[发明专利]一种有立交桥遮挡的车辆轨迹匹配方法

权利要求书

1.一种针对航拍视频的有立交桥遮挡的车辆轨迹匹配方法，包括以下步骤：

(1)检测立交桥边界，确定立交桥区域，利用Sobel边缘检测结合霍夫变换确定立交桥边缘；

(2)对跟踪车辆提取梯度方向直方图HOG特征，作为该车辆的模板特征；

(3)根据当前跟踪车辆的行驶速度，估算出其行驶出立交桥的时间区间；

根据车辆的跟踪数据实时估算出车辆在驶入桥下时的行驶速度v与加速度a；假设车辆在立交桥下做匀加速运动，即以初始速度v、加速度a驶过桥下，根据步骤(1)得到的立交桥边缘直线，计算出桥宽为s，依据s＝vt+0.5at²计算出驶出时刻t；将区间[t-fps，t+fps]作为车辆行驶出立交桥的时间区间，其中fps为视频的帧率；

(4)在立交桥的另一侧检测对应的跟踪车辆；在立交桥的另一侧设定搜索区域，当视频处于步骤(3)估算出的车辆驶出时间区间时，在搜索区域内利用滑动窗口法结合模板匹配技术检测对应的跟踪车辆，将检测到的车辆坐标与之前驶入立交桥的坐标串联起来，实现车辆轨迹的匹配。

2.根据权利要求1所述的一种针对航拍视频的有立交桥遮挡的车辆轨迹匹配方法，所述的步骤(1)具体包括：

1a)根据车辆行驶方向确定Sobel边缘检测卷积模板，若航拍视频中车辆行驶方向为水平方向时，水平方向是指与航拍视频图像水平边缘平行的车辆行驶方向，Sobel算子的卷积模板G_x为：

若航拍视频中车辆行驶方向为竖直方向时，Sobel算子的卷积模板G_y为：

1b)利用Sobel算子检测立交桥边缘，确定立交桥区域，对视频的一帧f(x，y)利用步骤1a)确定的卷积模板进行卷积运算，设定边缘阈值T得到边缘灰度图G：

G＝G_x*f or G＝G_y*f

1c)将边缘灰度图利用Otsu阈值分割法转化为二值图像，采用霍夫变换检测直线，计算检测到直线的长度l_i，若l_i大于图像宽度的1/2，则该直线处于立交桥的边缘；将所有满足条件的直线延长，最终确定立交桥区域的边缘。