[发明专利]基于目标检测分析的高速公路团雾测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于目标检测分析的高速公路团雾测量系统，其特征在于，该团雾测量系统包括，

初始化模块，用于加载目标检测模型，并获取高速公路沿线摄像机码流地址，同时设定相关参数；其中，相关参数包括设定分析时间周期T、目标数量衰减因子k、有效监控距离S以及相对浓度测量区间L；其中，分析时间周期T为持续收集车辆目标检测结果并进行分析的时间长度，t₀时刻的分析时间段为(t₀-T,t₀]，t₀+1时刻的分析时间段为(t₀+1-T,t₀+1]；相对浓度测量区间L基于摄像机监控场景的有效能见度进行设定，以高速公路69线为度量，由近到远，每m组69线设置一段相对浓度测量区间,共设置M个相对浓度测量区间，记为L₀,L₁,…,L_M，该M个相对浓度测量区间对应M个相对浓度等级C₀,C₁,…,C_M；

监控摄像头视频数据采集模块，用于采集监控摄像机的监控区域的视频图像，并将视频图像解码为图像；

车辆目标检测模块，用于检测白天和夜间行驶在监控区域的车辆目标；

车辆目标分析模块，用于分析检测到的车辆目标分布情况，计算监控区域内的能见度；具体如下：

(1)、收集分析时间周期T内的每一帧的车辆目标检测结果，并计算车辆目标区域的中心点坐标；

(2)、统计所有车辆目标区域的中心点落在各个相对浓度测量区间的数量，记为N₀,N₁,…，N_x-1，N_x,N_x+1，…，N_M；

(3)、判断N₀是否为0：

①、若N₀为0，则记能见度为0，则跳转至步骤(5)；

②、若N₀不为0，执行步骤(4)；

(4)、从N₁到N_M中找到一个N_x，使得N_x-1/N_x≥k,N_x+1/N_xk,此时能见度为(x+1)*m*15；

(5)、结束计算；

团雾判定模块，用于判定监控区域里是否存在团雾；

团雾浓度测量模块，用于测量监控区域中的团雾相对浓度等级；

团雾范围测量模块，用于结合高速公路上相连的多个监控摄像机的团雾测量结果，测量团雾的扩散范围；

团雾告警模块，用于向交通视频监控系统的管理模块推送团雾测量的结果及出现团雾的告警信息。

2.根据权利要求1所述的基于目标检测分析的高速公路团雾测量系统，其特征在于，所述车辆目标检测模块包括白天检测子模块和夜间检测子模块；白天检测子模块使用深度学习的目标检测算法检测车辆目标；夜间检测子模块利用车辆灯光特征检测车辆目标；

其中，基于深度学习的目标检测算法包括模型训练和推理检测；具体如下：

离线进行模型训练，模型训练包括图像采集、车辆目标标注、训练样本预处理、模型训练及模型测试；

推理检测：将监控区域分割成远景区域和近景区域，对远景区域保留大尺寸的锚定框，对近景区域保留小尺寸的锚定框；

运用模型训练得到的模型分别检测远景区域和近景区域的车辆目标。

3.根据权利要求1所述的基于目标检测分析的高速公路团雾测量系统，其特征在于，所述团雾判定模块是根据能见度来判断监控区域内是否存在团雾，若能见度为0或者能见度小于监控有效距离S，则认为监控区域内存在团雾。

4.根据权利要求1所述的基于目标检测分析的高速公路团雾测量系统，其特征在于，所述团雾浓度测量模块是根据能见度测量监控区域内的团雾相对浓度等级，具体如下：

若能见度为0，则团雾相对浓度等级为C₀；

若能见度为(x+1)*m*15，则团雾相对浓度等级为C_x+1。