[发明专利]基于视频方式的排阵式路口阵区车流量的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通控制领域，特别涉及一种基于视频方式的排阵式路口阵区车流量的检测方法及装置。

背景技术

随着城市车辆数目的急剧增长，交通压力变得越来越大，拥堵现象在城市出现的几率越来越大。城市拥堵问题日益成为交管部门处理的主要问题。对城市交通而言，拥堵现象是极为致命的。拥堵现象不仅导致相关人员的时间资源极大的浪费，还会引起环境资源的严重污染。可以说，拥堵直接影响社会生产力。

通过调查发现，城市环境下，引发交通拥堵的原因主要有三种：

1、道路上出现异常状态引起车道通行能力下降，比如车辆事故，道路施工等等。这种类型的拥堵，需交警发现后及时进行现场处理疏导。

2、城市化进程加剧导致现有路口设计不合理。在以往道路建设中，存在路网系统功能不明确，等级结构不合理等问题。区域缺乏起集散作用的次干路和支路，没有形成合适的道路网络。道路网系统中主、次、支道路网的比例失调。支路对主干路交通的分流作用不明显。这种类型的拥堵，需要做好土地利用与交通设施建设之间的协调。城市的交通管理系统与城市规划、城市建设系统配套，以满足城市交通发展的需要。

3、路口主副干道红绿灯时间不合适。传统的交通灯控制方式难以再科学地指挥车辆的通行，有效地解决交通堵塞问题。例如当南北方向车流量很大时，传统控制方式的无法保证南北方向绿灯开放更长的时间，以缓解交通拥挤的问题。同时无法将东西方向的绿灯时间控制在合理时间，造成交通容量浪费。这种类型的交通拥堵，需要获取路口各个方向的交通流量，合理地控制信号灯以实现合理的科学分流。

公开号为CN 1441369A，发明名称为《交通控制法及设施》的发明专利申请中，提出道路交通控制的方法以及与之相适应的装置设施，用于引导指示控制机动车、非机动车各向或若干向的全部或部分车辆分流。它按照预设或自动感应调控优化和智能的程序步骤，将车流排列成有序阵列，实现多车道无交叉或者少交叉的车流连续或非连续排阵通行的方法(简称排阵式通行)，可以极大化提高路口的通行效率。

无论是普通路口方案还是排阵式通行方案，根据实时车流量的控制通行方向红绿灯，可有效缓解非道路异常状态引起拥堵的问题。现有车辆检测的主要方法如下：

在公开号为CN 104464294A，发明名称为《一种基于阵列雷达的路段交通状态评价方法》的发明专利申请中提出基于雷达的方法。在待测路段旁安装阵列雷达车辆检测设备，并区分检测区和盲区。阵列雷达车辆检测设备将获取待测路段的检测区的实时交通参数信息。该方法盲区较大，不适用实时控制红绿灯。

在专利公开号为CN 104268589A，发明名称为《一种前方车辆检测方法》的发明专利申请中提出基于机器学习的前方车辆检测方法。建立正负样本库，采集大量有车辆存在和无车辆的视频图片，将视频图片中有车辆的图像作为车辆训练正样本，挑选视频图片中没有车辆的图片形成负样本库。图像中的车辆部分特征提取出来hog或类haar特征。模式识别方法为SVM或者神经网络、adaboost。输入图像首先采用车辆识别方式检测车辆，再采用边缘先验信息确认车辆存在，最后确认车辆对称性。此专利申请提供了一种有效高车辆识别率和低车辆虚警率的方法。此方法占用计算资源且耗时大，不适合移植到DSP。

在公开号CN 101814238A，发明名称为《环形线圈车辆检测器及车辆检测方法》的发明专利申请中提出一种环形线圈车辆检测器。外馈线圈埋入地下，车辆处于感应线圈的检测域时，环形线圈电感量发生变化，通过相应预定的振荡频率变化指示检测域内车辆的存在或通过；车辆通过线圈时进行车辆计数，并依靠车辆通过前后线圈的时间计算车辆平均速度。该方法需要破坏路面，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能实现快速有效检测车辆并统计交通流量、不必破坏原有路面结构、减少二次投入以及维护费用的基于视频方式的排阵式路口阵区车流量的检测方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于视频方式的排阵式路口阵区车流量的检测方法，在排阵式路口阵区的每个车道上绘制虚拟线圈标识符，位于路面上的监控杆上悬挂有视频检测设备，所述视频检测设备位于道路的正上方且视角范围覆盖所述虚拟线圈标识符，所述方法包括如下步骤：

A)利用视频背景更新方法提取所述虚拟线圈标识符的背景图像，并将其作为模板；

B)获取所述虚拟线圈标识符所在位置的当前图像，并将其与所述虚拟线圈标识符的背景图像进行模板匹配；