[发明专利]基于背景建模的车位区域车辆检测方法及装置

权利要求书

1.基于背景建模的车位区域车辆检测方法，其特征在于，该方法包括：

第一步骤，采用安装在距离地面高度H处的相机，采集包含车位区域的视频图像；对视频图像内的车位区域进行人工标记，以获得视频图像中车位区域的位置坐标，将车位区域标记为建模区域；

第二步骤，选取背景视频图像，给定背景视频图像的每个车位区域的初始车位状态，采用梯度直方图建模法，获取背景视频图像的梯度直方图模型；

第三步骤，采用梯度直方图建模法，获取当前帧视频图像的梯度直方图模型、极值点的位置；计算当前帧视频图像与背景视频图像的梯度直方图模型中所有极值点的直方图相似度值，获取直方图相似度值低阈值小于相似阈值的极值点集，获取对应的运动区域和运动区域对应的车位号；

第四步骤，如果当前车位区域的车位状态为空，并且运动区域持续的累计时间不小于第一累计时间阈值，则将运动区域标记为变化区域，将车位状态更新为占用；如果当前车位区域的车位状态为占用，并且运动区域持续的累计时间不小于第二累计时间阈值，则将运动区域标记为变化区域，将车位状态更新为空；如果车位状态有更新，如果存在变化区域以外的其他运动区域，则只对变化区域的背景视频图像的梯度直方图模型进行更新，否则更新背景视频图像的梯度直方图模型；进一步地，相机的镜头朝向路侧停车车位，能够同时采集包括2个车位以上的车位区域图像；

第五步骤，针对每个车位区域，统计车位区域内不存在运动区域持续的累计时间，如果车位区域内不存在运动区域持续的累计时间≥第三累计时间阈值T3，则将背景视频图像的梯度直方图模型更新为当前帧视频图像的梯度直方图模型；

所述梯度直方图建模法包括：

建模区域向垂直线段投影步骤，将建模区域R1中的梯度向垂直线段L上投影，垂直线段L上的点P1在图像中的坐标为(x1,y1)，建模区域的两个边界点Pa和Pb与点P1的Y坐标相同，计算线段PaPb上每个投影点的梯度值Vgrad_i＝αXgrad_i+(1-α)Ygrad_i，其中α为X方向梯度的权重，Xgrad_i和Ygrad_i分别表示线段PaPb上第i个投影点在图像中水平方向和垂直方向的梯度值，i＝{1，2，3，…，n1}，n1表示线段PaPb上投影点的数量；

投影点强度计算步骤，计算线段PaPb上所有投影点的梯度值的平均值将Vgrad作为垂直线段L上投影点P1对应的强度；

梯度直方图模型获取步骤，将垂直线段L上所有投影点对应的强度序列存储为图像的梯度直方图模型；

极值点位置获取步骤，计算图像的梯度直方图模型上每个投影点的一阶导数值，将一阶导数值为0的点作为极值点，存储极值点的位置；

进一步地，所述H的取值范围为3～8米；所述第三累计时间阈值T3的取值范围为300～600秒。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述投影点强度计算步骤包括：计算线段PaPb上所有投影点的梯度值的平均值如果Vgrad大于255，则Vgrad将设置为255，将Vgrad作为垂直线段L上投影点P1对应的强度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极值点位置获取步骤包括：对垂直线段L上的每个投影点进行K次平滑处理；将经过K次平滑处理后的垂直线段L上所有投影点对应的强度序列存储为图像的平滑梯度直方图模型；计算图像的平滑梯度直方图模型上每个点的一阶导数值，将一阶导数值为0的点作为极值点，存储极值点的位置；其中所述平滑处理包括：针对垂直线段L上的投影点，计算投影点前k1点、投影点、投影点后k1点的强度的平均值作为投影点的强度；进一步地，所述K的取值范围为1～6次，所述k1的取值范围为1～2。