[发明专利]一种通过车灯侦测分析夜间交通流量的方法

权利要求书

1.一种通过车灯侦测分析夜间交通流量的方法，其特征在于，该方法具体按以下步骤进行：

步骤1：在现有交通侦测系统的监测画面中设定一条虚拟侦测线；

步骤2：对触及监测画面中虚拟侦测线的亮点，即车灯的亮度和颜色特性进行分析：

首先，由亮点的中心向边缘选取三个车灯像素点，一个像素点的亮度值L(x, y)与RGB颜色值的计算关系式如下：

将RGB变异纳入参考量，辅助侦测车灯亮点；

RGB变异度V(x,y)如下式所示：

亮度值L(x, y)高而RGB变异度V(x, y)低的像素保留；反之，则滤除像素；应用影像形态学的运算与相连区域分析所算得的车灯像素，即可能为车灯的亮点区域；

然后，对每一个亮点，计算其边缘上每一个点(xi, yi)到中心点(xc, yc) 的距离di，所有的di形成一个集合D，定义如下：

（3）式中，(xi, yi)是边缘上的点，i=1....n，n是边缘点个数；

集合D的标准差为：

（4）式中，σ是标准差；μ是所有di的平均值；                          

同时，使用适性阈值T_σ：

（5）式中，Wc、Hc分别为该亮点的宽与高；

若一亮点的标准差σ小于T_σ，则该亮点可能为车灯，予以保留；反之，则应被滤除；

接着进行车灯配对：

1）垂直相关性

计算配对评估的两盏车灯中心点的垂直距离Δh以及该两个中心点分别到边缘的垂直距离h₁（h₂），该两盏车灯的垂直相关性Rv：

   Rv=1－Δh/（h₁+ h₂）                         （6）

两车灯的垂直距离不会大于各自中心点至上边缘或下边缘的距离和，即Δh≤h₁+h₂；

 2）水平相关性

计算监控画面中虚拟侦测线所显示位置的公路的路宽W，再计算画面中两车灯的水平距离Δw与路宽W的比例，并通过下式来表示两盏车灯的水平相关性R_h：

两盏车灯水平距离Δw与路宽W的比例需处于[0.667, 0.685]范围内，

3）两车灯之间的纹理量

利用边缘侦测中的Sobel算子，计算两车灯之间区域内的边缘像素所占的比例R_t：

R_t=E/A                      （8）

（8）式中，A为两车灯间的区域面积，E为此区域内的边缘像素个数。Rt值介于0～1之间； 

步骤3：两车灯属于同一辆车的信心指数I：

I=a×R_v+b×R_h+c×R_t               （9）

（9）式中，a、b、c 分别为R_v、R_h、R_t的相对权重（a+b+c=1）；

找出监测画面中所有车灯配对组合p_ij形成集合P：

计算各车灯配对组合的信心指数I_ij，然后依次选取信心指数最高且Rv和Rh 皆大于阈值Tv 的车灯配对组合，Tv = 0.5，该车灯配对组合为一车辆的左右车灯，即完成一辆车的监测。

2.根据权利要求1所述的通过车灯侦测分析夜间交通流量的方法，其特征在于，所述步骤2中三个车灯像素的选取原则：先在亮点中心处选取一个像素点，然后在亮点的中心与亮点边缘之间的等距离处选取一个像素点，最后在亮点的边缘处选取一个像素点，该三个像素点在同一直线上。

3.根据权利要求1所述的通过车灯侦测分析夜间交通流量的方法，其特征在于，所述步骤2中像素的亮度值L(x, y)高，即亮度值为L（220，262）；像素的变异度V(x, y)低，即变异度为V（0，20）。