[发明专利]一种基于视频技术的交通违章检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交通违章检测技术，尤其是一种基于视频技术的交通违章检测方法。

背景技术

随着机动车拥有量迅速增长，交通事故的发生率也在不断提高。因此，维护道路交通秩序、纠正车辆的违章行为、保证交通安全、减少交通事故一直是我们的重要任务。交通违章行为是交通事故发生的最主要因素。因此，减少交通违章行为能够切实有效的降低交通事故的发生率。交通违章检测系统能够有效地管理交通秩序，为交通部门处理违章行为提供客观准确的依据。对违章者进行处罚和教育，大大提高机动车驾驶员的自觉性，增强交通安全意识，减少因车辆违章行为而造成的事故和交通混乱，保证道路畅通，节省警力。

现有的交通违章检测方法存在的缺陷是：实时性较差、准确性较差。

发明内容

为了克服已有的交通违章检测方法的实时性较差、准确性较差的不足，本发明提供了一种实时性良好、准确性较好的基于视频技术的交通违章检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于视频技术的交通违章检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

1)载入当前帧的视频图像，对背景进行动态更新；

2)对目标图像进行滤波处理，并进行背景差分，获得前景图像；

3)二值化前景图像；

4)对二值化图像进行判断，在设定的检测区内是否有车辆；若没有，则结束对该帧的处理，调到下一帧；若有车辆，则计算车辆的质心位置M；

5)根据质心位置判断车辆的违章行为：

（5.1）若固定距离内车速大于设定的阈值，则车辆超速；

（5.2）若质心M与停车线距离小于设定阈值，且信号灯处于红灯状态，则车辆闯红灯；

（5.3）若M与车道线坐标差小于阈值，则车辆越线；

（5.4）若M的纵坐标之差小于阈值，则车辆逆行；

（5.5）若M在设定阈值范围内，则车辆违章停车；

（5.6）若车辆无以上行为，则结束对该帧的处理。

进一步，所述检测方法还包括以下步骤：6)判断车辆违章的同时存储车辆违章图片，并将该违章信息显示在系统界面。

更进一步，所述步骤1）中，对背景进行动态更新过程如下：利用权重系数，调节背景更新的速度

dst(x,y)=α·src(x,y)+(1-α)·dst(x,y)ifmask(x,y)≠0,    (1)

其中，src(x,y)表示源图像像素，dst(x,y)表示更新后的背景图像像素；α是权重参数，用来调整背景更新的速度，将当前图片更新到背景中；mask(x,y)是更新过程中的掩膜板，在该处直接将提取的前景结果作为掩膜板进行计算；

利用小波变换对背景图像进一步处理。二维离散小波变换能够将源图像分解成1个逼近子图，和水平、垂直及对角3个细节子图，再进行一级小波变换之后，对水平、垂直、对角3个细节子图均值滤波，再与低频部分进行小波重构，得到新的背景图像。

再进一步，所述步骤4）中，计算车辆的质心位置M的过程如下：

4.1）在前景图像中设定检测区域，采用边缘检测法检测运动车辆的矩形轮廓，定义面积比：

r=A_rect/A_roi,    (2)

其中，A_rect和A_roi分别表示检测到的矩形轮廓的面积和设定的检测区域的面积，当r>预设阈值时，该矩形轮廓就是初始检测框；

4.2）计算跟踪目标的彩色直方图，即计算该图像在HSV空间的H分量的直方图，将获得的每一点(x,y)的颜色在目标模型中的概率分布I(x,y)；

4.3）计算运动目标的质心M(X,Y)