[发明专利]快速高精度的车辆碰撞预测方法

权利要求书

1.一种快速高精度的车辆碰撞预测方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤一，构建运动相互作用场F₂(x,y)，按照以下几步进行：

第一步，输入视频帧，对原始图像帧进行下采样或者上采样得到大小为M×N的图像帧f(x,y)；

第二步，利用farneback光流算法提取出视频序列中目标物体的运动信息：处理第i个像素值f(x_i,y_i)，得到x方向的速度和y方向的速度从而得到大小为M×N的光流场V_0x和V_0y；

第三步，对光流场进行下采样得到大小为M/10×N/10的光流场Vx和Vy；

第四步，将得到的Vx和Vy应用到核函数K中，得到大小为M/10×N/10运动相互作用场F₁(x,y)，其表达式为：

其中K为核函数，其表达式为：

上式中，为前向中心位置，为后向中心位置，k为宽度为σ、中心为(x_c,y_c)的高斯核函数，其表达式为：

第五步，对F₁(x,y)采用双三次插值得到大小为2M×2N运动相互作用场F₂(x,y)；

步骤二，利用面积差的方法求得在t时刻的运动相互作用场的异常值按照以下几步进行：

第一步，利用阈值th₁，分别求出由上一步得到的运动相互作用场F₂(x,y)中像素值的绝对值大于th₁的正区域面积之和为S₁，负区域面积之和为S₂；

第二步，计算正负区域面积差的绝对值得到异常值M_abn，其表达式为：

M_abn＝|S₁-S₂|

第三步，利用自回归模型平滑M_abn得到自回归模型如下：

式中，α是表示传播程度的衰减参数，th₂为波动阈值，表示在t时刻的运动相互作用场的异常值；

步骤三，利用步骤二求得的运动相互作用场的异常值设定阈值th₃，对车辆碰撞进行预测，其表达式为：

其中，L^t是t帧异常的最终标签；若则判断为将发生碰撞，进行预警；反之，则判断为车辆不会发生碰撞。

2.根据权利要求1所述的一种快速高精度的车辆碰撞预测方法，其特征在于：在所述步骤二第三步中，经过实验分析衰减参数α取值为0.8时检测精度最高。

3.根据权利要求1所述的一种快速高精度的车辆碰撞预测方法，其特征在于：在所述的步骤三中的判断通过面积差得到的异常值，设定的预警阈值越低对车辆碰撞预测越敏感但是对碰撞预测的精度会降低，实验中将其设定为碰撞阈值的1/3。