基本信息
- 项目名称：
- 基于视频的车速、车流量检测器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 基于视频的车速、车流量检测器以视频分析处理技术为基础，以DSP开发板为硬件处理平台，设计了一种高效的车速、车流量检测算法。该算法通过对实时视频监视信号进行分析和处理，从而获得当前监测路段实时的车速和车流量信息。该作品较同类作品检测算法更加先进，高效，准确率高，系统的成本和维护代价低，安装和维护也很简单、方便。该作品可以用于车流量统计调查，交通参数检测和交通优化等方面。
- 详细介绍：
- 基于视频的车速、车流量检测器以视频交通分析处理技术为基础，以实验用DSP开发板为硬件开发平台，设计了高效的车速和车流量检测算法。该算法通过对实时视频监视信号进行分析和处理，从而获得当前监测路段实时的车速和车流量信息。车流量检测算法是在被检测的视频交通场景中选择一块合适的检测区域，对该区域的实时视频数据做二值化处理分离车辆目标，并对目标做多次跟踪实现计数。车速检测算法主要依据计数中提供的检测目标的车尾特征点，对该特征点做多帧跟踪得到多组图像像素距离和时间数据。再以图像和实际距离映射关系为基础，采用最小二乘法拟合求的车速。该作品克服了以往检测技术的缺点，系统的成本和维护代价低。同时在检测性能可靠性方面具有传统的检测技术无法比拟的优势，安装和维护也很简单、方便。该作品可以用于车流量统计调查，交通参数检测和交通优化等方面。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：利用摄像机、DSP开发板和PC机搭建的硬件平台实现基于视频的实时车流量和车速的检测，通过对检测结果的分析，做出合理规划，合理调节交通车流分配，减少交通事故，提高道路的运输效率。 基本思想：本系统通过安装在交通路段的摄像机拍摄实时的交通视频信息输入到DSP开发板，首先实现A/D转化预处理成连续数字图像帧，利用图像处理、图像分析等算法对每帧图像做检测处理，从而实现车流量和车速的检测，最后将检测的结果发送给上位机（PC机），在用户界面显示，完成实时车速车流量检测。 创新点： 1．视频检测技术相比其他传统检测技术具有拍摄区域广，包含交通信息量丰富等特点。提供实时交通场景，不仅能获得车速和车流量参数，还能获取其它交通信息，通过分析，可以及时对该路段做出决策。 2. 本系统通过对多种算法进行实验验证，相比较传统的检测技术，克服了其存在的缺点，对外界环境的适应性更强，进一步提高了检测的准确性和实时性。 3．同对于国内外同类视频检测技术，提出自己独特的算法，对交通场景有更好的适应性。 技术关键：背景更新、二值化、二值化分离目标、跟踪计数、测速 技术指标：车流量测量准确率：>95％ 平均车速准确率：>90％
科学性、先进性
- 科学性：该作品通过对实时视频数据做二值化处理，实现目标分离跟踪检测，实现计数。通过对目标特征点连续多帧跟踪，利用最小二乘法实现测速。克服了传统技术检测技术的不足，交同类检测方法也有很大的改进。 先进性：该检测装置安装简单，方便，对外界条件要求比较低，受到外界干扰小，避免了传统交通监控系统中使用物理感应线圈对交通和道路带来的影响，相对于超声波测速，有较高的抗干扰能力。同时通过远程数据传输,可获取现场的实时视频图像，增加了可视化效果，能够提供更丰富的交通视频信息。相对于同类的视频检测技术，应用先进的检测算法，检测准确性得到进一步的提高。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品于2011年4月获长安大学第七届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 不转让
作品可展示的形式
- 实物模型、现场演示、视频
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点和优势：相对于传统的检测方法，克服了安装复杂，设备要求高，易受到外界干扰影响等因素。检测准确性高，能够获取实时的场景视频，可以获得更多的现场交通信息，可以进一步实现超速预警和车牌抓拍。相对于同类检测产品，采用更先进、准确的算法。检测的准确性和精确有进一步的提高，适用性更广。 适应范围：城市交通干道，高速公路，隧道等。 市场分析和前景说明：目前国内的检测技术比较落后，使用要求高，检测效率低，不能满足日益发达的交通要求。国外技术虽然比较先进，但是价格昂贵，不适合我国的实际交通场景需要，技术服务跟不上。为了满足现在交通需要，提供准确高效的交通参数检测，对于优化交通策略和提高交通效率具有很重要的意义。 本系统既能解决国内技术不足，检测效率低的问题，还能克服国外产品价格高，技术服务跟不上等问题，打破国外垄断的局面。技术服务周到，跟随产品，算法模块可根据实际场景调整，产品的成本相对国外产品低。根据我国目前的实际情况，该产品一定可以得到大力的推广，应用前景一片大好。
同类课题研究水平概述
- 近年来，随着社会经济的快速发展，机动车数量的迅速增长，公路运输变得越来越繁忙。交通管理现状和需求的矛盾进 步加剧，与交通相关的刑事和治安案件也逐年上升，特别是违章超速行为较为严重，容易引发一系列的交通事故。以无人职守为目地的道路监控系统的研究在国际国内成为一项热门的课题。基于视频的交通信息采集技术有着十分广泛的应用前景。 基于视频图像识别技术的交通信息检测系统从20世纪90年代起进入了商业化阶段，代表性产品有美国的AUTOSCOPE 虚拟线圈交通检测器、法国的CITILOG系列基于视频的交通参数和交通事件检测产品以及比利时的TRAFFICON视频交通参数和交通事件检测器等，这些产品目前已经开始在国内市场进行推广。但由于国外产品对中国特殊的应用环境的适应性问题、技术服务问题和产品价格问题等，这些国外品牌在国内的应用和推广具有较大的困难和局限性。 国内目前已有一些厂家或研究机构正在开展基于视频的智能交通系统研发工作，如北京的宇航时代、武汉路安交通设备有限公司等。但总的来说还都基本处于初级开发阶段或特定产品的小批量推广阶段，还没有形成具有明显优势的产品品牌。而且这些产品在实际应用中对实际环境的要求比较高，检测精度和效率相对于传统检测设备有所提高，但是还存在一定的偏差，不能满足高精度的要求。 本系统的是依据国内外现有技术为基础，总结其优缺点，根据实际的情况提出自己的算法和检测手段，在整个行车区间选取一个检测区域，对该区域的目标通过二值处理分割标记，对不同标记目标采用匹配跟踪技术实现车流量检测。根据数学映射关系建立图像上像素点和行到实际的距离的映射关系表。对跟踪计数车辆的特征位置(车尾)做连续帧的跟踪，查表求的每帧中特征位置映射的实际距离，通过最小二乘法拟合求的车速。试验测得该系统检测的准确性较以前技术有很大的提高，适应性强，适合我国的交通场景需求。
