[发明专利]一种基于车辆侧面与路面交线检测的交叉口车辆运动参数测量方法

摘要

本发明公布了一中基于车辆侧面与路面交线检测的交叉口车辆运动参数测量方法。通过在交叉口安装摄像头对交叉口进行监控；利用图像处理技术，结合一系列先验知识，利用背景差分，形态学图像处理和轮廓查找等方法提取包含最少完整运动物体的感兴趣区域；利用改进的块处理技术重建背景，实现背景更新；利用一阶梯度剪除算法的HSV阴影检测算法消除车辆阴影；利用一定的识别规则在感兴趣区域中检测车辆侧面与路面交线；采用路面上的标识标线信息对摄像机标定；建立不同车型底面二维模型，通过与交线匹配后获得车辆中心点位置；通过车辆跟踪，利用连续的车辆位置数据计算出车辆速度，加速度；最后利用卡尔曼滤波进行数据滤波处理。

主权项

一种基于车辆侧面与路面交线检测的交叉口车辆运动参数测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)实时视频流获取与传输：通过安装在监控杆上的高清摄像头获取实时视频流数据，然后由网络传输到工控机上。(2)摄像头标定：通过道路现场标志标线参数和道路摄影图像对摄像头进行标定，获得图像坐标与世界坐标的转换矩阵。本专利是利用车辆侧面与地面交线来确定车辆位置，因为车辆侧面与地面交线接近地面，所以可以用二维摄影测量技术来测量车辆位置。(3)车辆检测：首先确定规定监控区域，用于在跟踪阶段判断被检测车辆是否在该区域内，来决定是否跟踪。利用背景差分法与运动物体轮廓相关性进行车辆感兴趣区域检测，车辆阴影消除，并利用背景重构技术在一定的时间间隔内更新背景。(4)车辆定位：在车辆感兴趣区内，通过边缘检测，和哈夫直线检测检测车辆二值化图像中的直线段。从而从行人，自行车，机动车中区分出车辆。利用车辆侧面底边直线判定规则，确定车辆侧面底边直线段。并利用车辆底面二维模型与车辆底部匹配，圈出车辆底面区域，从而确定车辆中心位置。(5)车辆跟踪：通过车辆检测和车辆定位获得的车辆大小，车辆位置等信息，结合卡尔曼滤波方法实现车辆的跟踪，与车辆轨迹的生成，结合转换矩阵，计算车辆在现场世界坐标系中的位置。通过车辆位置信息，与视频图像间的时间间隔计算车辆速度，加速度。(6)数据处理：利用卡尔曼滤波对运动参数进行处理，提高检测结果的精度和稳定性。