[发明专利]基于道路监控视频的异常路况快速发现方法

说明书

本发明提供一种基于道路监控视频的异常路况快速发现方法，对于监控视频，该方法包括两个指标：正常路况差异范围指标和正常路况运动区域差异频率指标；当根据监控的实时路况计算的差异度矩阵位于正常路况差异范围之外即认为路况异常；当根据监控的实时路况计算的运动区域差异频率超出正常路况运动区域差异频率范围，即认为路况异常。本发明能够快速实时地从监控视频中发现异常路况，计算量小，适合前端嵌入设备与大规模并行计算。

技术领域

本发明涉及一种异常路况的快速发现方法，针对道路监控视频，属于视频监控技术领域。

背景技术

近年来，各地公安交管部门、交通部门等公共部门在高速、国省道、城市道路、乡村道路安装部署了大量的视频监控设备，作为道路管控、交通管理的必要设施。其中一项重要应用就是通过视频巡逻确定道路交通状况(简称路况)。实时路况特别是异常路况，是科学组织指挥交通的重要参考信息，也是引导交通参与人交通行为的重要信息。

目前通过道路监控视频提取实时路况的方法，一是定时截取视频关键帧(或拍照)，另一个是通过视频检测交通参数(包括交通流量、车速、排队长度等等)。

前者能提取的只是普通路况，还是需要视频巡逻人员人工排查，需要大量的人力、精力与劳动强度，难以达到通过科技信息化提高交通管理效率的目标。

后者通过交通参数检测能够较准确识别异常路况，快速发现需要的计算量非常大，只有部署大量高性能的服务器才能实现，代价过于高昂很难全面推广。

交通管理与交通引导迫切客观上需要一种高性能、低计算、成本低廉的图像异常路况发现方法。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于道路监控视频的异常路况快速发现方法，仅通过图像变化的范围与频率特性来发现异常路况的方法，由于没有识别过程，大幅度降低了计算复杂度和计算量，以适应低算力的前端嵌入式设备或后端海量道路监控视频并行计算的异常路况快速发现。本发明采用的技术方案是：

一种基于道路监控视频的异常路况快速发现方法，对于监控视频，该方法包括两个指标：正常路况差异范围指标和正常路况运动区域差异频率指标；

当根据监控的实时路况计算的差异度矩阵位于正常路况差异范围之外即认为路况异常；

当根据监控的实时路况计算的运动区域差异频率超出正常路况运动区域差异频率范围，即认为路况异常。

进一步地，所述两个指标通过以下方法获得并进行判断；

1、图片差异度计算方法

(1)将监控视频中截取的先后两张图片栅格化，切割为多个的位图；

(2)通过图像差分，判断先后两张图片每对对应位图之间是否存在差异，公式如下：

D(x,y)为两个位图之间的差分图像，I(t)和I(t-1)分别为t和t-1时刻的图片，T为差分图像二值化时选取的阈值，D(x,y)＝1表示差异，D(x,y)＝0表示无差异；

(3)整个两张图片各个位置位图差异值的矩阵如下即为整体的差异度矩阵E_i：

2、正常路况差异度矩阵获取方法

(1)按照条件分组；

(2)每条件分组获取若干段正常路况监控视频；

(3)截取每段道路监控视频中间隔5～25帧的两张实时路况图片；

(4)以上述计算图片差异度计算方法计算两张图片的差异度，获取差异度矩阵；