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基于视频的多车道车流量检测.pdf
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更新于2023-03-03
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由于本系统是对多车道路面进行车流量检测,所以首先必须要进行车道标志线的识别划分,然后再分别计算各个车道的车流量。Hough变换是一种能够有效地检测直线的方法,但要求图像清晰,车道标志线明显。本文对传统HouglI变换进行改进,得到一种基于模糊理论的车道标志线检测新算法,该算法将模糊集和动态聚类分析的思想引入到Hough变换算法中,从而获得直线的精确定位,提高了系统的智能化程度,并且能适应不同环境下的车道划分。
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河海大学
硕士学位论文
基于视频的多车道车流量检测
姓名:陈小霖
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:李庆武
20080301
摘要
车流量检测是智能交通控制系统的一个重要部分。通过对道路车流量的实时
检测,得出交通状况和交通信息,并据此做出信号控制来指挥交通,从而可以减
轻道路拥挤程度,提高交通设施的利用效率,保证整个交通系统的高效流通。
受外界环境影响,实际采集的车辆图像大都含有噪声。本文研究了一种基于
最大均匀性的改进中值滤波算法,该算法能对图像混合噪声进行有效的抑制。其
中心思想是找出环绕图像中每个像素的最均匀区域,用这个区域的灰度中值替代
该像素原来的灰度值。相比传统的滤波算法,改进的基于最大均匀性的中值滤波
算法在抑制噪声保证图像质量和保留目标边缘信息方面都有很大的优越性。
由于本系统是对多车道路面进行车流量检测,所以首先必须要进行车道标志
线的识别划分,然后再分别计算各个车道的车流量。Hough变换是一种能够有效
地检测直线的方法,但要求图像清晰,车道标志线明显。本文对传统HouglI变
换进行改进,得到一种基于模糊理论的车道标志线检测新算法,该算法将模糊集
和动态聚类分析的思想引入到Hough变换算法中,从而获得直线的精确定位,
提高了系统的智能化程度,并且能适应不同环境下的车道划分。
通过对传统的车流量检测方法的技术特点和优劣势的分析与比较,本文采用
一种针对局部图像的帧差法和边缘检测相结合的车流量检测方法。帧差法对于运
动车辆检测具有较好的效果,但是对于静止或缓慢运动的车辆检测作用不好,漏
检率高;而边缘检测正好克服这一缺点,能够解决静止车辆检测问题。针对局部
图像的帧差法和边缘检测相结合车流量检测方法能提高运算速度,保证系统的实
时性,提高检验正确率。
关键字:改进中值滤波、最大均匀性、Hough变换、车道划分、车流量检测
学位论文独创性声明:
本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作
及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方
外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工
作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并
表示了谢意。如不实,本人负全部责任。
论文作者(签名):
邈:尘:蟊
训∥年三月叶日
学位论文使用授权说明
河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术
期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或
电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子
文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,
允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权
河海大学研究生院办理。
论文作者(签名):
融生霉
加。旨年3月啤日
第1章绪论
1.1课题研究的背景和意义
近年来随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,城市人口和机动车拥有
量急剧增长,交通流量日益增大,交通拥挤堵塞现象日趋严重,交通事故时有发
生。交通问题已成为城市管理工作中的重大问题,解决城市交通问题是迫切且具
有重大意义的事情。为了节约土地资源同时提高交通效率,在不随便修建道路的
基础上,智能交通能够有效地解决这一问题。它融合了计算机技术,电子信息技
术,通信技术,控制技术等多个学科知识,通过对道路交通流信息进行实时检测,
得出交通状况和交通信息,并据此作出信号控制来指导交通,减轻道路拥挤程度,
减少车辆行车延时,提高交通设施的利用效率,实现整个交通系统的高效流通和
低事故的功斛¨。
1.2车流量检测
1.2.1国内外车流量检测发展现状
从20世纪80年代起,人们就意识到智能化交通管理将是社会发展的必然。
许多学者开始了交通车辆检测系统的相关研究,其中包括有没有车辆的到来、车
辆流量的大小、车速的快慢以及车辆牌照的识别等,这些研究涉及到运动目标跟
踪、模式识别、网络技术等领域。这方面的难点很多,要做到完全自动化而不需
要人工干预很难,世界各国的学者为此做了大量的工作,也取得了不少的成果。
在国外,基于视频技术的车流量检测系统从20世纪90年代起进入了商业化
阶段,美国ISS(Image
Sensing
Systems)公司生产的AUTOSCOPE检测系统无
疑是其中的佼佼者。ISS公司是全世界第一个生产视频检测器的厂家。到目前为
止,ISS公司生产的AUTOSCOPE视频检测系统已在全世界安装了两万多套,占
全世界市场份额的45%。多年以来,在ISS公司的不懈努力下,AUTOSCOPE
以其优良的品质和卓越的性能享誉全世界。此外,其他的成熟产品还有美国
ITERIS公司的lteris系列产品、英国Peek公司的Peek系统等【2】。
国内对于视频车流量检测的研究起步较晚,但是发展迅速。目前在许多大、
中型城市应用的视频电子系统,大多是采用摄像头作为图像拍摄主体,运用电磁
感应,图像处理以及数字通信等高科技技术手段,实现道路交通车流量的采集。
国内虽然有众多的视频检测产品,但是由于图像数据容量大,处理和传输占用大
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