专利名称：一种基于视频的车辆测速方法
技术领域：
本发明涉及车辆测速方法领域，更具体的说涉及一种基于视频的车辆测速方法。
背景技术：
在智能交通领域，如何准确测量行驶车辆的速度一直是科技工作者研究的重点。 在现有技术中，根据测量原理的不同，可区分为雷达测速、激光测速以及传感器测速，其中该雷达测速是利用多普勒原理实现测速，即通过测速仪主动向运动的车辆发送雷达波，雷达波在碰到运动的车辆后，反射波的频率将发生变化，根据该变化与速率变化规律即可测得车辆速度。该激光测速则是基于激光测距的基础而实现的，其通过对被测车辆发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，通过记录时间差，来确定被测车辆与测试点之间的距离。该传感器测速则通过检测车辆通过两个传感器的时间差来求速度，该传感器可以是埋设在路面上的两个线圈，其是利用电磁感应原理来感知车辆。由上可知，现有技术的测试方法均需要设置测速设备，并且上述测试设备还具有成本高和系统复杂等缺陷，有鉴于此，本发明人针对目前车辆车速时的上述缺陷深入研究， 遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于视频的车辆测速方法，以解决现有技术在对车辆进行测速时具有测试设备成本高和系统复杂的问题。为了达成上述目的，本发明的解决方案是一种基于视频的车辆测速方法，其中，包括如下步骤①、实地标定在视频检测区对应的现场实地选择多个连续路段，并在相邻路段的分界线上标定出实际检测线；②、系统图面设定对系统进行初始化而将现场实地的实际检测线转化为图像中的虚拟检测线，并将各个虚拟检测线之间的实际距离存入系统中；③、车速计算对现场实地进行拍摄并获得连续帧的图像，对图像按帧数大小依次进行分析，并计算出每ー帧图像中车辆目标与当前虚拟检测线的像素差值；选择像素差值绝对值最小并基于不同虚拟检测线的两帧图像，并根据两帧图像分别对应虚拟检测线之间实际距离以及两帧图像的帧数差而计算出车辆目标的速度。进ー步，在步骤①进行实地标定时，每一路段的实际距离相等并将每一路段的实际距离设为标准间距；步骤②和步骤③中的各个虚拟检测线的实际距离和对应虚拟检测线之间实际距离即为虚拟检测线序号差值与标准间距的乘积。进ー步，在步骤③中计算像素差值是计算车辆目标前沿和当前虚拟线之间的像素差值。
进ー步，在步骤③中还包括判断车辆目标是否进入检测区的步骤，若不是则无需对当前帧图像进行分析计算而直接分析下ー帧图像。进ー步，在步骤③中对图像按帧数大小进行分析时，还包括判断当前帧中车辆目标通过的虚拟检测线与上一帧中车辆目标通过的虚拟检测线是否相等的步骤，若相等则对这个车辆目标稳定帧数进行加I ;若不等还要判断新的虚拟检测线是否在当前虚拟检测线之前，若是则对当前车辆目标记录的信息进行初始化处理；若在当前虚拟检测线之后，则对这个车辆经过的检测点数量加I。进ー步，在步骤③中车辆目标与每条虚拟检测线均设置ー个存储空间，该存储空间用于存储车辆目标与该条虚拟检测线之间的最小像素差值；而在结束对当前帧图像进行分析时还要判断当前帧中该车辆目标与当前虚拟检测线之间像素差值的绝对值是否变小， 若是则更新相对于当前虚拟检测线的图像帧数。进ー步，在步骤③中若对于不同虚拟检测线具有相同的像素差值，则选择车辆目标与摄像头距离最近的两帧图像进行车速计算。采用上述结构后，本发明涉及的一种基于视频的车速测速方法，其首先通过实地标定以及系统图面标定的方式来将实际中具有一定距离的路段以虚拟检测线的方式呈现在图像上；接着通过系统对图像的不断分析，从而还原出实际距离，并找出时间，进而计算出机动车辆的实际行驶速度。如此本发明无需像现有技术ー样设置成本高和复杂的测试设备，从而可以大大降低系统成本，并同时提高了系统的稳定性。
图I为本发明涉及ー种基于视频车辆测速方法的整体流程图；图2为本发明涉及车辆测速方法中车速计算的较佳具体实施例的流程图。
具体实施例方式为了进一歩解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。如图I所示，本发明涉及的一种基于视频的车辆测速方法，包括实地标定、系统图面设定以及车速计算三个步骤，其具体分别为①、实地标定在视频检测区对应的现场实地选择多个连续路段，并在相邻路段的分界线上标定出实际检测线；优选地，每一路段的实际距离相等并将每一路段的实际距离设为标准间距；②、系统图面设定对系统进行初始化而将现场实地的实际检测线转化为图像中的虚拟检测线，并将各个虚拟检测线之间的实际距离存入系统中，当采用标准间距时，该各个虚拟检测线之间的实际距离即为虚拟检测线序号差值与标准间距的乘积；③、车速计算对现场实地进行拍摄并获得连续帧的图像，对图像按帧数大小依次进行分析，并计算出每ー帧图像中车辆目标与当前虚拟检测线的像素差值；接着选择像素差值绝对值最小并且基于不同虚拟检测线的两帧图像，再根据两帧图像分别对应虚拟检测线之间实际距离以及两帧图像的帧数差而计算出车辆目标的速度，其中给予两帧图像的帧数差即可获得两帧图像之间的时间，如此通过实际距离除以时间，即可获得车辆目标的速度；若此时步骤①进行实际标定时采用标准间距，该实际距离即等于虚拟检测线序号差值与标准间距的乘积，将更加便于车辆目标速度的计算。一旦对于不同虚拟检测线具有相同的像素差值，则可以选择车辆目标与摄像头距离最近的两帧图像进行车速计算，如此能起到提高车速的測量精度。具体地，计算像素差值是计算车辆目标前沿和当前虚拟线之间的像素差值，当然选取车辆目标任何一个点来代替车辆目标均可，比如亦可以选取车辆目标的尾部为參考这样，本发明较佳实施例首先通过实地标定以及系统图面标定的方式来将实际中等距离的路段以不等距的形式即虚拟检测线呈现在图像上；接着通过系统对图像的不断分析，从而找出最贴近虚拟检测线的图像，并通过还原出实际距离和找出行驶时间，进而计算出机动车辆的实际行驶速度。如此本发明无需像现有技术ー样设置成本高和复杂的测试设备，从而可以大大降低系统成本，并同时提高了系统的稳定性。为了起到減少分析数量而提高分析效率的目的，在步骤③中还包括判断车辆目标是否进入检测区的步骤，若不是则无需对当前帧图像进行分析计算而直接分析下ー帧图像。为了克服在检测过程中出现的错误，在步骤③中对图像按帧数大小进行分析吋， 还包括判断当前帧中车辆目标通过的虚拟检测线与上ー帧中车辆目标通过的虚拟检测线是否相等的步骤，若相等则对这个车辆目标稳定帧数进行加I ;若不等还要判断新的虚拟检测线是否在当前虚拟检测线之前，若是则对当前车辆目标记录的信息进行初始化处理; 若在当前虚拟检测线之后，则对这个车辆经过的检测点数量加1，只有当检测点数量超过 2，车速才有可能被计算出来。另外，在步骤③中车辆目标与每条虚拟检测线均设置ー个存储空间，该存储空间用于存储车辆目标与该条虚拟检测线之间的最小像素差值，从而起到便于统计计算的功效；而在结束对当前帧图像进行分析时还要判断当前帧中该车辆目标与当前虚拟检测线之间像素差值的绝对值是否变小，若是则更新相对于当前虚拟检测线的图像帧数。如图2所示，其为本发明较佳实施例实际实施时的具体流程图，其将上述较佳步骤均融合在其中。上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
权利要求
1.一种基于视频的车辆测速方法，其特征在于，包括如下步骤①、实地标定在视频检测区对应的现场实地选择多个连续路段，并在相邻路段的分界线上标定出实际检测线；②、系统图面设定对系统进行初始化而将现场实地的实际检测线转化为图像中的虚拟检测线，并将各个虚拟检测线之间的实际距离存入系统中；③、车速计算对现场实地进行拍摄并获得连续帧的图像，对图像按帧数大小依次进行分析，并计算出每一帧图像中车辆目标与当前虚拟检测线的像素差值；选择像素差值绝对值最小并基于不同虚拟检测线的两帧图像，并根据两帧图像分别对应虚拟检测线之间实际距离以及两帧图像的帧数差而计算出车辆目标的速度。
2.如权利要求I所述的一种基于视频的车辆测速方法，其特征在于，在步骤①进行实地标定时，每一路段的实际距离相等并将每一路段的实际距离设为标准间距；步骤②和步骤③中的各个虚拟检测线的实际距离和对应虚拟检测线之间实际距离即为虚拟检测线序号差值与标准间距的乘积。
3.如权利要求I所述的一种基于视频的车辆测速方法，其特征在于，在步骤③中计算像素差值是计算车辆目标前沿和当前虚拟线之间的像素差值。
4.如权利要求I所述的一种基于视频的车辆测速方法，其特征在于，在步骤③中还包括判断车辆目标是否进入检测区的步骤，若不是则无需对当前帧图像进行分析计算而直接分析下一帧图像。
5.如权利要求I所述的一种基于视频的车辆测速方法，其特征在于，在步骤③中对图像按帧数大小进行分析时，还包括判断当前帧中车辆目标通过的虚拟检测线与上一帧中车辆目标通过的虚拟检测线是否相等的步骤，若相等则对这个车辆目标稳定帧数进行加I ; 若不等还要判断新的虚拟检测线是否在当前虚拟检测线之前，若是则对当前车辆目标记录的信息进行初始化处理；若在当前虚拟检测线之后，则对这个车辆经过的检测点数量加I。
6.如权利要求I所述的一种基于视频的车辆测速方法，其特征在于，在步骤③中车辆目标与每条虚拟检测线均设置一个存储空间，该存储空间用于存储车辆目标与该条虚拟检测线之间的最小像素差值；而在结束对当前帧图像进行分析时还要判断当前帧中该车辆目标与当前虚拟检测线之间像素差值的绝对值是否变小，若是则更新相对于当前虚拟检测线的图像帧数。
7.如权利要求I所述的一种基于视频的车辆测速方法，其特征在于，在步骤③中若对于不同虚拟检测线具有相同的像素差值，则选择车辆目标与摄像头距离最近的两帧图像进行车速计算。
全文摘要
本发明公开一种基于视频的车辆测速方法，包括如下步骤①、实地标定在视频检测区对应的现场实地选择多个连续路段，并在相邻路段的分界线上标定出实际检测线；②、系统图面设定将现场实地的实际检测线转化为图像中的虚拟检测线，并将各个虚拟检测线之间的实际距离存入系统中；③、车速计算对现场实地进行拍摄并获得连续帧的图像并按帧数大小依次进行分析，计算出每一帧图像中车辆目标与当前虚拟检测线的像素差值；选择像素差值绝对值最小并基于不同虚拟检测线的两帧图像，并根据其分别对应虚拟检测线之间实际距离以及帧数差而计算出车辆目标的速度。本发明采用视频分析技术，大大降低了系统成本，并同时提高了系统的稳定性。
文档编号G08G1/052GK102592456SQ201210063280
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者陈祥耀 申请人:泉州市视通光电网络有限公司