[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

摘要

本发明属于视频检测领域，提供了一种基于视频的高速公路匝道车辆并入安全预警方法，通过在匝道口架设两台与两条道路同向的摄像机检测运动车辆，标定车辆轨迹，根据连续跟踪帧中的车辆轨迹经过运算得到实际运动距离，进而得到车辆的实际速度，通过两条道路上的车辆的速度得到两条道路上的车辆驶入并入区域的时间差，通过时间差判断车辆发生冲突的可能性。本发明的基于视频的高速公路匝道车辆并入安全预警方法，与现有技术相比，不受环境限制，能够对对视频范围内所有车辆进行实时、可靠的预警。并且易于实现、准确性较高，很适合于高速公路匝道的实时交通预警，具有广阔的应用前景。

主权项

一种基于视频的高速公路匝道车辆并入安全预警方法，其特征在于，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Si(i＝1，2…,n)，在第x+a帧图像中的实际位置Si’(i＝1，2…,n)，则有： V i = ( S i , - S i ) V 0 a ( i = 1,2 . . . , n ) 式中：Vi—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SSj(j＝1，2…,m)，在第y+a帧图像中的实际位置SSj’(j＝1，2…,m)，则有： VV j = ( SS j , - SS j ) V 0 a ( j = 1,2 . . . , m ) 式中：VVi—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；步骤五，根据第一视频图像和第二视频图像中各个车辆距并入区域的实际距离以及个车辆的实际行驶速度，得到主干道任意车辆驶入并入区域与匝道上任意车辆驶入并入区域的时间差，记为t,则有： t = ( L 1 - S i , ) V i - ( L 2 - SS j , ) VV j ( i = 1,2 . . . , n , j = 1,2 . . . , m ) 当|t|＞5s时，则两辆车辆进入并入区时安全；当|t|≤5s时，则两辆车辆进入并入区时可能会产生冲突，并在主干道和匝道的情报表上显示有可能发生冲突的车辆。