本文選題：視頻檢測　切入點(diǎn)：稀疏子空間　出處：《蘇州科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：道路交通事故已經(jīng)成為一個(gè)社會(huì)公共安全問題,車輛違法變道作為引發(fā)交通事故的重要原因之一,越來越受到政府和社會(huì)各界的關(guān)注。高速公路機(jī)動(dòng)車流量大,且行車速度較高,此時(shí)隨意變更車道往往會(huì)造成極大交通安全隱患,引發(fā)交通事故。因此如何有效地檢測和識(shí)別車輛違法變道軌跡,預(yù)防和減少交通事故造成的損失,已成為當(dāng)今交通管理部門亟待解決的一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。現(xiàn)階段我國的車輛違法變道行為識(shí)別大都是通過交警現(xiàn)場觀測或者對監(jiān)控視頻進(jìn)行人工判讀,這種方法既耗時(shí)又耗力并且檢測精度較低。針對這些問題,本文提出的基于視頻檢測的車輛變道軌跡識(shí)別方法,可實(shí)現(xiàn)無監(jiān)督狀態(tài)下車輛隨意變更車道行為的識(shí)別,該識(shí)別模型無需人工判讀可直接通過視頻檢測對車輛變道行為進(jìn)行判斷。為打擊不按規(guī)定車道行駛、隨意變更車道以及高速公路占用應(yīng)急車道等違法行為提供證據(jù)支持。本文主要針對高速公路車輛變道軌跡進(jìn)行研究,以視頻處理技術(shù)為核心,利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測、車輛識(shí)別與跟蹤等方法提取視頻中運(yùn)動(dòng)車輛,獲得其運(yùn)動(dòng)軌跡并分析運(yùn)動(dòng)特征,提出一種基于視頻檢測的車輛變道軌跡識(shí)別方法。主要工作如下:(1)對視頻圖像預(yù)處理的相關(guān)算法進(jìn)行研究,對圖像灰度變換、平滑濾波、圖像增強(qiáng)以及圖像二值化等預(yù)處理技術(shù)及其相關(guān)算法進(jìn)行比較分析,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,確定本文算法,為后續(xù)檢測奠定基礎(chǔ)。(2)采用背景減差法對運(yùn)動(dòng)車輛進(jìn)行檢測,針對高速公路車流量大的特點(diǎn),選取高斯混合背景建模算法進(jìn)行背景提取,建立邊緣檢測算子對圖像進(jìn)行運(yùn)算以獲取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的邊緣輪廓以及質(zhì)心,然后采用暗影提取技術(shù)去除圖像中的陰影。采用一種改進(jìn)的稀疏子空間聚類算法對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行分類,實(shí)驗(yàn)證明,該算法能夠準(zhǔn)確地對場景中的目標(biāo)進(jìn)行分類。(3)采用Hough變換檢測車道線,目標(biāo)車輛的跟蹤使用改進(jìn)的形心跟蹤算法和模板匹配算法。對運(yùn)動(dòng)車輛的軌跡進(jìn)行提取,并計(jì)算已有車輛軌跡與車道線的距離,對車輛變道進(jìn)行定義,通過車輛軌跡與車道線的距離的方差判斷車輛軌跡是否發(fā)生違法變道。實(shí)驗(yàn)證明,該方法能有效地檢測車輛變道軌跡,而且檢測的精度和效率較高。
[Abstract]:Road traffic accidents have become a social public safety problem. As one of the important reasons causing traffic accidents, vehicle illegal change has been paid more and more attention by the government and all walks of life. And the speed of driving is high, at this time random change of lane will often cause great hidden danger of traffic safety and cause traffic accident. Therefore, how to detect and identify the track of illegal change of traffic effectively, and to prevent and reduce the loss caused by traffic accident, It has become an urgent task for traffic management departments to solve the problem. At this stage, the identification of vehicle illegal traffic behavior in our country is mostly through traffic police on-site observation or manual interpretation of surveillance video. This method is time-consuming and labor-consuming, and the detection accuracy is low. In view of these problems, this paper proposes a method of vehicle track identification based on video detection, which can realize the identification of vehicle random change of lane behavior under unsupervised state. The recognition model can be used to judge the changing behavior of vehicles directly through video detection without manual interpretation. This paper mainly focuses on the research of freeway vehicle track change, video processing technology as the core, using moving target detection, The methods of vehicle recognition and tracking are used to extract the moving vehicle from the video, obtain the motion track and analyze the motion characteristics. In this paper, a method of vehicle track identification based on video detection is proposed. The main work is as follows: 1) the related algorithms of video image preprocessing are studied, and the gray level transform and smooth filtering of the image are studied. Image enhancement and image binarization and other preprocessing techniques and their related algorithms are compared and analyzed, and through experimental verification, the algorithm of this paper is determined to lay the foundation for subsequent detection. (2) the background subtraction method is used to detect moving vehicles. In view of the characteristics of high traffic, Gao Si hybrid background modeling algorithm is selected to extract the background, and the edge detection operator is established to operate the image to obtain the edge contour and centroid of the moving object. Then the shadow extraction technique is used to remove the shadow in the image, and an improved sparse subspace clustering algorithm is used to classify the moving objects. The algorithm can accurately classify the target in the scene. It uses Hough transform to detect the lane line, and the target vehicle tracking uses the improved centroid tracking algorithm and template matching algorithm to extract the track of moving vehicle. The distance between the vehicle track and the lane line is calculated, and the vehicle path change is defined. The variance of the distance between the vehicle track and the lane line is used to judge whether the vehicle track changes illegally or not. This method can detect the track change of vehicle effectively, and the accuracy and efficiency of the detection are high.
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U495

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本文編號：1611973