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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN102768802A
(43)申请公布日2012.11.07
(21)申请号CN201210240036.8
(22)申请日2012.07.12
(71)申请人复旦大学
地址200433上海市杨浦区邯郸路220号
(72)发明人鲁帅冯瑞金城薛向阳
(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司
代理人陆飞
(51)Int.CI
G08G1/01
G06T7/00
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
基于有限状态机的道路车辆拥堵判
别方法
(57)摘要
本发明属于数字图像处理及模式识
别技术领域,具体为一种基于有限状态机
的道路拥堵判别方法。本发明根据GA115-
1995道路交通阻塞标准,结合城市道路拥
堵的形成过程,建立有限状态机模型,利
用高清相机捕获交通道路图像,对图像中
机动车道的车队进行长度估计和整体速度
估算,依据机动车道对车辆容量和速度的
限制,激活有限状态机中的触发条件,判
定当前路况是否处于拥堵状态。与传统方
法相比,本发明综合考虑了城市路面交通
拥堵形成的过程,能实时动态地检测交通
拥堵的发生和消散,为相关部门进行交通
治理提供了有效的依据。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种基于有限状态机的道路拥堵判别方法,其特征在于具体步骤为:
b步骤一/b、建立有限状态机模型
有限状态机模型包括三种可能状态,分别是畅通、缓行及拥堵,具体为:
(1)畅通,表示道路车辆稀疏,行驶速度不受前方车辆影响;
(2)缓行,表示道路占有率较高,车辆行驶速度受一定程度的影响;
(3)拥堵,表示道路占有率极高,车辆的行驶速度受到严重影响;
有限状态机的状态转换中,根据车流长度和车流速度定义状态转换函数;如果检测
到当前车流长度达到上限且估算速度为0,则判定整个车道处于拥堵状态;如果当
前车流长度达到上限而速度不为0,则车流处于缓行状态;而如果检测出车流长度
未到限,判定此时车道处于畅通状态。
b步骤二/b、估计车流长度
(1)在由高清摄像头拍摄的道路图像中,将某区域的
彩色图像转换到灰度空间;转换的公式为:
其中,、、分别表示对应每个像素点的通道强度值,是转换后灰度空间对应的强度
值;
(2)对灰度图像提取边缘强度,
定义一种的边缘算子:
其中,、分别是计算、方向梯度算子;定义图像为,其中、是像素坐标,则各方向
的梯度表示为:
梯度大小表示为:
(3)将图像的边缘大小向平行于路道方向累加投影,设道路方向垂直于轴,则利
用公式(6)进行垂直累加:
其中width表示道路的宽度
(4)求出道路上车流的长度,
设定一个阈值,求解:
选取解集中的最小值:
就是当前道路车流的尾部纵坐标,计算车流测量起始纵坐标与的差,即可获得车流
长度。
b步骤三/b、估计车流速度
这里利用相邻帧图像像素的变化来估计区域运动特征,首先定义若干参考块
(patch),预存上一帧中patch标定的区域图像像素;利用图像模板匹配技术,在
下一帧图像中有哪些信誉好的足球投注网站patch的位置;patch的移动利用区域的运动特征来表示,运动速
度的大小表示该区域车辆的行驶速度,运动方向表示该区域车辆的移动方向;具体
步骤为:
(1)、设置参考块的位置,参考块记为patch,在车道区域设置大量patch,用于
保存上一帧patch区域的图像;
(2)、利用模板匹配的方式计算patch的移动,对每一个patch设定其移动的最大
范围,称之为有哪些信誉好的足球投注网站窗体,采用SSD式:
其中,、、、分别表示patch的宽、patch的高、有哪些信誉好的足球投注网站窗体的图像像素和p
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