基于圖像處理技術運動車輛檢測及跟蹤方法研究

田杰 重慶交通大學

基于圖像處理技術運動車輛檢測及跟蹤方法研究

田杰 重慶交通大學

為解決城市交通擁堵，智能交通系統隨之誕生，本文以基于圖像處理技術運動車輛檢測及跟蹤方法研究為話題，對基于圖像處理技術運動車輛檢測及跟蹤方法研究做出一些闡述和談論，提出幾點思考和探索意見，希望可以為我國交通管理的進步和發展做出一點貢獻。

智能交通系統 圖像處理技術 交通

在智能交通管理機制當中，最初是由紅外線、超聲波和雷達等傳感器技術來進行交通管理，隨著科技進步，如今已經全面被計算機網絡、圖像處理技術所替代。本文就以攝像頭下的交通管理和檢測跟蹤技術進行深入的分析研究。

1 當下的智能交通系統檢測技術

當下的交通信息采集技術分別有以下幾種：

1.1 紅外線檢測

紅外線檢測的好處在于相應速度快，并且安裝工作簡單，然而紅外線檢測會受到天氣和車輛本身熱感的影響，對于溫度的要求較為嚴格，檢測出的數據也不夠全面。

1.2 雷達檢測

雷達檢測的原理是多普勒效應，其好處在于應用范圍廣，可靠性高，監測數據不會受到環境或者是其他因素的影響，但是缺點是無法對靜態下的車輛做出檢測。

1.3 視頻車輛檢測

視頻車輛檢測是指在道路旁設置攝像頭，監視終端等設備，借此來對道路狀況來進行監控。是利用圖像數字處理技術來進行的交通管理技術。這種技術的優點很多，首先不會受到天氣的影響，而且對于車速和路況的情況檢測比較準確，并且檢測的范圍光，對馬路的路況也不會有影響，同時維修和安裝都簡單。然而當下圖像處理技術中仍然存在一些問題，例如說車輛的陰影或者是車輛間的間隔問題都會對具體的監測數據起到一定的干擾和誤差。

當下的視頻車輛檢測技術是交通系統中主要的檢測手段，數字圖像處理技術是當下最成熟、也是優點最多的技術，大大的解決了傳統的道路檢測中的一系列問題。

2 圖像處理車輛檢測和跟蹤技術的基本原理和研究現狀

當下對于運動車輛的檢測和跟蹤是根據計算機圖像處理技術基礎上進行的，我國在這方面起步較晚，而國外則經過了幾十年的探索，如今已經有了初步的成就。國內的圖像處理技術主要有清華大學研發的VS3001檢測系統，以及上海高德公司研發的GDW-VS-2001技術等等。

在圖像處理技術當中，主要是通過攝像圖采集獲取的圖像，借由計算機技術對圖像幀進行分析和檢測，然后判斷出具體的路況和所經車輛的特征。其中圖像的分割、所經汽車特征的選取和跟蹤算法是圖像處理技術中的難點所在。

3 圖像處理技術對運動車輛的檢測和跟蹤

在圖像圖像處理技術當中，首先檢測出目標車輛就是在視頻幀當中提取出目標車輛，因此在圖像分割上，必須要保證視頻分割的準確性。第一要保證攝像頭的各方面情況正常，保證攝像頭的靜止和穩定，然后通過分差發、變化檢測算法將目標車輛從檢測視頻背景當中分割出來。當下的北京分割技術分別是遺忘性的背景更新法和統計模型技術、臨幀數差分技術等等。同時，在圖像處理技術當中，車輛的陰影是很大的一個問題。

而在目標車輛的跟蹤當中，為了能夠更準確的獲得目標車輛的車速、方向等信息，在圖像處理技術中，以圖像分割為基礎，然后采用特征跟蹤發。根據目標車輛的特征，例如車輛的幾何圖形和紋理顏色等等特征，來對特征繼續跟蹤，以達到跟蹤車輛的目的。

同時為了降低跟蹤目標的范圍和提高跟蹤準確度，可以應用卡爾曼濾波器等公式。在圖像處理跟蹤技術當中，計算出目標的測量值，對狀態進行修正，得到最小化的誤差。如今這種技術已經被廣泛的應用于如今的智能交通系統當中。

4 智能交通系統的的未來展望

如今，隨著城市經濟的高速發展，很多城市機動車保有量以年均20%速度飆長的同時，如何治理擁堵等交通問題，已成為各大城市棘手的難題。而智能交通系統就是為了更好的服務于人民出行，解決這個問題所誕生而出的。因此建立一個智能交通系統已經是必不可少的事情。同時，智能交通要發揮作用，有賴于強大的網絡系統。隨著移動網絡技術的不斷發展，有線、無線相結合的網絡建設模式也越來越多地應用在智能交通領域。但網絡的可靠性、安全性等問題也依然制約著智能交通系統，影響其發揮應有的作用。

5 總結

綜上所述，在智能交通系統當中，圖像處理技術是車輛檢測和跟蹤至關重要的一門技術，希望可以通過這篇文章，為相關從業人員的工作帶來幫助。

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[2]趙小軍.基于MATLAB圖像處理的車輛檢測識別與跟蹤方法的研究[D].青島理工大學,2009

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