[发明专利]一种基于三维轨迹聚类的车辆计数方法

摘要

本发明公开了一种基于三维轨迹聚类的车辆计数方法，具体包括利用摄像机采集道路的视频图像，利用灭点的方法建立二维图像坐标与三维世界坐标之间的关系，求得转移矩阵M；在视频图像中确定检测线和检测区域，提取视频图像的背景图像；获取视频图像上的多条运行轨迹；选取符合粗聚类条件的运行轨迹进行粗聚类，将所选取的运行轨迹分成多个类，并将所选取的运行轨迹标记为已聚类；对在步骤四中被标记为已聚类的运行轨迹进行细聚类。本发明的方法不受工程应用上的环境限制，具有较高的稳定性和检测精度，且易于实现，能有效地对视野范围内的车辆进行实时准确的检测，因此具有广阔的应用前景。

主权项

一种基于三维轨迹聚类的车辆计数方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，利用摄像机采集道路的视频图像，建立视频图像的二维图像坐标与三维世界坐标之间的关系，求得转移矩阵M；步骤二，在视频图像中确定检测线和检测区域，提取视频图像的背景图像；步骤三，获取视频图像上的多条运动目标产生的运行轨迹；步骤四，选取符合粗聚类条件的运行轨迹进行粗聚类，将所选取的运行轨迹分成多个类，并将所选取的运行轨迹标记为已聚类；步骤五，对在步骤四中被标记为已聚类的运行轨迹进行细聚类，将被标记为已聚类的运行轨迹分成N类，车辆计数结果为N；所述步骤三中的获取视频图像上的多条运行轨迹的实现方法包括：获取视频图像中的所有运动目标，针对运动目标提取特征点，对特征点采用模板匹配的方法进行跟踪，得到所有运动目标的运行轨迹；所述步骤四中符合粗聚类条件的运动轨迹指的是：穿过所述检测线，且特征点的个数大于10的运动轨迹；所述步骤四中的粗聚类的实现方式包括：将所有符合粗聚类条件的运行轨迹上的最后跟踪的一个特征点映射到XY0平面上，XY0平面是指，在XYZ坐标系中，Z＝0的平面；其中X是沿与车道线垂直的方向，Y是沿与车道线平行的方向，Z是沿垂直于路面的方向；计算所有特征点中任意两个特征点在X方向的距离dX和在Y方向的距离dY，若dX＜A，A＝1.5m，且dY＜B，B＝3m，则这两个特征点所在的运行轨迹属于同一类；未与其他特征点归为一类的特征点单独归为一类，该特征点所在的运行轨迹单独归为一类；所述步骤五的细聚类的实现方式包括：步骤5.1，对步骤四中被标记为已聚类的运行轨迹中即将要离开检测区域的一条运行轨迹所在的类进行类内部处理，将被标记为已聚类的运行轨迹重新分成多个类；步骤5.2，对步骤5.1重新分成的多个类进行类间处理，将被标记为已聚类的运行轨迹分成N'类，车辆计数结果增加N'；步骤5.3，判断被标记为已聚类的运行轨迹中是否存在即将离开检测区域的运行轨迹，如果是，返回步骤5.1，如果否，结束。