[发明专利]一种视频与GPS相结合的车辆行驶轨迹全样本数据获取方法

摘要

一种视频与GPS相结合的车辆行驶轨迹全样本数据获取方法，首先，对观测路段进行高空视频拍摄，拍摄期间派出一辆载有GPS的试验车在观测路段上巡回行驶；其次，进行视频稳定性处理，并根据需要选择帧率，完成视频图片化操作；然后，提取观测路段内所有车辆以像素坐标表示的行驶轨迹；接着，建立试验车巡回行驶时对应的像素点与车辆在观测路段内行驶距离间的对应关系，完成路段内各像素点与车辆行驶距离的坐标转换矩阵的构建；最后利用坐标转换矩阵，将以像素坐标表示的行驶轨迹转换为以地理坐标表示的行驶轨迹。本发明方法需要投资少，对观测路段内的车辆装备无特殊要求，可提高车辆行驶轨迹全样本数据获取的技术经济可行性。

主权项

一种视频与GPS相结合的车辆行驶轨迹全样本数据获取方法，其特征在于：其包括以下步骤：1)选择合适的路侧拍摄点对观测路段进行高空视频拍摄，并于拍摄期间派出一辆载有GPS的试验车在观测路段上巡回行驶；2)进行视频稳定性处理，并根据后期数据处理分析精度需要选择帧率，完成视频图片化操作；3)追踪每一辆车在连续视频图片帧中的像素位置，最后提取得到观测路段内所有车辆的以像素坐标表示的行驶轨迹；4)提取观测路段道路中心线像素点坐标，构建路段内各像素点与中心线像素点的对应关系矩阵，建立试验车巡回行驶时对应的像素点与车辆在观测路段内行驶距离间的对应关系，最终完成路段内各像素点与车辆行驶距离的坐标转换矩阵的构建；5)利用坐标转换矩阵，将以像素坐标表示的行驶轨迹转换为以地理坐标表示的行驶轨迹；所述路段内各像素点与中心线像素点的对应关系矩阵的构建方法为：①经过组成道路中心线的每一个直线段的端点，绘制观测路段的M+1个横断面，横断面以与道路边线或交叉口停车线的交点作为起止点；②依次连接绘制的M+1个横断面的端点，形成M个四边形，提取M个四边形包含的像素点作为观测路段范围内的像素点，建立观测路段图片像素(X×Y)位置判别矩阵M_L:其中：(j,i)为像素点坐标，j∈{1,…,X}，i∈{1,…,Y}；③对于M_L中每一个δ_ij＝1的像素点A，像素坐标为(j,i)，计算其所在道路断面对应的道路中心线像素点，计算方法为：将像素点A所在四边形两端断面线延长至相交于一点，计算交点B的像素坐标，连接A、B点，得到直线AB，计算直线AB与道路中心线段的交点C的像素坐标；由步骤①结果找到中心线上像素点C对应的像素点编号k，k∈{1,2,…,k,…,N}，以σ_ij表示，σ_ij＝k；④以M_L中每一个δ_ij＝1的像素点对应的道路中心线像素点编号σ_ij替换δ_ij，得到路段内各像素点与中心线像素点的对应关系矩阵M_C：其中：