基于計算機視覺的智能交通監控系統研究

摘 要：隨著我國城市化進程的加快，一些所謂的“大城市病”逐漸成為我國面臨的巨大挑戰。在現在的“大城市病”中最為嚴峻的就是交通問題。伴隨國民經濟的飛速發展，人民生活水平顯著提高，私家車輛數目也直線上升，導致城市交通擁堵、車禍、違規停車等發生頻率也連年上升，這對我國建立高效的智能交通監控系統提出了要求。

關鍵詞：計算機視覺；智能監控；系統

1 現代“大城市病”

所謂“大城市病”是指一些發達城市由于人口增長、工業建設、經濟發展等的加快而引發的一系列社會難題。近些年來，我國大力發展中國特色的社會主義建設，政府加大了對城鄉城市化建設進程的資金投入，大力推進我國城市化建設。由此，我國一些地區發展加快，出現了許多漂亮的縣級城市，可是也有相當一部分地區，沒有完善的城市規劃，就盲目的開展城市化建設，導致一些原本只在經濟發達的大城市中才有的問題，在一些二、三線城市開始出現。

“大城市病”表現為人口膨脹、交通擁堵、環境惡化、住房緊張、就業困難等，尤其是交通問題，最為普遍。一個原因是我國的城市建設缺乏完善的設計，導致道路負荷加大，交通壓力上升；另一個原因是我國國民經濟連續增長，人民生活水平提高，使得私家車輛數目急劇增長，而且車輛的增長速度遠超市政建設的力度。這一事實導致城市交通擁堵、違規通車、車禍不斷，迫切的要求加快市政建設，出臺高效的交通監控措施，以解決日益嚴重的“大城市病”。

2 認識計算機視覺下的智能交通監控系統

2.1 計算機視覺

計算機視覺是指通過高清攝影機，或其他電子圖像攝錄設備，代替人眼對目標進行識別、跟蹤、測量并將獲取的視覺信息傳輸至計算機，利用計算機圖形圖像技術，進一步對獲取的視覺信息進行處理，已到達真實情景的三維再現的計算機觀察技術。

2.2 智能交通系統

智能交通系統是指利用各種計算機信息化智能化技術對現代交通運輸進行管理，為交通運輸的參與者提供服務的智能化、自動化信息收集、處理并擁有一定指揮能力的交通管理系統。

伴隨著國民生產總值和人民生活水平的提高，車輛和道路也在飛速發展，智能交通系統，逐漸受到了國內外的高度重視。近年來，隨著道路監控系統的普遍建立，各道路關鍵路口、路段都已或即將實現視頻監控。

2.3 計算機視覺下的智能交通監控系統

由前面做的計算機視覺和智能化交通監控系統的含義解析，可知計算機視覺下的智能化交通監控系統是指，利用現代計算機視覺的信息收集與處理技術，對城市交通信息進行實時監控、收集、處理，并通過智能交通系統達到對城市交通狀況的實時監控、指揮，實現對城市交通擁堵、違規停車和車禍的實時監控，并指揮車輛行駛以避免各種交通事故的智能化交通監控系統。

3 建立計算機視覺下的智能交通監管系統及配套措施

3.1 建立計算機視覺下的智能交通監管系統

計算機視覺下的智能交通監控系統包括三大子系統，即實時交通信息收集系統、高質量信息傳輸系統和監控指揮系統，如下圖所示。其中實時交通信息收集系統又包括多套信息收集設備，這些信息收集設備分別用于對不同位置進行交通監控。實時交通信息收集系統完成實時交通信息采集和路段監控的工作，同時將收集到的實時交通信息通，通過高質量信息傳輸系統進行傳輸，或者進行處理后存入服務器；高質量信息存儲傳輸系統，主要由一個中央數據庫和一個中央服務器組成，中央數據庫負責存儲各信息收集設備收集到的實時交通信息，而中央服務器則提供一個統一的界面，方便工作人員對中央數據庫進行查詢或其他操作，同時將處理過的實時交通信息高質量的傳輸到監控指揮系統，以實現對各個位置的交通進行交管部署和指揮。

3.2 技術人員培訓

計算機視覺下的智能交通監控系統是個信息化、智能化、自動化程度很高的龐大系統，它的高效運行必須要有一批專業的技術人員協同，因此進行相關技術人員培訓相當重要。

高清設備安裝與調試技術員，實時交通信息的收集依賴于現代高清設備的正常運作，因此培養一批負責高清設備安裝與調試的人才很重要。

圖形圖像高級處理員，雖然計算機視覺下的智能交通監控系統自身就擁有很強的圖形圖像處理能力，但是機器永遠不是萬能的，因此擁有一支高級的圖形圖像處理員也是必要的，服務器維護人員，計算機視覺下的智能交通監控系統每天都有大量的監控信息生成，存儲這些信息需要大型的服務器運作，而服務器一段崩潰就會導致整個系統的癱瘓，所以培養一批專業的服務器維護人員很重要。

交通指揮員，計算機視覺下的智能交通監控系統只是用來收集實時交通信息，以協助交通指揮員疏導城市交通的，而不是替代交通指揮員的，因此擁有一批高素質的交通指揮員也很重要。

3.3 交通知識的宣傳

大城市的交通問題，不是單單依靠市政建設多鋪設幾條公路、多開通幾條地鐵、多增加公交數量就可以解決的；也不是單單依靠開發先進的計算機視覺智能交通監控系統就能解決的，這些只能是輔助手段。解決的關鍵還是進行交通知識的宣傳、教育，提高駕駛員的素質，自覺遵守道路交通規則，實行限號行駛、不超速、不酒駕，積極減少私家車輛上路行駛，改乘公交地鐵，齊心協力共同營造和諧的交通環境。

3.4 政府支持

交通問題是市政建設的大問題，必須要得到政府的支持才行，建立計算機視覺下的智能交通監控系統，涉及到多方面的因素，道路勘測、設備引進、設備安裝、設備調試、相關人員培訓等等，需要大量的人力、物力投入，任何一個單位或幾個市政部門都是難以承受的，需要獲得政府的大力支持，借助政府的力量協調各個機構共同協作才能建立完善的交通監控體系。

建設中國特色社會主義，加快城鎮城市化進程是我國的發展大趨勢，是實現21世紀我國全面小康社會建設不可避免的，因此面對“大城市病”也是不可避免的。“大城市病”難治但不是不能治，只要我們大家積極遵守我們的城市文明守則，積極配合政府的政策，做文明的城市人，“大城市病”就可以得到治療。

參考文獻

[1]范泳文，官洪運，蔣靜學等.基于3G網絡的智能交通視頻監控系統[J].電視技術，2012，36（5）：103-105，109.

[2]王為，姚明海.基于計算機視覺的智能交通監控系統[J].浙江工業大學學報，2010，38（5）：574-579.

[3]陶勁松，杜錫勇，劉學斌等.智能交通管理系統的構建和發展[J].電視技術，2009，33（9）：103-105.

[4]謝振東.新一代智能交通發展戰略研究[J].移動通信，2011，35（15）：9-12.

作者簡介：劉洋（1982-），男，漢族，湖北武漢人，助教，武漢理工大學計算機領域科學碩士，主要從事智能交通方向研究。