一種道路交通狀況展現系統及其方法技術方案

本發明專利技術提供了一種既保護隱私又能充分展現道路交通狀況的道路交通狀況展現系統及其方法。本發明專利技術的道路交通狀況展現系統，包括監控系統，運動物體識別系統，動畫建模系統，動畫合成系統和展現系統。本發明專利技術的道路交通狀況展現系統及其方法，通過建立動畫模型的方法，將道路交通狀況視頻轉化為動畫形式的道路交通狀況視頻；充分展現了道路交通狀況，能詳細到每條車道的交通情況，以及路邊行人的擁擠情況；同時也充分保護了隱私，做到了充足的信息過濾。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種道路交通管理設備及其管理方法，尤其是一種道路交通狀況展現系統及其方法。
技術介紹
城市信息化的進程，越來越多的城市管理內容信息化，公眾用戶隨之可以訪問越來越多的公共信息。現有城市道路上，裝備了成千上萬的監控攝像頭，這些攝像頭的監控錄像展現了道路交通狀態的第一手資料。以何種方式將道路交通狀況信息開放給公眾用戶，是一個重要問題。 現有技術中，道路交通狀況展現可以采用以下兩種實現方案實現方案一、將城市中布局的各攝像頭的道路交通狀況視頻流，統一傳輸給數據中心。數據中心標明公眾用戶可以訪問的道路交通狀況視頻。流媒體轉發平臺，經過轉碼將原始視頻流，轉化成公眾用戶便于接受的視頻流。公眾用戶通過各種客戶端訪問相關的道路交通狀況視頻。本方案直觀的展現道路交通狀況，公眾用戶可以詳細的了解到道路交通狀況，路口的擁堵程度等。同時，某些隱私信息也會暴漏給公眾，如某個車輛何時出現在哪些地點等。實現方案二 城市中布局的各攝像頭對道路交通狀況進行監控，并分析各道路上的車流量，車輛行駛速度等。道路交通狀況展現系統獲取車流量、車速等信息，將其數值直接展現給用戶，或者在交通圖上，以不同的顏色表示不同道路的車輛速度。本方案，部分展現了道路交通狀況。但這種展現方式，屏蔽了大部分交通狀況信息，公眾用戶對此交通狀況很難有直觀的了解。綜上，現有技術中提供的道路交通狀況展現方案，沒有很好的展現道路的交通狀況。方案一過多的暴漏了隱私信息，容易造成各種不良后果。方案二，只展現了少量的道路交通狀況，公眾用戶很難了解詳細信息。
技術實現思路
本專利技術提供了一種既保護隱私又能充分展現道路交通狀況的道路交通狀況展現系統及其方法。實現本專利技術目的之一的道路交通狀況展現系統，包括監控系統，運動物體識別系統，動畫建模系統，動畫合成系統和展現系統；所述監控系統包括監控攝像頭和監控中心；監控攝像頭將采集的道路交通狀況視頻傳送到監控中心；所述運動物體識別系統，包括運動物體識別子單元和運動信息識別子單元，運動信息識別子單元通過分析道路交通視頻的每幀圖像，識別運動物體位置信息(Xn，Yn);并通過分析前后幀的視頻圖像，得到運動物體的運動軌跡，差分運動物體不同幀的位置，得到運動物體的運動方向Jn，其中當物體靜止時，則運動物體沒有運動方向；所述動畫建模系統用于對道路交通狀況視頻每幀的圖像進行建模；所述動畫合成系統系統，根據運動物體識別系統得到的運動物體及運動情況信息，將動畫模型合成動畫視頻，以符合道路交通狀況的實際視頻。所述動畫合成系統，包括控制子單元、運動物體模型子單元、背景模型子單元和合成子單元；控制子單元用于控制運動物體模型在背景模型中的位置，以及運動方向；控制子單元從運動物體識別系統中得到運動信息；合成子單元把組合在一起的動畫模型，轉換成動畫畫面，并對動畫畫面總成的一系列視頻幀進行編碼，形成可以供公眾查詢的道路交通狀況視頻。實現本專利技術目的之二的道路交通狀況展現方法，包括如下步驟 (I)接收攝像頭傳來的道路交通狀況視頻，解碼視頻流，得到每幀視頻圖像；(2)對每幀視頻圖像中的運動物體進行檢測檢測運動物體的位置，并根據前后幀的視頻畫面，得到運動物體的運動方向，識別視頻圖像中的運動物體；(3)對視頻畫面的背景進行動畫建模，對視頻畫面中的運動物體進行動畫建模；針對視頻中的背景物體和運動物體分別建立動畫模型。背景物體指得是，道路交通狀況視頻中長期不變的背景，如道路、建筑，樹木等，此類背景建立模型后可以長期使用。運動物體指的是道路交通狀況視頻中與背景不同的物體，可快速運動，也可一段時間內處于靜止狀態，如車輛，人，自行車等。(4)根據運動物體檢測得到的每個運動物體的位置及運動方向信息，將運動物體模型疊加到背景動畫模型上去，進而得到一系列的動畫視頻幀，編碼動畫視頻幀得到可供公眾用戶查看的道路交通狀況視頻；(5)流媒體播放展現公眾用戶需要查看某地點交通狀況時，點播相應的動畫視頻。所述步驟(2)中，對視頻流中的每一幀視頻畫面進行運動物體識別，獲得運動物體的運動信息Xn，Yn, Jn，其中Xn為第η幀道路交通狀況視頻畫面運動物體的橫軸像素點坐標，Yn為第η幀道路交通狀況視頻畫面運動物體的縱軸像素點坐標，Jn為第η幀視頻畫面運動物體運動方向與橫軸的夾角，Jn通過運動物體的運動軌跡得到。所述步驟(2)中識別運動物體包括對車輛的識別，對人的識別和其他運動物體的識別；對車輛的識別，包括通過車輛識別技術，識別車輛的大小如大型車、中型車、小型車，識別車輛的運動軌跡，其中包括運動方向，是否轉彎，是否靜止；進一步識別車輛的車型，包括公交車，廂式貨車或某款具體車型；對人的識別，包括兩種方法一，模糊化識別，通過肩頭方法識別人群中人數量多少，占的面積大小，位置和運動方向；方法二，精確化識別，通過建立人體的軀干模型，識別具體的人，包括性別，高矮，服飾顏色，位置和運動方向；對其他運動物體的識別，包括對已知的運動物體，進行建模、識別，包括自行車和三輪車；對未知的運動物體，區分物體的形狀，大小和顏色特征，識別運動物體的位置，運動方向。所述步驟(3)的動畫建模包括車輛建模、人建模以及其他運動物體的建模；車輛建模需區分大型車、中型車、小型車，車輛建模可進一步細致到某款車型的建模；人建模有兩種方式一種是人群建模，人群建模按照人數多、人數中等、人數少進行區分；另一種是對每個個體建模，區分男女、高矮、胖瘦。所述步驟(3)的背景建模和動畫建模方法為三維建模對每個道路交通狀況視頻中的背景物體單獨建立三維模型，模型包括周邊建筑物，路邊設施，樹木和道路；其中道路需要和實際情況基本一致，包括車道條數，車道轉彎情況和道路中間的隔離欄；對于運動物體，建立運動物體的三維模型庫，包括大型車模型，中型車模型，小型車模型，人物模型；每個識別出來的運動物體需有一個三維模型對應，每增加一個新的類型的運動物體，就需要對應增加一種新的三維模型；運動物體的三維模型需建立運動時的各種運動姿態模型。所述步驟(3)的背景建模和動畫建模方法為二維建模對每個道路交通狀況視頻中的背景物體單獨建立二維模型，模型包括周邊建筑物，路邊設施，樹木和道路；其中道路需要和實際情況基本一致，包括車道條數，車道轉彎情況和道路中間的隔離欄；對于運動物體，建立運動物體的二維模型庫，包括大型車模型，中型車模型，小型車模型和人物模型；每個識別出來的運動物體需有一個二維模型對應，每增加一個新的類型的運動物體，就需要對應增加一種新的二維模型；運動物體的二維模型需建立運動時的一系列的不同姿態的二 維圖。所述步驟(5)的流媒體播放展現可采用兩種方式一種是專用的展現終端，播放數據處理系統中得到的動畫形式的道路交通狀況視頻；另一種是采用瀏覽器模式，播放數據處理系統中得到的動畫形式的道路交通狀況視頻；用戶展現終端可以使PC機，手機或者其他可進行播放的聯網設備。本專利技術的道路交通狀況展現系統及其方法的有益效果如下本專利技術的道路交通狀況展現系統及其方法，通過建立動畫模型的方法，將道路交通狀況視頻轉化為動畫形式的道路交通狀況視頻；充分展現了道路交通狀況，能詳細到每條車道的交通情況，以及路邊行人的擁擠情況；同時也充分保護了隱私，做到了充足的信息過濾。附圖說明圖I為本專利技術的道路交通狀況展現系統的結構示意圖。圖2為本發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種道路交通狀況展現系統，包括監控系統，運動物體識別系統，動畫建模系統，動畫合成系統和展現系統；所述監控系統包括監控攝像頭和監控中心；監控攝像頭將采集的道路交通狀況視頻傳送到監控中心；所述運動物體識別系統，包括運動物體識別子單元和運動信息識別子單元，運動信息識別子單元通過分析道路交通視頻的每幀圖像，識別運動物體位置信息(Xn，Yn)；并通過分析前后幀的視頻圖像，得到運動物體的運動軌跡，差分運動物體不同幀的位置，得到運動物體的運動方向Jn，其中當物體靜止時，則運動物體沒有運動方向；所述動畫建模系統用于對道路交通狀況視頻每幀的圖像進行建模；所述動畫合成系統系統，根據運動物體識別系統得到的運動物體及運動情況信息，將動畫模型合成動畫視頻，以符合道路交通狀況的實際視頻。

【技術特征摘要】
1.一種道路交通狀況展現系統，包括監控系統，運動物體識別系統，動畫建模系統，動畫合成系統和展現系統； 所述監控系統包括監控攝像頭和監控中心；監控攝像頭將采集的道路交通狀況視頻傳送到監控中心； 所述運動物體識別系統，包括運動物體識別子單元和運動信息識別子單元，運動信息識別子單元通過分析道路交通視頻的每幀圖像，識別運動物體位置信息(Xn，Yn);并通過分析前后幀的視頻圖像，得到運動物體的運動軌跡，差分運動物體不同幀的位置，得到運動物體的運動方向Jn，其中當物體靜止時，則運動物體沒有運動方向； 所述動畫建模系統用于對道路交通狀況視頻每幀的圖像進行建模； 所述動畫合成系統系統，根據運動物體識別系統得到的運動物體及運動情況信息，將動畫模型合成動畫視頻，以符合道路交通狀況的實際視頻。2.根據權利要求I所述的道路交通狀況展現系統，其特征在于所述動畫合成系統，包括控制子單元、運動物體模型子單元、背景模型子單元和合成子單元；控制子單元用于控制運動物體模型在背景模型中的位置，以及運動方向；控制子單元從運動物體識別系統中得到運動信息；合成子單元把組合在一起的動畫模型，轉換成動畫畫面，并對動畫畫面總成的一系列視頻幀進行編碼，形成可以供公眾查詢的道路交通狀況視頻。3.—種道路交通狀況展現方法，包括如下步驟 (1)接收攝像頭傳來的道路交通狀況視頻，解碼視頻流，得到每幀視頻圖像； (2)對每幀視頻圖像中的運動物體進行檢測檢測運動物體的位置，并根據前后幀的視頻畫面，得到運動物體的運動方向，識別視頻圖像中的運動物體； (3)對視頻畫面的背景進行動畫建模，對視頻畫面中的運動物體進行動畫建模； 針對視頻中的背景物體和運動物體分別建立動畫模型。背景物體指得是，道路交通狀況視頻中長期不變的背景，如道路、建筑，樹木等，此類背景建立模型后可以長期使用。運動物體指的是道路交通狀況視頻中與背景不同的物體，可快速運動，也可一段時間內處于靜止狀態，如車輛，人，自行車等。(4)根據運動物體檢測得到的每個運動物體的位置及運動方向信息，將運動物體模型疊加到背景動畫模型上去，進而得到一系列的動畫視頻幀，編碼動畫視頻幀得到可供公眾用戶查看的道路交通狀況視頻； (5)流媒體播放展現公眾用戶需要查看某地點交通狀況時，點播相應的動畫視頻。4.根據權利要求3所述的道路交通狀況展現方法，其特征在于所述步驟(2)中，對視頻流中的每一幀視頻畫面進行運動物體識別，獲得運動物體的運動信息Xn，Yn, Jn，其中Xn為第η幀道路交通狀況視頻畫面運動物體的橫軸像素點坐標，Yn為第η幀道路交通狀況視頻畫面運動物體的縱軸像素點坐標，Jn為第η幀視頻畫面運動物體運動方向與橫軸的夾角，Jn通過運動物體的運動軌跡得到。5.根據權利要求3所述的道路交通狀況展現方法，其特征在于所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王春明，李會茹，劉偉，
申請(專利權)人：北京中電華遠科技有限公司，
類型：發明
國別省市：