[发明专利]一种基于高清视频的出租车识别方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于智能视频监控和智能交通技术领域，尤其涉及一种基于高清视频的出租车识别方法及系统。

背景技术

随着视频监控技术的发展，摄像机已经被广泛用于对各种环境、区域和场所的监控。随着技术的发展，已经产生了许多智能视频监控系统，在节省人力的同时提高了监控效率。目前，在对交通场景的智能监控方面，已经实现了交通数据采集、车牌识别、交通事件检测等功能，相关产品已进入大规模应用阶段。作为交通数据采集的一项子功能，车型识别能够自动、实时地对车辆进行检测和分类，作为交通收费、管理和调度的依据，受到了广泛的重视。出租车是城市交通的一种重要车型，如果能够自动识别在道路上运行的出租车，便可以实时掌握出租车的空间分布情况，为科学化管理和调度提供依据；通过检索出租车牌号数据库，还可以自动发现假冒出租车的违法车辆。

目前的车型识别方法生成的结果还较为粗略。加州大学圣地亚哥分校的Morris和Trivedi于2008年在IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems上发表的论文“Learning，Modeling，and Classification of Vehicle Track Patterns from Live Video”，将前景区域分为轿车、敞蓬小货车、SUV、厢式货车、脚踏车、卡车、半挂车、多车融合等八种类型。加州大学河滨分校的Kafai和Bhanu于2012年在IEEE Transactions on Industrial Informatics上发表的论文“Dynamic Bayesian Networks for Vehicle Classification in Video”，将车辆分为四类：轿车、敞蓬小货车、SUV/小型厢式货车、未知车型。这些方法都没有涉及出租车识别这个问题，只能将出租车识别为轿车。西交利物浦大学的张百灵教授即将在IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems出版的论文“Reliable Classification of Vehicle Types Based on Cascade Classifier Ensembles”，通过分析车头引擎散热通气口附近的图像特征，将车辆按照生产商进行分类，这种方法能将出租车识别为其生产商和生产型号。

虽然市场上已经存在的Autoscope、Iteris、Traficon等视频检测产品也具有车型分类功能，但是其分类结果更加粗略，只是将车辆按照车长简单分为大车、中车、小车三种类型。因此这种车型分类功能只能将出租车识别为小车。

中国发明专利CN201010105668.4“一种视频监控模式下的快速车型识别方法”，利用车辆的特殊色调从小型车中识别出租车，该方法要求出租车的色调单一并且范围已知，这一假设很可能不符合实际情况，例如，北京和广州的出租车都有多种色调，甚至一辆出租车包含两种主色调。

从现有技术的发展现状可知，基于视频的出租车识别仍然是一个尚未解决的问题，还没有成熟技术出现。导致这种局面的原因是出租车在尺寸、形状等方面与普通轿车几乎没有区别。面向实际应用，本发明利用出租车区别于普通轿车的若干种重要特征，提供一种基于高清视频的出租车识别方法及系统，该系统能够在城市交通环境中全天候运行。

发明内容

本发明的目的是克服现有车型识别技术的不足，利用视频图像处理和模式识别理论，提供一种有效的出租车识别方法及系统。本发明首先从高清监控视频中精确分割前景区域，将每个前景区域作为一个目标，计算目标的三维尺寸、车顶标志、车身颜色等特征；然后利用这些特征，设计模式分类器，高效准确地识别出租车，并利用出租车的颜色特征在线优化分类器；最后对已识别的出租车，持续跟踪直至其驶出有效检测区域，避免对出租车重复识别。本发明还利用高清摄像机、补光灯和工控机，建立了一种出租车识别系统。

根据本发明的一方面，提供一种基于高清视频的出租车识别方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，对于高清监控视频中的每一帧图像，精确分割得到图像中的前景区域，将每个前景区域作为一个目标，依次提取每个目标的目标特征；

步骤2，利用出租车与其它车型的外观差异，基于所述步骤1提取得到的目标特征，设计模式分类器对所述高清监控视频每一帧图像中的出租车进行识别；

步骤3，对于已识别的出租车，对其持续跟踪直至其驶出有效检测区域，以避免对出租车的重复识别。