高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及公路照明技術領域，尤其是一種高速公路隧道行車圖像采集信息的綜 合應用方法。
【背景技術】
[0002] 在高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)運行中，準確檢測通過隧道節(jié)點的車輛的數(shù) 量、最快車輛的車速，是實現(xiàn)隧道"車近燈亮、車過燈滅、依據(jù)車速提供合適照明"，在保證隧 道內行車安全的前提下有效節(jié)能的關鍵技術。而智能照明控制系統(tǒng)的首要目標是保證隧道 內安全行車，其次才是節(jié)能。準確判斷來車信息非常重要，目前有采用過地磁法、紅外對射、 超聲波、微波雷達等方法檢測，但是，效果并不理想。比如地磁檢測，在實踐中，車輛通過某 檢測點時可能騎著分道線跑（隧道中超車，交規(guī)不允許但實際是有的)，判斷結果有兩輛車， 而下一檢測點只檢測到一輛車通過，系統(tǒng)認為有車在該路段拋錨，于是將該路段設置為"長 明燈"，并將某車道設置為"禁止通行"，后果非常嚴重。并且，如上所述，隧道中的交通違章 情況往往也難以被查處，導致許多人安全意識淡薄，容易引起安全事故。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是：提供一種高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法，它 準確性高，在保證隧道內行車安全的前提下有效節(jié)能，克服隧道常明燈照明系統(tǒng)的過度照 明或照明不足問題，為駕駛員提供良好的行車環(huán)境，并且還能將隧道內的車輛通行情況進 行記錄，以供交通調度及查詢處理，以克服現(xiàn)有技術的不足。
[0004] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法，在高速 公路較長隧道中設置多個檢測點，在每個檢測點都安裝紅外攝像頭以采集通行車輛的視頻 信息，再將采集的視頻信息進行圖像處理，以獲取圖像的特征信息，所述的特征信息包含是 否有車通過檢測點、來車的數(shù)量、來車的最快行車速度、車型以及車牌；以上述特征信息作 為LED隧道燈照明開關及亮度調整的控制參數(shù)；將圖像信息數(shù)據(jù)進行存儲備用。
[0005] 2、根據(jù)權利要求1所述的高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法，其特 征在于：所述的將采集的視頻信息進行圖像處理具體包括如下步驟： 1) 車輛圖像的預處理：將圖像灰度化后，再對灰度化的圖像進行去噪，獲得預處理圖 像； 2) 檢測來車及計數(shù)：背景幀差法提取的數(shù)據(jù)正好用來判斷是否有車，而采取相鄰幀差 法還可提取車輛運行的位移信息；
【主權項】
1. 一種高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法，其特征在于：在高速公路隧 道中設置檢測點，在每個檢測點都安裝紅外攝像頭以采集通行車輛的視頻信息，再將采集 的視頻信息進行圖像處理，以獲取圖像的特征信息，所述的特征信息包含是否有車通過檢 測點、來車的數(shù)量、來車的最快行車速度、車型以及車牌；以上述特征信息作為LED隧道燈 照明開關及亮度調整的控制參數(shù)；作為指揮交通疏導及事故救援的參考信息；將圖像信息 數(shù)據(jù)進行存儲備用。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法，其特征在 于：所述的將采集的視頻信息進行圖像處理具體包括如下步驟： 1) 車輛圖像的預處理：將圖像灰度化后，再對灰度化的圖像進行去噪，獲得預處理圖 像； 2) 檢測來車及計數(shù)：背景幀差法提取的數(shù)據(jù)正好用來判斷是否有車，而采取相鄰幀差 法還可提取車輛運行的位移信息；
檢測對象單位時間內的計數(shù)結果即為通過該檢測點的行車數(shù)量； 3) 車速計算：采用背景差分和幀間差分相結合的視頻目標提取算法來計算車輛的通行 速度； 在一幀圖像中選擇一組在運動中形狀不變的特征點，與相鄰下一 幀中的同類特征點作匹配，根據(jù)相鄰兩頓圖像中的特征點移動的位移 量求得車輛運動距離，根據(jù)相鄰兩幀圖像之間的時間間隔得到車輛運 動的時間，再依據(jù)位移量￡>"(1〇0和時間G即可計算出車速；
4)判別車型及提取車牌 A、車型判別1采用基于圖像匹配的方法來進行車型識別，設已 知目標的圖像模板為Γ,大小為MXl/,待比對的圖像為^?,大小為 H r > Λτ )，模板覆蓋下的那塊待考察圖像為子圖.，（U)為 該子圖左上角點在Si圖中的坐標；通過模板T疊放在S上移動，比較Γ 和&的相似程度就可以確定在圖像S中是否有Γ所確定的目標，數(shù)學 描述t
B、車牌設別：先將獲取的車輛圖片通過算法對車牌進行定位；然后用Hough算法進行 傾斜矯正；再進行字符分割及字符標準化；最后將逐行逐列統(tǒng)計、比對運算做字符設別，最 后將提取的數(shù)據(jù)方進行存儲； 5) 信息編碼：根據(jù)采集到特征信息進行分別編碼，將其編碼為用于數(shù)據(jù)挖掘應用的實 時數(shù)據(jù)、作為LED隧道燈照明開關及亮度調整的控制參數(shù)，以及作為具有檢索標識的圖像 特征信息包； 6) 分別將用于數(shù)據(jù)挖掘應用的實時數(shù)據(jù)以及作為具有檢索標識的圖像特征信息包進 行集成、壓縮后，通過總線方式傳輸(或無線發(fā)送）到服務器集總分別儲存。
3. 根據(jù)權利要求2所述的高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法，其特征在 于：所述的圖像灰度化是對圖像的三個分量進行加權平均得到最終的灰度值，所采用 的方法有分量法、最大值法、平均值法或加權平均法；所述的圖像去噪采用均值濾波或中值 濾波。
4. 根據(jù)權利要求2所述的高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法，其特征在 于：圖像特征數(shù)據(jù)傳送到服務器保存，同時在服務器上統(tǒng)計單位時間內隧道節(jié)點的通行車 輛數(shù)量，通過車流量及行車速度兩個參數(shù)實時判斷隧道的交通狀況，在隧道超負荷或隧道 內有事故發(fā)生時即主動報警，并發(fā)送特征圖像到交通管理中心，便于指揮交通疏導或實施 事故救援。
5.根據(jù)權利要求2所述的高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法，其特征在 于：通過服務器中存儲的圖像信息特征數(shù)據(jù)，可以協(xié)助交警查處違章；協(xié)助刑警查詢犯罪 嫌疑人車輛通過該隧道路段的時間、車牌等信息。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高速公路隧道行車圖像采集信息的綜合應用方法。本發(fā)明利用紅外攝像來獲得視頻信息，可以最大限度的避免不同車燈照明帶來的隧道行車圖像及其背景的變化，有利于降低后期圖像處理的難度，將采集的視頻信息進行圖像處理后，獲取圖像的特征信息，最后將特征信息進行編碼后作為LED隧道燈照明亮度調整的控制參數(shù)。這樣的方式準確性高，實現(xiàn)隧道“車近燈亮、車過燈滅”，在保證隧道內行車安全的前提下有效節(jié)能。在用圖像解析方法檢測隧道通行車輛信息的過程中，其算法輸出的信息必然包含通過監(jiān)測點的車輛的車速、數(shù)量、通行時間、特征圖像、車型、車牌等等信息，將這些信息存儲，通過數(shù)據(jù)挖掘協(xié)助交警查處違章、協(xié)助刑警查詢犯罪嫌疑人車輛通過該隧道路段的時間、車牌等信息。
【IPC分類】G08G1-017, G08G1-01
【公開號】CN104751634
【申請?zhí)枴緾N201510192914
【發(fā)明人】李良榮
【申請人】貴州大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月22日