基于圖像處理技術(shù)和支持向量機(jī)的交通量檢測(cè)方法研究.pdf

1、智能交通系統(tǒng)(ITS)目前是一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域。ITS的應(yīng)用需要大量的交通數(shù)據(jù)，而車(chē)輛檢測(cè)是獲取交通數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的車(chē)輛檢測(cè)方法主要有電磁感應(yīng)環(huán)形線(xiàn)圈式車(chē)輛檢測(cè)器和雷達(dá)波檢測(cè)器、紅外線(xiàn)檢測(cè)器及超聲波檢測(cè)器等波式檢測(cè)器。但使用“磁”或“波”檢測(cè)的方法均不能提供全面的交通信息，這將影響ITS的應(yīng)用效果。近年來(lái)，視頻檢測(cè)技術(shù)因其具有較多的優(yōu)點(diǎn)而得到了迅速發(fā)展。視頻檢測(cè)系統(tǒng)安裝維護(hù)方便，無(wú)須破壞路面，也不會(huì)中斷交通運(yùn)行，檢測(cè)范圍大，功能全

2、面，能獲得常規(guī)檢測(cè)器很難獲得的車(chē)輛尺寸、車(chē)型等重要交通參數(shù)。因此，視頻檢測(cè)系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。 支持向量機(jī)(Support Vector Machine，簡(jiǎn)稱(chēng)SVM)是一類(lèi)新型機(jī)器學(xué)習(xí)方法，由于其出色的學(xué)習(xí)性能，該技術(shù)已成為當(dāng)前國(guó)際機(jī)器學(xué)習(xí)界的研究熱點(diǎn)，并在很多領(lǐng)域中得到了成功的應(yīng)用，目前仍處于不斷發(fā)展階段。本系統(tǒng)的車(chē)輛自動(dòng)分類(lèi)方法就是基于SVM理論的，是SVM在新的應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)探索。 本文的主要工作和結(jié)果如下：

3、 (1)本文考慮到Windows系統(tǒng)中普通定時(shí)器資源在開(kāi)發(fā)大型應(yīng)用程序中存在的不足，以及多媒體定時(shí)器在克服這些不足時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，在本系統(tǒng)中使用了多媒體定時(shí)器。由于多媒體定時(shí)器的精度可達(dá)到1ms，并且優(yōu)先級(jí)很高，從而保證了數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性和時(shí)間的準(zhǔn)確度。 (2)本系統(tǒng)根據(jù)小孔成像原理以及攝像機(jī)的安裝情況，實(shí)現(xiàn)了攝像機(jī)的標(biāo)定和車(chē)輛特征數(shù)據(jù)的計(jì)算，建立的圖像上點(diǎn)的象素級(jí)坐標(biāo)和實(shí)際物體點(diǎn)的坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系簡(jiǎn)單明了。 (3

4、)本文提出了一種行列快速掃描法來(lái)提取車(chē)輛特征。算法的基本原理是在AOI區(qū)域內(nèi)先通過(guò)行掃描得出所有檢測(cè)到的目標(biāo)的寬度，將最大的寬度確定為檢測(cè)車(chē)輛的寬度?？紤]到物體只要連續(xù)的行上有黑色象素，那么就可以認(rèn)定是一個(gè)物體上的，當(dāng)出現(xiàn)整行的白色象素時(shí)才認(rèn)為后面搜索的象素屬于另外的物體，因此在已經(jīng)確定的寬度區(qū)域內(nèi)將滿(mǎn)足搜索條件的最大的行數(shù)確定為車(chē)輛的長(zhǎng)度。整個(gè)搜索過(guò)程采用隔點(diǎn)搜索的方法進(jìn)行，大大提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該算法對(duì)于車(chē)體部

5、分組成區(qū)域和路面的灰度值幾乎相等的情況，依然能夠獲得準(zhǔn)確的特征值。 (4)本文將支持向量機(jī)理論成功地應(yīng)用到交通車(chē)輛自動(dòng)分類(lèi)系統(tǒng)，并與常用的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛分類(lèi)方法作了比較，結(jié)果表明：SVM方法識(shí)別正確率達(dá)96﹪，比其它方法具有更優(yōu)的性能。 (5)在車(chē)流量方面，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)布爾變量記錄檢測(cè)到目標(biāo)前后是否有車(chē)輛存在的方法，實(shí)現(xiàn)了車(chē)流量的精確記數(shù)。其思想是：只有當(dāng)檢測(cè)之前沒(méi)有車(chē)并且檢測(cè)之后有了車(chē)時(shí)，車(chē)流量才加1，這樣就避