本發明專利技術高清視頻監控圖像的車輛目標定位、事件檢測系統及方法，該系統由高清視頻監控圖像增強處理模塊、車輛目標快速檢測定位模塊、設定偵測區域灰度圖像二值化處理模塊、車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正模塊、車輛目標行駛軌跡跟蹤及事件特征提取模塊和車輛目標事件檢測及可信度評估模塊組成。與現有技術相比，本發明專利技術具有針對復雜高清(200萬像素以上)視頻監控背景下車輛目標快速定位及其智能分以及非均勻光照條件下高清視頻監控圖像增強處理效果好、動態范圍大、車輛目標快速定位及其智能分析(事件檢測)精度高、誤報率低等優點，同時嵌入式系統可大大提高軟件可信、可靠度和穩定性，降低前端嵌入式系統參數設置難度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種可用于公共安全、停車管理、智能交通、綜合應急等領域復雜監控場景下基于高清視頻監控圖像的車輛目標快速定位、事件檢測系統及方法。
技術介紹
近年來，高清攝像機越來越多地應用于公共安全、停車管理、智能交通、綜合應急等領域復雜背景下的高清視頻監控。基于傳統標清視頻監控圖像的車輛目標定位及事件檢測方法無法直接轉化為針對復雜場景下的高清視頻監控圖像，主要原因在于200萬像素以上的高清視頻監控圖像分辨率高，監控場景大、圖像背景復雜，設定偵測區域車輛目標快速定位及事件檢測難度大，誤報率高。復雜場景下的高清視頻監控圖像中有多個車輛目標需同時定位并結合現場管理需求判斷事件檢測類型，而現有基于標清視頻監控圖像的車輛目標識別及事件檢測方法一般僅針對簡單背景下的·單一目標。此外，高清視頻監控圖像設定偵測區域中車輛目標快速定位及事件檢測方法，不僅要求準確率高、誤報率低，而且要求定位速度快。因此如何在高清視頻監控圖像(設定偵測區域)中快速、準確地定位車輛目標并實施事件檢測，是現有智能分析技術中普遍面臨且亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術缺陷，提供一種圖像增強效果好，定位速度快，事件檢測準確率高的基于高清視頻監控圖像的車輛目標快速定位及事件檢測系統及方法。為實現上述目的，本專利技術提供了一種基于高清視頻監控圖像的車輛標快速定位及事件檢測系統，該系統由高清視頻監控圖像增強處理模塊設定偵測區域車輛目標快速檢測定位模塊、設定偵測區域灰度圖像二值化處理模塊、車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正模塊、車輛目標行駛軌跡跟蹤及事件特征提取模塊和車輛目標事件檢測及可信度評估模塊組成；所述高清視頻監控圖像增強處理模塊實現對前端高清視頻監控攝像機實時采集圖像的數字增強處理，根據高清視頻監控圖像中背景/場景和內容/目標圖像實時確定圖像濾波器模板類型(自適應維納濾波器)及加權系數，獲取最佳信噪比增強圖像，提高后續車輛定位及事件檢測精度；設定偵測區域車輛目標快速檢測定位模塊實現設定偵測區域與動態背景圖像間實時比對，采用自適應梯度檢測定位算法對其中車輛目標進行快速檢測、定位；設定偵測區域灰度圖像二值化處理模塊實現設定偵測區域圖像轉換為灰度圖像后的二值化處理；車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正模塊基于垂直游程長統計的車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正算法(水平傾斜度校正算法類似)實現設定偵測區域車輛目標及車輛軌跡圖像傾斜度校正處理；車輛目標行駛軌跡跟蹤及事件特征提取模塊實現在經圖像傾斜度校正后的二值化圖像中車輛目標行駛軌跡圖像分割及事件特征提取；車輛目標事件檢測及可信度評估模塊采用動態樣本聚類分析法實現車輛目標行駛軌跡圖像匹配識別和本地車輛目標行駛軌跡圖像(特征)樣本庫中特征樣本的優化、調難iF. ο所述基于高清視頻監控圖像的車輛目標快速定位及事件檢測方法包括步驟1，對高清攝像機實時采集的高清視頻監控圖像進行增強處理，實時比對設定偵測區域圖像與動態背景圖像，對實時采集的高清視頻監控圖像中設定偵測區域車輛目標進行快速檢測、定位；步驟2，將實時檢測到的設定偵測區域車輛目標圖像映射到原始高清視頻監控圖 像設定偵測區域動態背景圖像中，依據預置報警門限及現場管理需求排除檢測出車輛目標中干擾成份，跟蹤車輛目標行駛軌跡，對車輛目標事件特征進行分類；步驟3，將高清視頻監控圖像中設定偵測區域圖像轉換為灰度圖像，并對高清視頻監控圖像中設定偵測區域灰度圖像進行二值化處理；步驟4，將車輛目標行駛軌跡與管理樣本庫模板進行實時比對，確定設定偵測區域車輛目標事件特征及事件(檢測)類型；步驟5，實時學習、優化管理樣本庫車輛目標事件特征及事件(檢測)類型，實時評估設定偵測區域車輛目標事件(檢測)類型可信度。進一步，所述方法步驟5采用動態樣本聚類分析法對車輛目標事件特征及事件檢測結果可信度進行評估。為實現上述目的，本專利技術還提供了一種基于高清視頻監控圖像的車輛目標快速定位及事件檢測方法的嵌入式軟件設計技術，所述嵌入式軟件功能包括高清視頻監控圖像增強處理功能，用于實現復雜監控場景下的高清(200萬像素以上)視頻監控圖像增強處理，以消除圖像噪聲干擾；車輛目標快速檢測定位功能，用于實現復雜監控場景下高清視頻監控圖像設定偵測區域中車輛目標快速檢測定位，以快速確定車輛目標；車輛目標圖像運動補償功能，用于實現非均勻光照條件下高清視頻監控圖像設定偵測區域中車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正等運動補償功能，以提高設定偵測區域圖像中車輛目標定位及識別精度；車輛目標行駛軌跡跟蹤及事件特征提取功能，根據實時檢測到的高清視頻監控圖像設定偵測區域中車輛目標行駛軌跡及事件特征進行樣本匹配，實現車輛目標事件特征快速分類及識別。本專利技術針對復雜背景下的高清(200萬像素以上)視頻監控圖像車輛目標快速定位及事件檢測需求，嵌入式軟件功能設計實現非均勻光照條件下高清視頻監控圖像增強處理和軟件的可信、可靠性，車輛目標快速檢測、定位速度快，適應動態范圍大、事件檢測精度高，提高前端嵌入式系統(智能攝像機)可靠性和穩定性，降低現場參數設置要求和難度。附圖說明圖I為本專利技術高清視頻監控圖像的車輛目標快速定位、事件檢測方法流程框圖；圖2為本專利技術高清視頻監控圖像的車輛目標快速定位、事件檢測系統邏輯框圖。具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本專利技術技術方案做進一步的詳細描述。圖I為本專利技術高清視頻監控圖像的車輛目標快速定位、事件檢測方法流程圖，如圖所示，本專利技術具體技術實現方案包括如下步驟步驟301，對高清攝像機實時采集的高清視頻監控圖像進行增強處理(根據高清視頻監控圖像中背景和內容確定圖像增強濾波器模板類型及加權系數)，實時比對高清視頻監控圖像中設定偵測區域圖像與動態背景圖像之間的差別，對實時采集的高清視頻監控圖像中設定偵測區域車輛目標進行快速檢測、定位(采用自適應梯度檢測定位算法)；步驟302，將實時檢測到的高清視頻監控圖像中設定偵測區域車輛目標圖像映射到原始高清視頻監控圖像設定偵測區域動態背景圖像中，依據預置報警門限及現場管理需求排除檢測出車輛目標中干擾成份，跟蹤車輛目標行駛軌跡，對車輛目標事件特征進行分類； 步驟303,將高清視頻監控國像中設定偵測區域國像轉換為灰度像，并對高清視頻監控圖像中設定偵測區域灰度圖像進行二值化處理；步驟304，將車輛目標行駛軌跡與管理樣本庫模板進行實時比對，確定設定偵測區域車輛目標事件特征及事件(檢測)類型(采用自學習方式和擇優判斷算法形成的車輛目標行駛軌跡及事件特征)；步驟305，實時學習、優化管理樣本庫車輛目標事件特征及事件(檢測)類型(采用自學習方式和擇優判斷算法形成的車輛目標行駛軌跡及事件特征樣本)，實時評估設定偵測區域車輛目標事件(檢測)類型可信度。所述的步驟305采用動態樣本聚類分析法對車輛目標行駛軌跡、事件特征及事件檢測結果可信度進行評估。圖2為本專利技術基于高清視頻監控圖像的車輛事件檢測系統的邏輯框圖，基于高清視頻監控圖像的車輛事件檢測系統，該系統由高清視頻監控圖像增強處理模塊I、車輛目標快速檢測定位模塊2、灰度圖像二值化處理模塊3、車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正模塊4、車輛目標行駛軌跡跟蹤及事件特征提取模塊5和車輛目標事件檢測及可信度評估模塊6組成模塊I、高清視頻監控圖像增強處理在高清視頻本文檔來自技高網...
【技術保護點】
高清視頻監控圖像的車輛目標定位、事件檢測系統，其特征在于，該系統由高清視頻監控圖像增強處理模塊、車輛目標快速檢測定位模塊、設定偵測區域灰度圖像二值化處理模塊、車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正模塊、車輛目標行駛軌跡跟蹤及事件特征提取模塊和車輛目標事件檢測及可信度評估模塊組成；其中，所述高清視頻監控圖像增強處理模塊用于實現對前端高清視頻監控攝像機實時采集圖像的數字增強處理，根據高清視頻監控圖像中背景/場景和內容/目標圖像實時確定圖像濾波器模板類型及加權系數，獲取最佳信噪比增強圖像，提高后續車輛定位及事件檢測精度,？消除圖像噪聲干擾；？所述車輛目標快速檢測定位模塊實現設定偵測區域與動態背景圖像間實時比對，采用自適應梯度檢測定位算法對其中車輛目標進行快速檢測、定位；所述設定偵測區域灰度圖像二值化處理模塊實現設定偵測區域圖像轉換為灰度圖像后的二值化處理；所述車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正模塊用于實現非均勻光照條件下高清視頻監控圖像中車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正算法實現設定偵測區域車輛目標及車輛軌跡圖像傾斜度校正處理;？所述車輛目標行駛軌跡跟蹤及事件特征提取模塊用于實現在經圖像傾斜度校正后的二值化圖像中車輛目標行駛軌跡圖像分割及事件特征提取；所述車輛目標事件檢測及可信度評估模塊采用動態樣本聚類分析法實現車輛目標行駛軌跡圖像匹配識別和本地車輛目標行駛軌跡圖像/特征樣本庫中特征樣本的優化、調整。...
【技術特征摘要】
1.高清視頻監控圖像的車輛目標定位、事件檢測系統，其特征在于，該系統由高清視頻監控圖像增強處理模塊、車輛目標快速檢測定位模塊、設定偵測區域灰度圖像二值化處理模塊、車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正模塊、車輛目標行駛軌跡跟蹤及事件特征提取模塊和車輛目標事件檢測及可信度評估模塊組成； 其中，所述高清視頻監控圖像增強處理模塊用于實現對前端高清視頻監控攝像機實時采集圖像的數字增強處理，根據高清視頻監控圖像中背景/場景和內容/目標圖像實時確定圖像濾波器模板類型及加權系數，獲取最佳信噪比增強圖像，提高后續車輛定位及事件檢測精度，消除圖像噪聲干擾； 所述車輛目標快速檢測定位模塊實現設定偵測區域與動態背景圖像間實時比對，采用自適應梯度檢測定位算法對其中車輛目標進行快速檢測、定位； 所述設定偵測區域灰度圖像二值化處理模塊實現設定偵測區域圖像轉換為灰度圖像后的二值化處理； 所述車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正模塊用于實現非均勻光照條件下高清視頻監控圖像中車輛目標及行駛軌跡圖像傾斜度校正算法實現設定偵測區域車輛目標及車輛軌跡圖像傾斜度校正處理； 所述車輛目標行駛軌跡跟蹤及事件特征提取模塊用于實現在經圖像傾斜度校正后的二值化圖像中車輛目標行駛軌跡圖像分割及事件特征提取； 所述車輛目標事件檢測及可信度評估模塊采用動態樣本聚類分析法實現車...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李剛，石飛榮，田秦，
申請(專利權)人：陜西省交通規劃設計研究院，北京科技大學，
類型：發明
國別省市：
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