[发明专利]一种基于多尺度变换的行车速度测量方法

说明书

本发明涉及一种基于多尺度变换的行车速度测量方法，包括：通过CCD摄像机获取行车视频图像信号；选定一视频帧图像A_m*n，设置一个3*3模版窗口区域，然后对视频帧图像A_m*n进行遍历，将视频帧图像A_m*n中模版区域内的像素取其中间像素点的像素值代换原像素值进行多尺度变换；将多尺度变换后的当前帧与多尺度变换后的上一帧图像相减，判定对应像素值有无变化；对像素值有变化区域计算其变化区域像素中心位置，行车速度求解判定，是直线行驶或者变道斜向行驶，进而进行行车速度计算。本发明显著的提高了速度测量效率，提高了车辆速度测量的准确性，该方法在交通事故认定、超速判断准确性方面大大增强，增强用户体验。

技术领域

本发明涉及速度测量技术领域，具体地涉及一种基于多尺度变换的行车速度测量方法。

背景技术

我国交通法对高速公路、国道、省道、城乡公路、市内道路以及雨雪雾天气情况下的车辆行驶速度有着不同的规定，合适的行驶速度，它在车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件等方面起着重要的作用。现有速度检测技术包括雷达、红外、超声、地感线圈等方法，微波雷达探测得到广泛应用，然而微波雷达探测设备价格昂贵，使用过程要求高；地感线圈检测安装和维护非常困难，视频测量得到广泛关注；如何合理地计算行车速度，是速度测试人员的重要研究课题。在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多出现的交通事故，如何快速、准确确定行车速度有着重要的意义。

但是现有的视频速度测量方式方法陈旧，速度测量不准确、计算量较多，只是简单的采用帧差法或者背景减法或者光流法进行计算，这种方式导致计算量非常大，没有采用多尺度变换来降低计算量的相关速度测量方法，而且现有计算方法导致计算时间较多，准确度较低；且现有技术中涉及速度测量的计算量非常复杂，且大部分默认汽车是直线行驶，对于变车道或者斜向行驶的车辆速度测量不准确，对于事故责任认定起到了错误的引导；例如文献“基于图像处理的前方行驶车辆速度测量方法，陈荣宝等”，该文献通过三维重建进行测距，导致计算量非常大，计算效率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于多尺度变换的行车速度测量方法，根据道路视频图像处理进行多尺度变换降低数据量，进而计算中心位置向量，计算出行车速度，本发明的一种基于多尺度变换的行车速度测量方法显著地提高了速度测量效率，提高了车辆速度测量的准确性，该方法在交通事故认定、超速判断准确性方面大大增强。本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于多尺度变换的行车速度测量方法，包括：通过CCD摄像机获取行车视频图像信号；选定一视频帧图像设置一个3*3模版窗口区域，然后对视频帧图像进行遍历，将视频帧图像中模版区域内的像素取其中间像素点的像素值代换原像素值进行多尺度变换；将多尺度变换后的当前帧与多尺度变换后的上一帧图像相减，判定对应像素值有无变化；对像素值有变化区域计算其变化区域像素中心位置：变化区域中心位置总向量是各帧变化区域中心位置向量的总和，若已知第i帧的变化区域中心位置向量W_i，则变化区域中心位置总向量W可按下式求得：W＝{W₁,W₂,W₃,…,W_n}；

式中，x_i表示第i帧图像的像素值变化区域中心位置的横坐标，y_i表示第i帧图像的像素值变化区域中心位置的纵坐标，x_imin表示第i帧图像的像素值变化区域最左侧像素点的横坐标，x_imax表示第i帧图像的像素值变化区域最右侧像素点的横坐标，y_imin表示第i帧图像的像素值变化区域最下侧像素点的纵坐标，y_imax表示第i帧图像的像素值变化区域最上侧像素点的纵坐标，t为视频帧的时间；行车速度求解判定，选定第j视频帧,计算x_j-x_j-1是否为0，若为0则说明汽车直线行驶，则行车速度为：