基于帧差法的车辆拥堵监测方法及装置、终端与流程

本发明涉及智能交通，尤其涉及一种基于帧差法的车辆拥堵监测方法及装置、终端。

背景技术：

1、随着汽车的大范围普及，交通拥堵情况时有发生，尤其是在车库、停车场、小区等车辆出入口，车辆拥堵情况较为严重，大大降低了交通运行效率。

2、在现有技术中，采用人工或者自动监测技术对交通拥堵情况进行判断，准确性不足且成本较高。

3、具体地，在现有技术中，可以使用摄像头实时监控车辆拥堵情况，该技术对交通管理或调度人员的依从性很高，且实时性较差，成本较高；或者，采用地磁检测、红外线检测等技术监测车辆拥堵情况，此类技术容易受非车辆干扰项的影响，导致准确性不足；或者，使用图像分析技术，仅通过比较不同图像之间的差异判断车辆流动情况，准确性不够高。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种基于帧差法的车辆拥堵监测方法及装置、终端，可以实时、准确、高效地监测车辆拥堵情况，有效提高交通运行效率。

2、为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于帧差法的车辆拥堵监测方法，包括以下步骤：采用预设时间间隔提取至少两帧图像；自第二帧图像起，根据当前帧图像与前一帧图像，确定差分图；对所述差分图进行二值化处理，以得到二值图，并确定所述二值图的非零点个数；如果所述非零点个数小于预设个数，则确定所述二值图为有效二值图；在第一预设时长内，如果所述有效二值图的数量大于等于预设数量，则确定当前帧图像对应的时刻为交通拥堵。

3、可选的，自第二帧图像起，根据当前帧图像与前一帧图像，确定差分图包括：如果所述当前帧图像中包含车辆信息，则对所述当前帧与前一帧图像进行差分处理，并得到所述差分图。

4、可选的，自第二帧图像起，根据当前帧图像与前一帧图像，确定差分图还包括：如果所述当前帧图像中不包含车辆信息，则不需要对所述当前帧与前一帧图像进行差分处理，并确定当前帧图像对应的时刻为交通畅通。

5、可选的，所述采用预设时间间隔提取至少两帧图像包括：采用预设时间间隔采集至少两帧原始图像；在每帧所述原始图像中进行图像识别以识别车辆；自第二帧原始图像起，如果在当前帧所述原始图像中识别出车辆信息，则在每帧所述原始图像中提取包含所述车辆在内的至少一部分原始图像以及提取预设区域，以得到组合图像；获取当前帧原始图像中的组合图像与前一帧原始图像中的组合图像的图像合集，并将所述图像合集的轮廓作为感兴趣区域roi轮廓；在前一帧原始图像中提取所述roi轮廓覆盖的区域，作为所述至少两帧图像中的前一帧图像；在当前帧原始图像中提取所述roi轮廓覆盖的区域，作为所述至少两帧图像中的当前帧图像。

6、可选的，在每帧所述原始图像中提取包含所述车辆在内的至少一部分原始图像以及提取预设区域，以得到组合图像包括：在每帧所述原始图像中进行图像识别以识别车辆，并当所述包含所述车辆在内的至少一部分原始图像所在区域与预设区域存在交集时，提取包含所述车辆在内的至少一部分原始图像以及提取预设区域，以得到所述组合图像。

7、可选的，所述提取包含所述车辆在内的至少一部分原始图像选自以下一项或多项：提取包含所述车辆在内的预设尺寸区域的原始图像；提取所述车辆轮廓区域的原始图像。

8、可选的，所述图像识别采用的算法选自：yolo算法、ssd算法、hog特征结合svm的检测算法。

9、可选的，所述的基于帧差法的车辆拥堵监测方法还包括：确定第二预设时长内所述有效二值图的数量与所述预设时间间隔的乘积，作为交通拥堵时长。

10、为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于帧差法的车辆拥堵监测装置，包括：

11、图像提取模块，用于采用预设时间间隔提取至少两帧图像；差分图确定模块，用于自第二帧图像起，根据当前帧图像与前一帧图像，确定差分图；二值化处理模块，用于对所述差分图进行二值化处理，以得到二值图，并确定所述二值图的非零点个数；二值图确定模块，用于如果所述非零点个数小于预设个数，则确定所述二值图为有效二值图；拥堵确定模块，用于在第一预设时长内，当所述有效二值图的数量大于等于预设数量时，确定当前帧图像对应的时刻为交通拥堵。

12、为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述基于帧差法的车辆拥堵监测方法的步骤。

13、为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述基于帧差法的车辆拥堵监测方法的步骤。

14、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

15、在本发明实施例中，通过对预设时间间隔的相邻两帧图像依次进行差分处理、二值化处理得到二值图并统计其非零点个数，将非零点个数小于预设个数的二值图确定为有效二值图，进而根据预设时长内统计的有效二值图数量与预设数量的比较结果判断交通是否拥堵。相比于现有技术仅通过比较不同帧图像之间的差异判断车辆流动与否，本发明的实施例在前述现有技术基础上，采用有效二值图，将预设时长内统计的有效二值图数量与预设数量相比较，如果前者大于后者，则判定当前帧图像对应的时刻为交通拥堵，因此提高了判断的准确性。

16、进一步，自第二帧图像起，根据当前帧图像与前一帧图像，确定差分图包括：如果所述当前帧图像中包含车辆信息，则对所述当前帧与前一帧图像进行差分处理，并得到所述差分图。在本发明实施例中，在对图像进行差分处理之前，先对当前帧图像进行图像识别，仅在识别出车辆信息的情况下才进行差分处理，在未识别出车辆信息的情况下则不需要进行差分处理，因此减少了运算开销。

17、进一步，在本发明的实施例中，通过获取roi轮廓，在当前帧与前一帧原始图像中分别提取所述roi轮廓覆盖的区域，作为所述至少两帧图像，有助于去除图像中可能出现的非车辆干扰项的影响，提高判断准确性，

18、进一步，在本发明的实施例中，仅在车辆抵达预设区域时，提取包含所述车辆在内的至少一部分原始图像以及提取预设区域，以得到所述组合图像，再启动后续的车辆拥堵监测过程，从而降低监测频率，减少运算开销。

19、进一步，通过计算第二预设时长内有效二值图的数量与预设时间间隔的乘积，作为交通拥堵时长，可以作为路况信息，为交通管理提供佐证。

技术特征：

1.一种基于帧差法的车辆拥堵监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，自第二帧图像起，根据当前帧图像与前一帧图像，确定差分图包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，自第二帧图像起，根据当前帧图像与前一帧图像，确定差分图还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用预设时间间隔提取至少两帧图像包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在每帧所述原始图像中提取包含所述车辆在内的至少一部分原始图像以及提取预设区域，以得到组合图像包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述提取包含所述车辆在内的至少一部分原始图像选自以下一项或多项：

7.根据权利要求2或5所述的方法，其特征在于，所述图像识别采用的算法选自：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

9.一种基于帧差法的车辆拥堵监测装置，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至8任一项所述基于帧差法的车辆拥堵监测方法的步骤。

11.一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至8任一项所述基于帧差法的车辆拥堵监测方法的步骤。

技术总结
一种基于帧差法的车辆拥堵监测方法及装置、计算机可读存储介质、终端，所述方法包括：采用预设时间间隔提取至少两帧图像；自第二帧图像起，根据当前帧图像与前一帧图像，确定差分图；对所述差分图进行二值化处理，以得到二值图，并确定所述二值图的非零点个数；如果所述非零点个数小于预设个数，则确定所述二值图为有效二值图；在第一预设时长内，如果所述有效二值图的数量大于等于预设数量，则确定当前帧图像对应的时刻为交通拥堵。本发明可以实时、准确、高效地监测车辆拥堵情况，有效提高交通运行效率。

技术研发人员：高铭泽,周斌,杜瑶
受保护的技术使用者：上海际链网络科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13