实例介绍
【实例简介】
基于视频检测的车辆测速方法 基于视频检测的车辆测速方法
《现代电子技术》2009年第23期总第310期 b电子技术应用 1.4基于灰度的图像匹配 图像下端位置在世界坐标中的点(即Pa)距离相机的水 由于拍摄范围较小,在两帧间.忽略车辆因远离相平距离,即图像中距离相机的最近点:;D_FAR为图像 机产生的几何变化,根据图像块间的灰度差平方和作为上端位置在世界坐标中的点(即P)距离相机的水平距 匹配判定依据 离,即图像中距离相机的最远点;O为摄像机光心;Hsi E=∑/li,j-I1(i,j)7 6)为图像高度;P为机动车上某一点,该点在图像坐标系 式中:1,(i,j是第n帧中车尾处图像块l()为中的纵坐标上(即图像高度方向)对应点Q;dst为机 第n+1帧中,从对应于第n帧的车尾位置开始,向上动车上的点P距离摄像机的水平距离;Y为机动车上 依次搜索到的图像块 的点P距离地面的高度 如图2所示,在第87帧的帧差边缘二值图像中(c) 由世界坐标中的相互关系可得 检测到车尾时,将86帧中车尾区域对应图像作为被匹 Z0= arctan(D_NEARH-CAM) (8) 配图像(图2(a)),在87帧中搜索与该图像最匹配的位 arctan(D-FARH- CAM 置(图2(b))。图2(a)、(b)屮矩形框在垂直方向上移动 结合图像坐标系 的像素,即相机坐标系下车辆移功的距离 ∠0=(∠甲-∠0)12= arctan/ H/2 2车辆测速方法 ∠U= arct an 2.1速度测量 在各种测速方法中,所有的测速设备都是依据 由式(5)可得: 式(7)得到的 n △s/△ (7) 利用视频检测方法对午辆进行测速时,Δt为两帧 对车辆上任意点P到相机光心连线,与相机垂直 图像之间的时间差,可根括摄像机采集帧率计算得到, 方向的夹角 通常是一个固定值,Δs需要通过图像处理方法在图像 ∠中= arctan H_CAM-y 序列中找到被测车辆实际移动的距离。 考虑图中∠中,∠0,∠8∠之间的关系,有: 2.2距离测量 考虑摄像机架设位置和角度,对两张图像中相匹配∠φ= ∠0+(∠4-∠0)/2+∠V1Qn>H/2 点建立车辆移动距离模型,如图3所示 ∠0+(∠9-∠0/2-∠Qv<H/2 H 由式(13)可得车辆到摄像机水平距离为: tan(∠9·(HCAM-Y)(15) H CAM 式中:Y为车辆上某点P,距离地面的高度。 在完成了车尾检测之后,利用式(14),可计算出车 机动车 辆在两帧图像中车尾距离摄像机的水平距离Da,Db。 D NEARPn 则由式(7)可得出车辆行驶速度 Ha (D6=Da)/ (16 式中:f为处珥器接收视频图像帧率。 3实验结果与分析 在实验中使用了帧率为14f/s的80万像素数字相 机,在高度为6m的人行天桥上,拍摄车辆尾牌方向, 并测量路面上沿垂直方向各点距离相机的实际水平距 图3世界坐标与图像坐标转换 离,以此计算车辆行驶速度。 通过对不同路段的1000辆机动车速度进行测量, 图中:H_CAM为相机距离地面的高度: D NEAR为对不同速度区间分别统计其平均误差 O1994-2012ChinaAcademicjOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net187 智能交通与导航 陈媛媛等:基于视频检测的车辆测速方法 errand ∑Vm(i-Vr(i) 4结语 式中:n为检测车辆个数。 本文提出一种在视频图像中通过对车辆尾部定位 从测试结果(见表1)看出,当速度增大时,图像匹来计算车辆行驶速度的方法,在完成对车辆尾部定位与 配误差增大,这是由于两帧图像中车辆发生几何变化造匹配后,结合世界坐标与摄像札坐标的转换,获得车辆 成的匹配不准确。另外,当车辆尾韶纹理不丰富时,可在两帧图像间行驶的距离,从而计算出当前车辆的行驶 能出现误匹配。 速度。经实验证明,该方法能够满足采集帧率为14f/s 表1实验结果及误差分析 的实时检测,能够较准确地得到车辆的行驶速度。 车辆实际行驶 平均误差 速度范围/km/h 检测车辆个数 km/h 参考文献 0~20 ±0.7% 11高富荣,方强.机动车地感线圈测邃监测系统性能和检测方 20~40 110 0.8% 法研究[J.上海计量测试,2008(2):2728 [2]安福东.机动车的几种测速方式原理及性能的分析比较 40~60 139 [J].警察技术,2003(3):33-35 60~80 302 ±1.9% [3]寇玉民,杨青,袁峥测速雷达信号处珥系统分析及应用 80~100 272 土2.9% J].电子技术,2008(7):29-32 土3.8% 「4徐伟,王朔中.基于视频图像 harris角点检测的车辆测速 100~120 J.中国图像图形学报,2006(11):16501652 120~140 4% [5]邢霄长,李永宁,林木华.一种基于纹理分析的视频车辆测 大于140 ±5% 速方江门.计算机应用,2005(12):2803280 [6]姜永林,孙国栋交通车辆视频测这技术[.仪表技术与传 除了简单的基于灰度的图像匹配之外,还可结合车 感器,2007(9):6970 牌定位与4灯米进行更加准确的图像匹配,需要与午牌[7章毓晋图像工程M].北京:清华大学出版社,2006 定位算法与车灯定位算法相结合。在嵌入式平台实现[8]刘明.基于目标检测与跟踪的机动车视频测速方法研究 时,可综合考虑功能与耗时。 [D].南昌:南昌大学,2007 作者简介陈媛嫒女,83年出生,重庆人,助教,硕士。主要从事视频监控、图像识别等方向的研究工作。 柴治女,1叨77年出生,重庆人,讲师,硕士。主要从事图像处理、智能交通等方向的研究工作。 宏碁众高管亮相公布多品牌策略进展 2009年11月24日,宏碁公司在北京召开盛大是全球首款。 发布会,宏碁董事长王振堂、全球总裁蒋可凡兰奇 同时,宏碁最大的亮点将是宣布其智能手机在 带领以宏碁中国区总经理艾仁思为首的中国高管集大陆全面亮相。2009年4月,王振堂表示年底前在 体亮相,宣布宏碁多品牌战略的最新进展及整合效华推出智能手机,并称正与联通进行沟通ε此次宏 果。同时宏碁将展示多款新品笔记本和智能手机。碁将展示多达十款预装 Windows mobile操作系统 今年四月份,宏基在京发布多品牌策略,宣称已的智能手机,但对于大家非常关注的 Andro ic手机 经针对Acer、 Gatew ay、 Packard bell和 eM achines宏碁可能暂不在华推出 四个品陴丌展有效整合。据悉,素以敢“放炮”的宏 在过去的几年中,宏基在并购市场表现的相当活 碁董事长王振堂以及今年来首次来北京的营销天才跃。宏碁在2007年收购了 Gat eway,并在2008年年 CEO兰奇此行来华,一则宣布其多品牌战略的执行初收购了 Packard bell o。2008年3月3日,宏碁又收 进展,同时也是考察今年三月份接任赖泰岳担任中购了智能手机制造商倚天ETen。对 Gat ew ay和 国区总经理一职的艾仁思在中国表现。 Pack ard Bell I的收购,是宏碁称为“多品牌战略”的 搜狐IT获悉,此次宏碁北京发布会将展示一批部分,该公司希望借助上述收购来增加宏碁品牌在 新品,包括笔记本和智能于机。据悉,宏碁摧出的笔美国等市场的知名度。对于ETen的收购则是看中 记本新品包括全新采用 window s7操作系统的全触了蓬勃发展的智能手机市场。 屏笔记本、全球首款3D立体笔记本,以及宏碁赞助 (摘自《驱动之家》 2012年伦敦奥运会的奥运笔记本。其中3D笔记本 1881994-2012ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net 【实例截图】
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《现代电子技术》2009年第23期总第310期 b电子技术应用 1.4基于灰度的图像匹配 图像下端位置在世界坐标中的点(即Pa)距离相机的水 由于拍摄范围较小,在两帧间.忽略车辆因远离相平距离,即图像中距离相机的最近点:;D_FAR为图像 机产生的几何变化,根据图像块间的灰度差平方和作为上端位置在世界坐标中的点(即P)距离相机的水平距 匹配判定依据 离,即图像中距离相机的最远点;O为摄像机光心;Hsi E=∑/li,j-I1(i,j)7 6)为图像高度;P为机动车上某一点,该点在图像坐标系 式中:1,(i,j是第n帧中车尾处图像块l()为中的纵坐标上(即图像高度方向)对应点Q;dst为机 第n+1帧中,从对应于第n帧的车尾位置开始,向上动车上的点P距离摄像机的水平距离;Y为机动车上 依次搜索到的图像块 的点P距离地面的高度 如图2所示,在第87帧的帧差边缘二值图像中(c) 由世界坐标中的相互关系可得 检测到车尾时,将86帧中车尾区域对应图像作为被匹 Z0= arctan(D_NEARH-CAM) (8) 配图像(图2(a)),在87帧中搜索与该图像最匹配的位 arctan(D-FARH- CAM 置(图2(b))。图2(a)、(b)屮矩形框在垂直方向上移动 结合图像坐标系 的像素,即相机坐标系下车辆移功的距离 ∠0=(∠甲-∠0)12= arctan/ H/2 2车辆测速方法 ∠U= arct an 2.1速度测量 在各种测速方法中,所有的测速设备都是依据 由式(5)可得: 式(7)得到的 n △s/△ (7) 利用视频检测方法对午辆进行测速时,Δt为两帧 对车辆上任意点P到相机光心连线,与相机垂直 图像之间的时间差,可根括摄像机采集帧率计算得到, 方向的夹角 通常是一个固定值,Δs需要通过图像处理方法在图像 ∠中= arctan H_CAM-y 序列中找到被测车辆实际移动的距离。 考虑图中∠中,∠0,∠8∠之间的关系,有: 2.2距离测量 考虑摄像机架设位置和角度,对两张图像中相匹配∠φ= ∠0+(∠4-∠0)/2+∠V1Qn>H/2 点建立车辆移动距离模型,如图3所示 ∠0+(∠9-∠0/2-∠Qv<H/2 H 由式(13)可得车辆到摄像机水平距离为: tan(∠9·(HCAM-Y)(15) H CAM 式中:Y为车辆上某点P,距离地面的高度。 在完成了车尾检测之后,利用式(14),可计算出车 机动车 辆在两帧图像中车尾距离摄像机的水平距离Da,Db。 D NEARPn 则由式(7)可得出车辆行驶速度 Ha (D6=Da)/ (16 式中:f为处珥器接收视频图像帧率。 3实验结果与分析 在实验中使用了帧率为14f/s的80万像素数字相 机,在高度为6m的人行天桥上,拍摄车辆尾牌方向, 并测量路面上沿垂直方向各点距离相机的实际水平距 图3世界坐标与图像坐标转换 离,以此计算车辆行驶速度。 通过对不同路段的1000辆机动车速度进行测量, 图中:H_CAM为相机距离地面的高度: D NEAR为对不同速度区间分别统计其平均误差 O1994-2012ChinaAcademicjOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net187 智能交通与导航 陈媛媛等:基于视频检测的车辆测速方法 errand ∑Vm(i-Vr(i) 4结语 式中:n为检测车辆个数。 本文提出一种在视频图像中通过对车辆尾部定位 从测试结果(见表1)看出,当速度增大时,图像匹来计算车辆行驶速度的方法,在完成对车辆尾部定位与 配误差增大,这是由于两帧图像中车辆发生几何变化造匹配后,结合世界坐标与摄像札坐标的转换,获得车辆 成的匹配不准确。另外,当车辆尾韶纹理不丰富时,可在两帧图像间行驶的距离,从而计算出当前车辆的行驶 能出现误匹配。 速度。经实验证明,该方法能够满足采集帧率为14f/s 表1实验结果及误差分析 的实时检测,能够较准确地得到车辆的行驶速度。 车辆实际行驶 平均误差 速度范围/km/h 检测车辆个数 km/h 参考文献 0~20 ±0.7% 11高富荣,方强.机动车地感线圈测邃监测系统性能和检测方 20~40 110 0.8% 法研究[J.上海计量测试,2008(2):2728 [2]安福东.机动车的几种测速方式原理及性能的分析比较 40~60 139 [J].警察技术,2003(3):33-35 60~80 302 ±1.9% [3]寇玉民,杨青,袁峥测速雷达信号处珥系统分析及应用 80~100 272 土2.9% J].电子技术,2008(7):29-32 土3.8% 「4徐伟,王朔中.基于视频图像 harris角点检测的车辆测速 100~120 J.中国图像图形学报,2006(11):16501652 120~140 4% [5]邢霄长,李永宁,林木华.一种基于纹理分析的视频车辆测 大于140 ±5% 速方江门.计算机应用,2005(12):2803280 [6]姜永林,孙国栋交通车辆视频测这技术[.仪表技术与传 除了简单的基于灰度的图像匹配之外,还可结合车 感器,2007(9):6970 牌定位与4灯米进行更加准确的图像匹配,需要与午牌[7章毓晋图像工程M].北京:清华大学出版社,2006 定位算法与车灯定位算法相结合。在嵌入式平台实现[8]刘明.基于目标检测与跟踪的机动车视频测速方法研究 时,可综合考虑功能与耗时。 [D].南昌:南昌大学,2007 作者简介陈媛嫒女,83年出生,重庆人,助教,硕士。主要从事视频监控、图像识别等方向的研究工作。 柴治女,1叨77年出生,重庆人,讲师,硕士。主要从事图像处理、智能交通等方向的研究工作。 宏碁众高管亮相公布多品牌策略进展 2009年11月24日,宏碁公司在北京召开盛大是全球首款。 发布会,宏碁董事长王振堂、全球总裁蒋可凡兰奇 同时,宏碁最大的亮点将是宣布其智能手机在 带领以宏碁中国区总经理艾仁思为首的中国高管集大陆全面亮相。2009年4月,王振堂表示年底前在 体亮相,宣布宏碁多品牌战略的最新进展及整合效华推出智能手机,并称正与联通进行沟通ε此次宏 果。同时宏碁将展示多款新品笔记本和智能手机。碁将展示多达十款预装 Windows mobile操作系统 今年四月份,宏基在京发布多品牌策略,宣称已的智能手机,但对于大家非常关注的 Andro ic手机 经针对Acer、 Gatew ay、 Packard bell和 eM achines宏碁可能暂不在华推出 四个品陴丌展有效整合。据悉,素以敢“放炮”的宏 在过去的几年中,宏基在并购市场表现的相当活 碁董事长王振堂以及今年来首次来北京的营销天才跃。宏碁在2007年收购了 Gat eway,并在2008年年 CEO兰奇此行来华,一则宣布其多品牌战略的执行初收购了 Packard bell o。2008年3月3日,宏碁又收 进展,同时也是考察今年三月份接任赖泰岳担任中购了智能手机制造商倚天ETen。对 Gat ew ay和 国区总经理一职的艾仁思在中国表现。 Pack ard Bell I的收购,是宏碁称为“多品牌战略”的 搜狐IT获悉,此次宏碁北京发布会将展示一批部分,该公司希望借助上述收购来增加宏碁品牌在 新品,包括笔记本和智能于机。据悉,宏碁摧出的笔美国等市场的知名度。对于ETen的收购则是看中 记本新品包括全新采用 window s7操作系统的全触了蓬勃发展的智能手机市场。 屏笔记本、全球首款3D立体笔记本,以及宏碁赞助 (摘自《驱动之家》 2012年伦敦奥运会的奥运笔记本。其中3D笔记本 1881994-2012ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net 【实例截图】
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