計算機視覺技術在智能交通系統中的應用

姚彬

摘 要

近年來，經濟的發展和人們生活水平的提升也使得人們的出行更加便捷，越來越多的人都是自己駕車出行，這樣導致公路上的交通流量不斷增加，如何保障交通的順暢性和安全性成為人們關注的重點問題。信息技術的發展推動了計算機視覺技術的出現，為交通安全性的提升提供了一定的保障。本文主要對計算機視覺技術進行分析，進一步探討計算機視覺技術在智能交通系統中的應用。

【關鍵詞】計算機 視覺技術 智能交通 系統 應用

智能交通系統簡稱ITS，這是一種新型的交通管理系統。該系統主要結合了信息化技術、計算機技術以及數據傳輸技術等多種技術，用來對整個交通運輸體系進行管理，可以實現人、車、路的全面監控和管理。計算機視覺藝術作為智能交通系統中的一個重要環節，受到相關工作人員的高度重視。隨著計算機視覺技術的發展，不僅為交通行業的發展提供了更多的便捷，同時還能夠篩選道路交通的各種信息，進一步增強了智能交通系統的靈活性和準確性。

1 計算機視覺技術的概述

計算機視覺也被稱為圖像分析和圖解理解，其包括的理論主要有攝影幾何學、概率論、圖像處理理論以及人工智能理論等部分。計算機視覺技術主要是用二維投影圖像實現三維物體重構。這種技術的應用范圍比較廣泛，不僅應用于二維圖像識別方面，同時還用于三維物體的識別和重建上面。通過計算機視覺技術能夠獲取專業化的三維信息，對三維信息的獲取一般有兩種方法，其中一種是直接獲取法，還有一種是間接獲取法。直接獲取法主要是通過計算機視覺技術的效果來確定三維運動中產生的各種參數，這一過程對攝像機運動問題的關注程度較高；間接獲取的方式就是將單幅圖像和攝像機焦距相結合，來判斷被測量位置視覺上的信息。計算機視覺技術的關鍵就是實現特別匹配，在特殊情況下可以利用不同的攝像機同時收集運動信息，從而提高相關控制的精確度。

2 計算機視覺技術在智能交通系統中的應用

計算機視覺技術在智能交通系統中的應用可以實現道路交通的監控，同時還能夠實現自動收費、智能導航等功能，主要應用有以下幾個方面的內容。

2.1 交通監控中對計算機視覺技術的應用

基于計算機視覺技術的交通監控系統主要分為三個步驟，首先是對車輛和行人進行跟蹤和分割，其次是對車流量進行分析和計算，并且計算車輛的平均速度和道路上車輛的隊列長度，最后根據道路的交通狀況來規劃形式線路，從而有效緩解道路交通擁堵的現狀，方便人們減少出行時間。車輛和行人作為道路中運動的主要目標，在監控場合下，需要對運動時間進行有效分割，常用到的分割方式包括光流法和幀差法兩種，其中前一種分割方式主要是依據圖像中不同的運動用映射參數正確的表達，這樣可以將具有同樣映射參數的光流量進行分配，從而完成參數分割。計算機視覺在交通監控中的應用主要是對車輛速度、車輛數目、車輛分類進行檢測。隨著計算機通信技術的發展，計算機視覺技術也是日新月異，基于計算機視覺的交通監控系統具有較強的實時工作性，能夠快速的適應高度公路以及城市道路交通的監控。

2.2 車輛導航中對計算機視覺技術的應用

實現車輛的智能導航是計算機視覺技術在智能交通中應用的典型案例。這種技術主要為駕駛人員提供道路信息和車輛運行狀況兩大信息。通過車輛智能導航系統的運行能夠對道路兩邊的界限進行有效的識別，將車輛引向規定的行駛車道，在車輛行駛過程中，該系統能夠自動檢測車輛與前方其他車輛之間的距離，從而提醒駕駛人員保持車輛的安全距離，最終實現安全導航駕駛。通過該系統的攝像機運動能夠識別其他車輛的行駛狀況，并且通過計算檢測點的方式計算車輛的模擬匹配點。車倆智能導航系統中就使用了計算機視覺技術，可以從中提取相關信息，計算車輛行駛的安全距離和速度。

2.3 計算機視覺技術用于車輛輔助駕駛

計算機視覺技術在車輛輔助駕駛中的應用主要是幫助駕駛人員對外界的變化做出反應。具體表現為車輛在市內行駛時，計算機視覺技術的應用能夠識別周邊道路的標記，并且對交通標志、其他車輛和行人進行識別，然后篩選相關信息進行計算，讓駕駛人清楚外界的具體狀況，從而避開其他的車輛和行人，能夠從根本上減少交通事故的發生，增強車輛的安全運行。輔助駕駛的形式轉變為人機交互的方式，一定程度上能夠滿足駕駛人員對信息的需求。

2.4 計算機視覺技術用于車輛智能收費

車輛收費是車輛在公共交通位置行駛中的一個關鍵環節。隨著科學技術的發展，車輛收費系統逐漸向著計算機技術的應用方向發展，計算機視覺技術在各地區交通發展中的應用是現代化交通發展的一個重要突破口。很多地區的智能化收費都是通過識別車牌的方式來實現收費，我國在車牌識別這方面僅僅限制于單目車牌和雙目車牌的識別，其中單目車牌識別的核心就是將車牌照位置作為核心部分，我國大部分地區都是將單目系統作為核心部分來使用。采用雙目系統對車牌進行識別，也可以對車輛的型號進行識別，通過大量的實踐發現，雙目系統進行車牌識別的實用性較強。但是這種識別方式在實際應用過程中仍然存在著信息獲取難度大、車牌照定位難度大等多種問題，尤其是車輛在高速路上行駛時，對于車牌信息的獲取更為困難，因此，在這方面還需要加大研究和實踐。

3 結束語

隨著計算機視覺技術的智能化發展，其在智能交通系統中的應用能夠解決多方面的問題。該技術的應用不僅能夠實現車輛的實時監控，同時還能夠實現車輛導航以及車輛收費，幫助駕駛人員識別車輛行駛中存在的障礙物，這樣一來，可以增強車輛行駛的安全性，同時還能夠提高我國道路交通系統的整體管理水平。但是該技術應用中也存在不足之處，未來發展中需要降低視覺系統的價格，減少系統的尺寸，從而增強系統對車輛信息的處理速度，最終實現對道路交通的全面監測。

參考文獻

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作者單位

襄陽汽車職業技術學院 湖北省襄陽市 441021