[发明专利]一种基于视频的高速公路匝道车辆并入安全预警方法

说明书

技术领域

本发明属于视频检测领域，具体涉及一种基于视频的高速公路匝道车辆并入安全预警方法。

背景技术

近来，对着我国高速公路里程的飞速增长，高速公路交通事故逐年增加，其中高速公路匝道口是事故多发点段。特别是在光线、天气较差的情况下，匝道口极易发生交通事故。基于视频的高速公路匝道车辆并入安全预警技术提高了异常状况的迅速反应能力，同时可以将实时获取的数据及时准确的传输到交通管理部门，提高工作效率和整个路网的运营水平。

现有的方法主要是由驾驶员直接对匝道口的交通信息进行判断，但结果易受到驾驶人员的主观影响，不但反应慢，且对光线、天气等影响具有较强的适应性，无法满足实际应用的需要。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于，提供一种基于视频的高速公路匝道车辆并入安全预警方法，该方法可以对视频范围内所有的车辆实现实时、可靠的预警。

为了实现上述任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种基于视频的高速公路匝道车辆并入安全预警方法，该方法按照以下步骤进行：

步骤一，在高速路的匝道口沿着主干道方向架设第一摄像机，第一摄像机的射程记为L₁，第一摄像机采集主干道上的交通视频图像，记为第一视频图像，采用基于特征的目标车辆跟踪方法对摄像机射程范围内的所有驶向并入区域的所有车辆进行跟踪得到所有辆车的运动轨迹；

所述的基于特征的目标车辆跟踪方法即：采用基于像素块的帧间差分法检测运动车辆，对检测出的运动图像利用Moravec算法提取相应的角点作为目标位置，并对相应的角点进行匹配跟踪；

步骤二，在高速路的匝道口第一摄像机架设处沿着匝道方向架设第二摄像机，第二摄像机的射程记为L₂，第二摄像机采集匝道上的交通视频图，记为第二视频图像，采用基于特征的目标车辆跟踪方法对摄像机射程范围内的所有驶向并入区域的所有车辆进行跟踪得到所有辆车的运动轨迹；

步骤三，对于第一视频图像，计算各个车辆的实际行驶速度，即在任意第x帧图像中利用Moravec算法各个车的角点，比较各角点的兴趣值，筛选兴趣值最大的点，即该区域内特征最明显的点，作为各个车辆在第x帧图像的位置；采用相同的方法，在第x+a帧图像中确定各车辆在第x+a帧图像的位置，记录图像中各个角点的位置；得到图像像素行和实际距离之间的映射关系，即映射表，根据映射表得到各个车辆在第x帧图像中的实际位置S_i(i＝1，2…,n)，在第x+a帧图像中的实际位置S_i’(i＝1，2…,n)，则有：

Vi=(Si,-Si)V0a(i=1,2...,n)]]>

式中：

V_i—各个车辆的行驶速度，单位：帧/s；

V₀—视频播放速度，单位：帧/s；

a—连续跟踪的图像帧数，单位：帧；

步骤四，对于第二视频图像，计算各个车辆的实际行驶速度，即在任意第y帧图像中利用步骤三的方法确定各个车辆在第y帧图像的位置，在第y+a帧图像确定各个车辆在第y+a帧图像的位置，记录图像中各个角点的位置；得到图像像素行和实际距离之间的映射关系，即映射表，根据映射表得到各车辆在第y帧图像中的实际位置SS_j(j＝1，2…,m)，在第y+a帧图像中的实际位置SS_j’(j＝1，2…,m)，则有：