[发明专利]一种高速公路上车辆逆行检测方法与自动报警装置

权利要求书

1.一种高速公路上车辆逆行检测方法，其特征在于，包括图像采集模块、车辆逆行检测模块，报警闪烁灯、数据传输装置、计算机；

所述图像采集模块、报警闪烁灯、数据传输装置与车辆逆行检测模块相连，所述图像采集模块通过数据传输装置，将逆行画面的视频帧数据传输给计算机，并用红色框标记逆行区域，在画面右上角给出逆行报警信号，所述计算机与数据传输装置相连；所述报警闪烁灯用来提醒过往车辆，前方存在车辆逆行；

具体检测步骤如下：

4.1)车辆逆行检测模块建立逆行规则：确定需要检测车辆的多边形区域、车辆正常行驶的方向以及允许车辆偏离正常行驶方向的最大角度；

4.2)检测运动车辆：对图像采集模块采集到的视频帧的背景建立混合高斯背景模型；将当前帧图像与背景图像相减，当差值大于一定值时，认为是运动像素，将运动像素归类得到运动车辆；

4.3)车辆轨迹及形态分析：

a)遍历当前帧的车辆，获取车辆的轮廓、重心、直方图和傅里叶频谱特征；

b)根据车辆在帧的位置，计算车辆在上一帧中可能出现的位置，找到上一视频帧中这些位置存在的所有车辆；

c)如果无法找到车辆，并且当前帧车辆所处的位置为车辆进入检测区域的位置，则认为该车辆正常行驶出现在检测场景中，赋予全局唯一标号，加入正常跟踪队列中，继续下一车辆的检测，转到步骤a)；

d)如果无法找到车辆，并且当前帧车辆所处位置为车辆离开检测区域的位置，则认为该车辆可能逆行进入检测场景，赋予全局唯一标号，加入可能逆行车辆队列中，转到步骤a)；

e)如果无法找到车辆，并且不在多边形区域的边缘，则认为车辆被遮挡或者与其他车辆合并，将其放入待定队列中，不改变其标号，等待下一帧比较，转到步骤a)；

f)如果找到一辆或者多辆车，则计算直方图相似度和傅里叶频谱特征的相似度，设定直方图相似度和傅里叶频谱特征的相似度的一个设定阈值，如果不存在直方图相似度和傅里叶频谱特征相似度大于设定阈值的车辆，则认为没匹配上，按没有找到车辆的逻辑处理，转到步骤a)；

g)如果有一辆或者多辆车符合条件，则选择最相似的车辆，将其加入跟踪队列中，并赋予与之前一致的标号，计算他们的相对位置，如果当前帧车辆相对于上一帧处于逆行的位置，认为该车可能存在逆行。

2.根据权利要求1所述的高速公路上车辆逆行检测方法，其特征在于，所述车辆逆行检测模块对图像采集模块采集的视频帧进行检测；

所述报警闪烁灯用于接收所述车辆逆行检测模块发送的信号，提醒过往车辆；

所述数据传输装置用于传输所述车辆逆行检测模块的视频帧数据；

所述计算机用于显示、存储通过所述数据传输装置传输的视频帧数据。

3.根据权利要求1所述的高速公路上车辆逆行检测方法，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置受计算机控制用于发出报警信号。

4.根据权利要求1所述的高速公路上车辆逆行检测方法，其特征在于，在步骤g)后还包括如下步骤：车辆逆行检测模块分析车辆的形态变化，如果该车辆的持续跟踪帧数小于N帧，则认为历史轨迹信息还不足以确认，转到步骤a)，如果持续跟踪帧数大于等于N帧，随机选取M帧进行判断，只要有X帧或者X帧以上处于逆行位置，则认为当前车辆存在逆行，车辆逆行检测模块发出信号至所述报警闪烁灯，提醒过往车辆。