)際三維空間中的行駛的路程，進(jìn)而估算車速。系統(tǒng)將監(jiān)控區(qū)域分割為車輛檢測(cè)區(qū)域和跟蹤區(qū)域，使系統(tǒng)的檢測(cè)工作與跟蹤工作協(xié)調(diào)進(jìn)行，減少不必要的計(jì)算。
　　 在車輛的檢索方面，系統(tǒng)對(duì)待檢索的車輛圖像做SIFT特征提取，并將每一個(gè)特征向量在前期建立的特征數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配查找，實(shí)現(xiàn)基于特征的圖像限定檢索。再根據(jù)檢索出的圖片所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，在時(shí)間軸上提取視頻片段，完