[发明专利]一种基于无人机的交通监测装置

权利要求书

1.一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：其包括无人机和处理设备，无人机上装设有成像设备、定位设备和传输设备，所述成像设备采集地面交通视频，所述定位设备，确定飞行参数，获得交通视频对应的时空信息，所述传输设备，将成像设备和定位设备所采集的信息传输至处理设备；处理设备结合交通视频及与其一一对应的时空信息计算获得交通信息。

2.如权利要求1所述的基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述飞行参数包括无人机的经纬度、无人机的倾斜角、翻滚角、方向角和飞行高度。

3.如权利要求1所述的基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述处理设备包括车辆位置识别模块和交通语义提取模块，所述车辆位置识别模块通过对采集交通视频的成像设备参数标定，利用图像边缘检测canny算法和图像板块轮廓，确定道路区域；统计道路区域灰度值直方图峰值，作为背景灰度信息，分割图像；通过图像斑块分析，利用车辆的几何形状特征作为模板，检测移动和静止车辆；利用Kanade-Lucas-Tomasi特征跟踪算法，结合K均值聚类，跟踪运动车辆，车辆速度在道路方向值大于指定的阈值时，判定为运动车辆，除去运动车辆，剩余图像斑块为静止车辆；通过透视成像模型的几何关系、相机的焦距和图像主点位置，利用空间几何图形的相似关系计算车辆尺寸；利用成像设备参数将图像坐标转换为世界坐标，车辆图像斑块中心所对应的世界坐标即为车辆实际空间坐标；所述交通语义提取模块根据车辆的实际空间坐标以及每一视频帧所对应的时间和车辆的编号，获取车辆的行驶轨迹，并按照交通工程学的定义统计获取交通量、交通密度和平均速度。

4.如权利要求3所述的基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述成像设备参数包括成像设备内部参数和外部参数，内部参数包括焦距、图像主点位置和五个畸变参数，外部参数包括旋转矩阵R和平移向量T。

5.如权利要求3所述的基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述处理设备还包括交通安全判别模块，根据道路的限速信息，当从视频检测到的车辆速度达到阈值时则认为车辆危险驾驶；检测到静态车辆，若车辆不在路边则认为非常有可能是交通事故；根据车辆的行驶轨迹，判断车辆的方向，如果车辆方向与道路方向不一致则认为是逆向行驶。

6.如权利要求3或5所述的基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述处理设备还包括视频检索模块，根据视频对应的交通语义和时空信息，建立交通视频文件与交通语义的关联，构成检索数据库。

7.如权利要求6所述的基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述交通视频文件与交通语义的关联，是将描述交通行为的信息记录至对应的数据库，在数据库中建立外键字段，该外键字段使得数据库与视频文件信息表格建立索引关系，完成视频文件交通语义的自动标注。