視頻分析技術(shù)在智能交通環(huán)境下的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著中國城市化進(jìn)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(cái)產(chǎn)損失也是與日俱增，為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前城市交通的困難，越來越多的人將提高城市交通管理運(yùn)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(gòu)的交通數(shù)據(jù)源，分別對(duì)其進(jìn)行分析處理，在邏輯層面對(duì)各種異構(gòu)交通數(shù)據(jù)源進(jìn)行融合，從而向交通管理人員提供實(shí)時(shí)全面的交通信息。而現(xiàn)今在各大城市運(yùn)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(bào)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(diǎn)研究的是視覺分析技術(shù)在智能交通環(huán)境中的應(yīng)用，主要是為了提高對(duì)交通監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的處理能力，當(dāng)今各大城市都已經(jīng)構(gòu)建了覆蓋城市交通網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但是對(duì)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(yuǎn)

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(shù)突飛猛進(jìn)，在相關(guān)研究領(lǐng)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(duì)視頻分析技術(shù)在智能交通環(huán)境下的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，對(duì)本文中涉及了相關(guān)理論基礎(chǔ)進(jìn)行了闡述。本文分別探討了視頻分析技術(shù)在交通狀態(tài)檢測(cè)和交通事故檢測(cè)方面的應(yīng)用。在交通狀態(tài)檢測(cè)方面，本文使用光流作為觀察特征，通過光流的累加進(jìn)行車道的自動(dòng)分割，使用不

4、同交通狀態(tài)下的光流特征序列訓(xùn)練檢測(cè)相應(yīng)狀態(tài)的隱馬爾科夫模型。在檢測(cè)過程中，隱馬爾科夫模型當(dāng)前幀的光流觀察序列識(shí)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(cè)方面，本文提出了基于光流的交通事故檢測(cè)模型。根據(jù)交通視頻中的光流特征構(gòu)建運(yùn)動(dòng)方向圖，用來反映物體運(yùn)動(dòng)的方向性，通過計(jì)算運(yùn)動(dòng)方向圖能量，用運(yùn)動(dòng)方向圖序列的能量波動(dòng)刻畫交通視頻序列中的車輛運(yùn)動(dòng)方向的改變，通過在能量序列中檢測(cè)能量的陡增作為交通事故發(fā)生