[发明专利]基于视频的公路监控方法及装置、存储介质和监控系统

说明书

本发明公开了一种基于视频的公路监控方法及装置、存储介质和监控系统，方法包括先获取公路视频，然后对视频帧进行目标检测以识别车辆、行人和烟火，再跟踪车辆和行人，并根据车辆行驶轨迹判断车辆是否违反交通规则或拥堵，根据行人移动轨迹判断行人是否违反交通规则，对违规及拥堵情况进行报警；另外对视频中除了车辆、行人之外的其他物体进行检测及跟踪，将其中从运动状态到静止状态的物体判定为抛洒物，对抛洒物进行报警；以及对视频帧进行气象识别和路面异常状态识别，对天气类型和出现的路面积水、积雪或结冰情况进行报警。本发明能够对公路进行实时无间断监控，精准全面地识别复杂多变的道路情况，提高公路管理效率。

技术领域

本发明涉及道路安全技术领域，特别是一种基于视频的公路监控方法及装置、存储介质和监控系统。

背景技术

随着公路和机动车辆的快速发展，道路安全问题日益突出，例如公路上出现的车辆拥堵、违停、逆行、抛洒物、行人闯入及烟火等，气象异常导致路面出现积水、积雪或结冰等情况，都会对道路安全产生重大威胁。因此，如何精准及时地识别各类影响道路安全的情况，对于相关部门及出行人员及时掌握到公路状况，确保交通顺畅和出行人员人身安全，具有非常重要的意义。公路监控技术通常是将大量的视频传输到后台进行分析，但现有的监控技术尚难以精准全面地识别复杂多变的道路情况，且识别速度慢。

发明内容

本发明的第一目的在于解决现有技术的不足，提出一种基于视频的公路监控方法，可以精准全面地识别复杂多变的道路情况，提高公路管理效率。

本发明的第二目的在于提出一种基于视频的公路监控装置。

本发明的第三目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第四目的在于提出一种基于视频的公路监控系统，可以对公路进行实时无间断监控，对影响道路安全的情况及时做出报警提示。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：

一种基于视频的公路监控方法，包括如下步骤：

获取摄像头所拍摄的公路视频；

对公路视频的视频帧进行目标检测，以识别出视频帧中的车辆、行人和烟火，进而对车辆和行人进行目标跟踪，根据跟踪所得到的车辆行驶轨迹判断车辆是否违反交通规则或拥堵，根据跟踪所得到的行人移动轨迹判断行人是否违反交通规则，并对违规及拥堵情况进行报警；

对视频中的物体进行检测，并对除了车辆、行人之外的其他物体进行目标跟踪，将其中从运动状态到静止状态的物体判定为抛洒物，并对抛洒物进行报警；

对视频帧进行气象识别，当识别出视频帧中的天气类型为雨天或雪天时，再进行路面异常状态识别，判断视频帧中的路面是否积水、积雪或结冰，并对天气类型和出现的路面异常状态进行报警。

优选的，使用yolov5目标检测网络对视频帧进行目标检测，其中，yolov5目标检测网络通过在不同图像细粒度上聚合并形成图像特征，从而基于图像特征来识别出视频帧中的车辆、行人和烟火，并获得所识别对象在视频帧中的位置信息；

随后，使用VT跟踪算法对车辆、行人进行跟踪，通过前后两帧位置信息的变化来得出行人的移动路线、车辆行驶速度及行驶方向；

当行人的移动路线没有按照人行横道或人行过街设施时，即判断为行人闯入；当车辆前后两帧位置信息没有变化及速度为0时，即判断为停车；当车辆行驶方向与当前车道正常行驶车辆的行驶方向相反时，即判断为逆行；当车辆速度低于设定的速度阈值及车道占有率大于设定的车道占有率阈值时，即判断为拥堵。

优选的，抛洒物的检测过程具体为：