车流量检测技术综述
智能交通系统中的交通流量监测技术介绍
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智能交通系统中的交通流量监测技术介绍智能交通系统是运用先进的信息技术和通信技术,对交通运输系统中的交通流量、交通事故、交通环境等进行监测、控制和管理的系统。
而交通流量监测技术是智能交通系统中的重要组成部分,它通过收集、处理和分析交通数据,为交通管理者和用户提供交通运行状态和交通状况的实时信息,从而能够有效提高交通管理水平和交通运输效率。
一、交通流量监测技术的意义智能交通系统中的交通流量监测技术在交通管理中具有重要意义。
首先,交通流量监测技术可以实现交通流量的实时监测。
通过采集道路上的交通数据,交通管理部门可以准确地了解交通流量的分布情况、速度和密度等信息,从而能够及时采取措施,对交通流量进行优化调度,保证交通流畅和道路安全。
其次,交通流量监测技术可以提供交通状况的实时信息。
交通数据的采集和处理可以实现对道路交通状况的实时分析和预测,将分析结果通过交通控制中心或者移动端展示给驾驶员和交通管理者,从而帮助他们了解交通拥堵情况,选择更合理的出行路线,提高整体交通效率。
最后,交通流量监测技术可以对交通事故进行监测和预警。
通过对交通数据的分析,可以实时监测到交通事故的发生情况和位置,并迅速提供救援信息,增加救援的响应速度,最大限度地减少交通事故造成的损失和伤亡。
二、交通流量监测技术的分类交通流量监测技术主要包括传统交通流量监测和智能交通流量监测两大类。
传统交通流量监测主要采用地面感应器、视频监测和车辆计数等手段进行数据的采集和处理。
其中,地面感应器主要通过地磁感应和微波感应等技术,实时监测车辆的通过时间和速度等信息;视频监测则通过安装在道路上的摄像头,获取交通流量的图像和视频,通过图像处理和车辆识别技术,实现车辆计数和交通状况的分析。
智能交通流量监测则采用更加先进的技术手段,如雷达、红外感应、激光扫描和无线通信等技术。
通过这些先进的传感器和通信技术,可以实现对交通流量的实时监测和分析,准确获取交通数据,并通过预测模型和算法,对交通状况进行预测和调度。
车流量检测.pdf

道路车辆检测技术概述近年来,随着我国交通运输事业的蓬勃发展,智能交通系统(ITS)的研究和应用越来越得到重视,交通运输部于2011年4月颁布了《公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划》,提出“必须把推进交通运输信息化建设摆在‘十二五’规划中的突出位置”。
准确、实时、完整的交通信息采集是ITS的基础,而车辆检测器则是对动态交通信息进行实时采集的基础设施。
随着电子技术、通信技术和计算机技术的不断发展,车辆检测器也由过去比较单一的种类发展为采用不同技术手段,具有多类型、多品种、多系列的交通车辆参数检测器家族。
按信息采集方式的不同,可分为固定型检测技术和移动型检测技术。
固定型检测技术可分为磁频采集、波频采集和视频采集3类,主要有感应线圈检测器、磁力检测器、微波检测器、超声波检测器、红外线检测器和视频检测器等,目前我国道路监控系统中,使用最多的是感应线圈车辆检测器、视频车辆检测器和微波车辆检测器3种。
移动型检测技术目前主要有浮动车法、车辆识别法和探测车法等,运用的技术主要有基于GPS的定位采集技术、基于汽车牌照自动判别的采集技术、基于电子标签(Beacon)的定位采集技术和基于手机探测车的采集技术。
1磁频类车辆检测器磁频类车辆检测器是基于电磁感应原理的车辆检测器,主要有感应线圈检测器、磁性检测器和地磁检测器等,其中感应线圈检测器是目前使用最广泛的交通流量检测装置。
1.1感应线圈检测器感应线圈检测器是地埋型检测器,其传感器为一组通有一定工作电流的环形感应线圈。
当车辆进入环形感应线圈所形成的磁场时,引起电路中调谐电流的频率或相位变化,检测处理单元通过对频率或相位变化的响应,得出一个检测到车辆的输出信号。
感应线圈检测器可直接提供车辆出现、车辆通过、车辆计数及车道占有率等交通流信息。
调查表明,用2m×2m的标准感应线圈对交通流量进行检测,其精度可达到98%~99%。
通常在同一车道内埋设2个感应线圈,根据测定车辆通过前后线圈的脉冲响应时间差,计算距离/时间就可测出车速。
《2024年基于目标检测及跟踪的车流量检测算法研究》范文
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《基于目标检测及跟踪的车流量检测算法研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速,道路交通流量日益增大,车流量的实时监测与统计成为了城市交通管理的重要一环。
传统的车流量检测方法主要依赖于人工计数或使用固定摄像头进行视频分析,这些方法不仅效率低下,而且无法满足实时、准确、高效的需求。
因此,基于目标检测及跟踪的车流量检测算法成为了研究的热点。
本文旨在研究并探讨基于目标检测及跟踪的车流量检测算法的原理、实现方法及其应用效果。
二、车流量检测算法概述车流量检测算法主要基于计算机视觉技术,通过图像处理和模式识别等方法,实现对车辆目标的检测与跟踪。
该算法主要包括目标检测和目标跟踪两个部分。
1. 目标检测目标检测是车流量检测算法的基础,其主要任务是在图像中找出感兴趣的车辆目标。
常用的目标检测方法包括基于特征的方法、基于深度学习的方法等。
其中,基于深度学习的目标检测方法具有较高的准确性和鲁棒性,被广泛应用于车流量检测中。
2. 目标跟踪目标跟踪是对检测到的车辆目标进行连续跟踪的过程。
通过跟踪车辆的运动轨迹,可以实现对车流量的统计和分析。
常用的目标跟踪方法包括基于滤波的方法、基于学习的方法等。
三、算法实现基于目标检测及跟踪的车流量检测算法的实现主要包括以下几个步骤:1. 图像预处理:对输入的图像进行预处理,包括去噪、二值化等操作,以便于后续的目标检测和跟踪。
2. 目标检测:利用深度学习等方法对预处理后的图像进行车辆目标的检测。
3. 特征提取:对检测到的车辆目标进行特征提取,以便于后续的目标跟踪。
4. 目标跟踪:利用特征提取的结果,采用适当的跟踪算法对车辆目标进行连续跟踪。
5. 车流量统计:根据跟踪结果,统计单位时间内通过特定路段的车辆数量,从而得到车流量数据。
四、算法应用及效果基于目标检测及跟踪的车流量检测算法在城市交通管理中具有广泛的应用前景。
通过实时监测和统计车流量数据,可以有效地帮助交通管理部门进行交通疏导、道路规划等工作。
智慧城市交通系列之车流量检测(一)
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智慧城市交通系列之车流量检测(⼀)序⾔车流量在⽬前的交通系统中应该是⾮常普遍的,可以⽤于统计某条⼲道的车辆经过总数,与⼈流检测实现原理⼏乎是⼀样的,都是基于⽬标检测和跟踪进⾏,本例的实现是基于yolov5+deepsort,使⽤yolov5对车辆进⾏检测,再⽤deepsort对其跟踪,⽽后设计⼀系列的规则撞线进⾏两个⽅向的车流数量统计。
⽹上实现的⽅式有很多种,效果⼤同⼩异,可以择优选择学习。
⼀、实现原理基于之前的yolo+deepsort上,将person类别改为车辆类别,因为coco数据集中,车辆类别有⼏种【car,bus,truck】,所以都要保存下来。
⾸先来看⼀下yolov5+deepsort的车辆跟踪初始效果,看着密密⿇⿇的框和id,思考⼀下该如何去设计这些规则进⾏统计。
⾸先观察图中,需要构建⼀个区域对经过的车辆进⾏统计,因为有两个⽅向,所以这⾥构建了黄、蓝两个区域,因为考虑到路⾯并不是规则矩形,所以构建的是多边形区域。
mask掩码代码如下:def draw_mask(height,width):# 根据视频尺⼨,填充⼀个polygon,供撞线计算使⽤mask_image_temp = np.zeros((height, width), dtype=np.uint8)# 初始化2个撞线polygon 蓝⾊list_pts_blue =[[277,305],[926,308],[983,344],[220,335]]# 蓝⾊多边形坐标,可根据⾃⼰的场景修改ndarray_pts_blue = np.array(list_pts_blue, np.int32)polygon_blue_value_1 = cv2.fillPoly(mask_image_temp,[ndarray_pts_blue], color=1)# 构建多边形polygon_blue_value_1 = polygon_blue_value_1[:,:, np.newaxis]# 填充第⼆个polygon 黄⾊mask_image_temp = np.zeros((height, width), dtype=np.uint8)list_pts_yellow =[[220,335],[983,344],[1030,370],[170,356]]# 黄⾊多边形坐标,可根据⾃⼰的场景修改ndarray_pts_yellow = np.array(list_pts_yellow, np.int32)polygon_yellow_value_2 = cv2.fillPoly(mask_image_temp,[ndarray_pts_yellow], color=2)# 构建多边形polygon_yellow_value_2 = polygon_yellow_value_2[:,:, np.newaxis]# 撞线检测⽤mask,包含2个polygon,(值范围 0、1、2),供撞线计算使⽤polygon_mask_blue_and_yellow = polygon_blue_value_1 + polygon_yellow_value_2# 缩⼩尺⼨,1920x1080->960x540polygon_mask_blue_and_yellow = cv2.resize(polygon_mask_blue_and_yellow,(width, height))# 蓝⾊盘 b,g,rblue_color_plate =[255,0,0]# 蓝 polygon图⽚blue_image = np.array(polygon_blue_value_1 * blue_color_plate, np.uint8)# 黄⾊盘yellow_color_plate =[0,255,255]# 黄 polygon图⽚yellow_image = np.array(polygon_yellow_value_2 * yellow_color_plate, np.uint8)# 彩⾊图⽚(值范围 0-255)color_polygons_image = blue_image + yellow_image# 缩⼩尺⼨,1920x1080->960x540color_polygons_image = cv2.resize(color_polygons_image,(width, height))return polygon_mask_blue_and_yellow,color_polygons_image最后掩码图如下,后⾯我们会告诉这个掩码怎么使⽤。
车流量检测方法纵览
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车流量检测技术综述胡明亮1,李飞飞2 ,钟德浩3(1、江西方兴科技有限公司,江西南昌330003)(2、江西省高等级公路管理局泰井管理处,江西南昌330003)(3、江西省高等级公路管理局瑞赣养护中心,江西南昌330003)摘要:车流量检测是交通管理与控制的基础。
在综述了车流量检测的传统方法、技术特点和存在的问题后,重点分析了基于视频图像的车流量检测技术,并对其发展趋势进行了展望。
关键词:信息工程;视频图像;车流量检测;数字图像处理0 前言城市智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注,如何通过智能交通系统建设来缓解日益严重的交通问题已成为交通领域的研究热点。
车流量检测系统是智能交通(ITS)的基础部分,在城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设以及交通流的基础理论研究中占有很重要的地位。
近年来,逐渐发展起来了以空气管道检测技术、磁感应检测技术、波频检测技术和视频检测技术等[1~2]为代表的多种交通检测技术[3]。
车流量检测主要是通过各种传感设备对路面行驶车辆进行探测,获取相关交通参数,以达到对公路各路段交通状况及异常事件的自动检测、监控、报警等目的。
较其它方法而言,基于视频图像的检测技术涉及到视频采集、通信传输、图像处理、人工智能以及计算机视觉等多个学科,具有安装维修灵活、成本低、应用范围广、可拓展性强和交通管理信息全面等优点,并已经在国内外高速公路和公路的交通监控系统中得到应用。
常用的基于视频图像的车辆检测算法有:灰度法、背景差法、相邻帧差法、边缘检测法[4]等。
随着图像处理技术、计算机视觉、人工智能的发展和硬件处理速度的提高,基于视频图像的车流量检测技术得到了广泛的应用。
本文对各种车流量检测方法进行了综述,并对基于视频图像的车流量检测研究工作进行了展望。
1 传统车流量检测方法按照车辆信息获取方式的不同,实际应用当中已经产生了空气管道检测技术、磁感应检测技术和波频检测技术。
1.1 空气管道检测技术空气管道检测是接触式的检测方法,在高速公路主线的检测点拉一条空心的塑料管道并作固定,一端封闭,另一端连接计数器,当车辆经过塑料管道时,车轮压到空气管道,管内空气被挤压而触动计数器进行计算车流量的方法。
机器视觉车流量检测技术,智能交通的最好体现
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机器视觉车流量检测技术,智能交通的最好体现
车流量检测一直是交通领域比较关注的项目,既可以保障道路行驶安全,也可以达到宏观调控的目的。
上篇我们说到,如今已经是智能交通时代了,也介绍了基于机器视觉的车牌识别技术的优势。
同时,机器视觉车流量检测技术是我国实现智能交通的最好体现,在整个交通领域都有着重要的地位。
长久以来,也存在了许多的车流量检测方法,但是,这些方法又多多少少存在了一定的弊端。
例如,超声波频检测技术:采取接收从车辆或地面反射回来的超声波来判断有无车辆通过的方法,此技术由于受电磁波传播过程中会出现衰减的影响,在实际应用中准确性较差;空气管道检测技术:通过车辆经过特定管道时,管内空气挤压而触动计数器的方式来检测,此技术显而易见方法比较繁琐,使用寿命短;电磁感应检测技术:此技术相对来说性能比较稳定、技术比较先进、也不太受环境因素的影响,但是,由于感应装置是固定埋在地面上的,一旦有车辆违章非正常行驶时,就容易产生误差了,而且路面的可维修性也相应降低了。
那幺,相对而言,机器视觉车流量技术则更具有成本低、稳定性强、准确性高、应用范围广、以及交通管理信息全面等优点,正因为如此,此技术目前已经在国内外高速公路和公路的交通监控系统中得到了广泛的应用。
机器视觉车流量检测技术能够为交通监测提供高质量的图像信息,实现准确可靠地道路交通的监视和控制。
检测系统主要是由视频采集、视频信号处理、车流量检测结果输出等几部分组成的,对应的,这些环节则是由机器。
《2024年基于目标检测及跟踪的车流量检测算法研究》范文
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《基于目标检测及跟踪的车流量检测算法研究》篇一一、引言随着城市交通网络的快速发展和交通压力的不断增加,车流量的监测和分析成为智能交通系统的重要环节。
本文提出一种基于目标检测及跟踪的车流量检测算法,通过对道路中行驶车辆的准确检测与追踪,实现对车流量的实时监测和数据分析。
二、目标检测技术概述目标检测是计算机视觉领域的重要技术,主要任务是在图像或视频中识别出感兴趣的目标。
在车流量检测中,目标检测技术主要用于从道路监控视频中检测出行驶的车辆。
目前常用的目标检测算法包括基于深度学习的检测算法,如Faster R-CNN、YOLO等。
三、基于深度学习的车流量检测算法本文提出的算法以深度学习为基础,结合目标检测和跟踪技术,实现对车流量的实时监测。
具体步骤如下:1. 车辆目标检测:利用深度学习算法对道路监控视频进行车辆目标检测。
通过训练模型,使模型能够准确识别出道路上的车辆,并标记出其在视频帧中的位置。
2. 车辆目标跟踪:在车辆目标检测的基础上,利用跟踪算法对检测到的车辆进行持续跟踪。
通过分析连续帧中的车辆位置信息,实现车辆的稳定跟踪。
3. 车流量统计与分析:根据车辆目标检测和跟踪的结果,统计出单位时间内的车流量数据,并进行分析。
通过对车流量的分析,可以得出道路的交通状况、交通拥堵情况等信息。
四、算法实现与优化在算法实现过程中,需要考虑如何提高检测和跟踪的准确性和实时性。
为此,本文提出以下优化措施:1. 数据预处理:对道路监控视频进行预处理,如去噪、增强等操作,以提高图像质量,有利于提高目标检测的准确性。
2. 模型优化:通过调整模型参数、使用更深的网络结构等方式,提高模型对车辆的识别能力,降低误检和漏检率。
3. 跟踪算法优化:采用更高效的跟踪算法,如基于深度学习的跟踪算法,提高车辆跟踪的准确性和实时性。
4. 并行计算:利用GPU等并行计算资源,加速算法的运行速度,提高实时性。
五、实验与分析为了验证本文提出的算法的有效性,进行了实验分析。
智能交通系统中的交通流量监测与管理
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智能交通系统中的交通流量监测与管理一、引言随着城市的不断发展和交通工具的日益普及,交通拥堵问题逐渐成为城市发展面临的重要挑战。
如何有效地监测和管理交通流量成为了智能交通系统研究的重要方向。
本文将重点介绍智能交通系统中的交通流量监测与管理的相关技术和方法。
二、交通流量监测技术1. 传感器技术传感器技术是交通流量监测中最常用的技术之一。
通过在交通道路、交叉口或收费站等地点安装各种传感器设备,如电感线圈、红外线传感器等,可以实时感知车辆的通过情况,并将数据传输到交通监测中心进行分析和处理。
2. 视频监测技术视频监测技术通过安装摄像头在交通要道上进行实时监控,利用计算机视觉和图像处理技术,对车辆数量、速度、车道占有率等进行自动分析和识别。
该技术能够实现较大范围的交通流量监测,并且可以利用图像缓存技术进行交通事件的回溯。
3. 无线通信技术无线通信技术在交通流量监测中起到了重要作用。
通过在交通设备上安装无线通信模块,可以实现设备之间的实时数据传输和通信。
这样可以方便地获取各个设备的数据,实现对交通流量的远程监测和管理。
三、交通流量管理方法1. 动态交通信号控制动态交通信号控制是一种根据实时交通流量情况来调整信号灯的时间和相位序列的方法。
通过监测交通流量,系统可以根据实际情况来合理调整信号灯的工作状态,从而达到减少交通拥堵的目的。
这种方法可以通过集中控制系统或者分布式控制系统来实现。
2. 路网动态优化路网动态优化是通过对整个路网的交通流量进行监测和分析,采取优化调整的方法来改善交通拥堵状况。
这种方法通常需要建立精确的交通流量模型,并借助交通控制中心的支持进行实时计算和调整。
3. 交通信息发布交通信息发布是指通过各种媒介,如公告牌、电视台、手机应用等,向公众发布交通拥堵信息和路况预测,以帮助司机和乘客选择更合适的路线和出行方式。
通过及时发布交通信息,可以引导交通流量的合理分布,有效减少拥堵状况。
四、智能交通系统实践案例1. 北京智能交通流量监测与管理系统北京市在交通流量监测与管理方面取得了丰硕的成果。
高速公路收费系统中的车流量检测与计费技术
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高速公路收费系统中的车流量检测与计费技术高速公路收费系统是现代交通运输领域重要的组成部分,其主要目的是准确计算车辆行驶距离并按照车型、车辆类型等因素收取相应费用。
车流量检测与计费技术是保证收费系统准确性和效率的关键因素之一。
本文将着重探讨车流量检测与计费技术在高速公路收费系统中的应用与发展。
一、车流量检测技术的种类在高速公路收费系统中,车流量检测技术的种类非常多样。
常见的车流量检测技术包括传感器检测技术、视频图像处理技术和无线通信技术。
1.传感器检测技术传感器检测技术是通过在道路上部署传感器设备进行车流量检测的方法。
这些传感器可以采用不同原理,如磁性、压力、声波等,来检测过往车辆的数量和速度。
传感器检测技术具有响应时间短、精度高、可靠性强等优点,被广泛应用于高速公路收费系统。
2.视频图像处理技术视频图像处理技术是通过在高速公路的出入口等位置安装摄像头设备,采集车辆的图像信息,并通过图像处理算法进行车流量检测。
该技术具有实时性好、无需对道路进行改造等优点,逐渐成为高速公路收费系统中常用的检测技术之一。
3.无线通信技术基于无线通信技术进行车流量检测可以通过安装车载设备实现对过往车辆的自动识别和计数。
这种技术不需要对道路进行改造,可以避免堵塞和交通不便。
无线通信技术在高速公路收费系统中的应用越来越广泛,将成为未来的发展趋势。
二、计费技术的发展车流量检测技术是计费系统的基础,其准确性和效率直接影响到计费结果的准确性和高效性。
随着科技的不断进步,计费技术也在不断发展和完善。
1.自动计费系统自动计费系统是目前高速公路收费系统中被广泛应用的一种技术。
它通过车流量检测和车辆类型识别技术,自动计算车辆通过的距离和所需支付的费用,避免了传统人工计费系统的不足之处。
自动计费系统的优点是计费准确、速度快、效率高,提高了收费系统的整体水平。
2.电子支付技术随着电子支付技术的不断发展和普及,越来越多的高速公路收费系统开始引入电子支付方式。
车流量检测

T为隔离变压器,匝数比为1:1,三极管Ql和Q2组成共射极振荡器,电阻R3是两只三极管的公共射极电阻,并构成正反馈。
地感线圈作为检测器谐振电路中的一个电感元件,与车辆检测器的振荡回路一起形成L C谐振。
当有车辆通过时,将会使线圈中单位电流产生的磁通量增加,从而导致线圈电感值发生微小变化,进而改变LC谐振的频率,这个频率的变化就作为有汽车经过地感线圈的输入信号。
为了检测这个变化,常用的办法是通过单片机计算单位时间内的振荡脉冲个数来确定车是否到来。
在本设计中,需要检测两个地感线圈的频率变化,LM567的第5、6脚外接的电阻、电容决定了IC 内部压控振荡器的中心频率,fo=1/1.1RC 。
第1、2脚通常是分别对地接电容,形成输出滤波网络和环路低通滤波网络,其中第2脚所接电容决定锁相环电路的捕捉带宽,带宽的理论值可用此公式计算:( 3.1)式3.1中1U 是输入信号的有效值,2C 是滤波电容(单位为uF ),其值再乘上100%则是锁相环电路的实际捕获带宽。
当音频译码器LM567工作时,若输入的信号频率落在给定的通频带时,锁相环即将这个信号锁定,同时LM567的内部晶体管受控导通,8脚输出低电平,否则输出高电平。
当输入信号频率处于通频带内,LM567锁定,输出低电平。
通常在无车情况下,耦合电路的振荡频率会在一定的范围内保持不变,当车经过地感线圈时,使得耦合电路震荡频率发生变化,并且,随着车型的不同以及车本21201)(1070C f U BW身的铁质不均匀,使这个频率的变化也在一定的范围内浮动。
因此,通过实验,选择合适的LM567捕获带宽值,使得当无车时,输入信号频率虽有微小变化,但使这个浮动的频率都处于通频带内,LM567锁定,8脚输出低电平;有车到来时,频率发生剧烈的变化已不在通频带内,8脚就会输出高电平。
这时,对车辆是否到来的检测转化为对电平高低的检测,通过触发单片机的外部中断即可感知车辆的到来,而无需通过复杂的程序来区分此时的频率变化是否由车辆的到来所引起,大大降低了编程的难度。
公路收费站的车流量测算与预测方法
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公路收费站的车流量测算与预测方法公路收费站作为重要的交通设施,承担着车辆通行和收费管理的重要职责。
对于管理者来说,了解和预测车流量是制定合理的交通管理和收费策略的基础。
因此,车流量测算与预测方法成为公路收费站管理的重要组成部分。
一、车流量测算方法1. 人工观测法:人工观测法是最常用的车流量测算方法之一。
通过工作人员在收费站设置观测点,实时记录经过的车辆数量。
这种方法具有直接准确的优点,适用于小规模和低车流量的场景。
然而,这种方法需要耗费人力物力,并且工作人员可能会受到外界因素的干扰,造成数据偏差。
2. 电子车牌识别技术:随着信息技术的发展,电子车牌识别技术逐渐应用于车流量测算中。
通过在收费站设置车牌识别设备,可以自动记录过往车辆的车牌信息和时间。
这种方法可以实现全天候、高精度的车流量测算,并且可以与其他系统进行数据对接,提供更多的信息。
但是,电子车牌识别技术需要投入较高的成本,并且在特殊天气(如雨雪等)下可能出现误识别现象。
3. 无线传感器网络技术:利用无线传感器网络技术可以实现对车流量的实时监测和测算。
通过在收费站的道路上设置传感器节点,可以实时感知经过的车辆,并将数据传输至中心服务器进行处理和分析。
这种方法具有实时性强、覆盖范围广等优点,适用于大规模车流量测算和分析。
但是,无线传感器网络技术需要建设复杂的网络基础设施,并且对于传感器节点的布置位置和密度要求较高。
二、车流量预测方法1. 时间序列分析法:时间序列分析法是一种基于历史数据的预测方法。
通过对历史车流量数据进行分析和建模,可以预测未来一段时间内的车流量趋势。
这种方法可以考虑季节性、周期性和趋势性等因素对车流量的影响,并通过统计学方法进行预测。
然而,时间序列分析法对数据的质量要求较高,同时无法考虑其他外界因素对车流量的影响。
2. 数据挖掘方法:数据挖掘方法包括聚类分析、关联规则分析和时间序列预测等技术。
通过对收费站历史车流量数据进行挖掘和分析,可以发现隐藏的规律和关联性,并进行未来车流量的预测。
《基于目标检测及跟踪的车流量检测算法研究》范文
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《基于目标检测及跟踪的车流量检测算法研究》篇一一、引言随着城市交通的快速发展和智能交通系统的广泛应用,车流量检测成为了城市交通管理和规划的重要依据。
传统的车流量检测方法主要依赖于人工计数或固定摄像头的视频分析,这些方法不仅效率低下,而且无法实时、准确地反映交通状况。
因此,研究基于目标检测及跟踪的车流量检测算法具有重要的现实意义和应用价值。
本文旨在研究并分析基于目标检测及跟踪的车流量检测算法,以期为智能交通系统的优化提供理论支持和实践指导。
二、目标检测与跟踪技术概述目标检测与跟踪是计算机视觉领域的两大关键技术。
目标检测是指从图像或视频中识别出感兴趣的目标并对其进行定位,而目标跟踪则是在连续的图像帧中追踪特定目标的过程。
这两项技术为车流量检测提供了有效的手段。
在车流量检测中,通过应用目标检测技术,可以准确地识别出车辆并对其进行定位;而目标跟踪技术则可以实现对车辆的连续追踪,从而更准确地统计车流量。
三、车流量检测算法研究基于目标检测及跟踪的车流量检测算法主要包括以下几个步骤:1. 图像预处理:对输入的图像或视频进行预处理,包括去噪、二值化等操作,以便更好地进行目标检测。
2. 车辆目标检测:利用深度学习等算法,在预处理后的图像中检测出车辆目标,并对其进行定位。
3. 车辆目标跟踪:通过应用目标跟踪算法,对检测到的车辆进行连续追踪,以获取车辆的行驶轨迹和速度等信息。
4. 车流量统计:根据车辆的目标检测和跟踪结果,统计单位时间内通过特定路段的车辆数量,即车流量。
在车流量检测算法的研究中,应综合考虑算法的准确性、实时性和鲁棒性。
准确性指算法正确识别和定位车辆的能力;实时性指算法能够在短时间内处理大量数据,实现实时车流量检测;鲁棒性指算法在不同场景、不同光照条件下的稳定性和可靠性。
四、算法实现与优化为实现基于目标检测及跟踪的车流量检测算法,可采用深度学习等先进的人工智能技术。
其中,卷积神经网络(CNN)在目标检测和识别方面具有较高的准确性和鲁棒性,可广泛应用于车流量检测中。
智能交通系统中的车流量监测与优化研究
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智能交通系统中的车流量监测与优化研究智能交通系统作为现代城市交通管理的重要组成部分,涉及到车流量监测与优化的研究已经成为一个热门话题。
车流量监测与优化是指通过使用先进的技术手段,对交通流量进行实时监测和分析,并针对交通拥堵、安全问题提出优化方案,实现交通系统的高效运行。
一、车流量监测技术车流量监测技术是智能交通系统中车流量监测与优化的基础。
常见的车流量监测技术包括地面传感器、摄像头监测、GPS定位以及无线通信等。
地面传感器是通过在道路上布置传感器来感知车辆的经过,可以实现对车辆数量、速度和车道利用率等参数的监测。
摄像头监测技术通过安装在交通路口或道路上的摄像头,实时获取交通图像,并通过计算机视觉算法进行图像处理和分析,提取出车辆相关的信息。
GPS定位技术是通过车辆上安装的GPS设备,获取车辆的位置信息,并通过无线通信传输到中心控制系统,实现对车辆的监测。
二、车流量优化方法车流量优化方法是针对车流量监测结果,针对交通拥堵、安全等问题提出的优化方案。
常见的车流量优化方法包括交通信号优化、路径优化和动态交通流模型等。
交通信号优化是通过调整交通信号的时间参数,使得交叉口的车流量得到合理分配,减少拥堵情况。
路径优化是通过预测车辆行驶路径,合理调整道路限制条件和交通灯设施,减少车辆行驶时间和拥堵情况。
动态交通流模型是通过建立交通流动态变化的模型,利用实时监测数据对交通流量进行预测,并通过优化方法调整交通系统的参数,使得交通系统的运行效率得到提高。
三、智能交通系统的优势智能交通系统在车流量监测与优化方面具有许多优势。
首先,智能交通系统可以实现对交通流量的实时监测,准确获取车辆数量、车速等数据,为交通管理决策提供科学依据。
其次,智能交通系统可以实时调整交通信号,根据交通情况进行合理分配,有效减少车辆排队等待时间,提高交通系统运行效率。
此外,智能交通系统还可以实时预测交通流量变化,根据预测结果进行优化调整,减少交通拥堵和事故发生的概率。
道路交通流量监测技术
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道路交通流量监测技术在现代社会,道路交通的顺畅与高效对于经济发展和人们的日常生活至关重要。
而道路交通流量监测技术则是实现交通管理智能化、优化交通资源配置的重要手段。
道路交通流量监测技术的应用范围广泛。
从城市的主干道到高速公路,从路口的交通灯控制到整个区域的交通规划,都离不开对交通流量的准确监测。
常见的道路交通流量监测技术包括感应线圈检测技术。
这种技术是在道路上埋设感应线圈,当车辆通过时,会引起线圈磁场的变化,从而检测到车辆的存在和通过情况。
它的优点是准确性较高,能够提供较为详细的车辆信息,如车速、车长等。
但缺点也较为明显,安装和维护成本较高,且容易受到路面损坏的影响。
视频检测技术是另一种常用的方法。
通过在道路上方或路边安装摄像头,对道路上的车辆进行实时拍摄和分析。
利用图像处理和模式识别算法,可以获取车辆的数量、速度、车型等信息。
这种技术的优点是安装相对简便,可覆盖较大的监测区域。
不过,其受天气和光照条件的影响较大,在恶劣天气或光线不足的情况下,检测精度可能会下降。
微波检测技术也是重要的手段之一。
它通过向道路发射微波,并接收反射回来的信号,根据信号的变化来判断车辆的存在和运动状态。
这种技术能够在恶劣天气条件下正常工作,具有较好的适应性。
但对于静止车辆的检测效果不太理想。
超声波检测技术则是利用超声波在空气中的传播和反射来检测车辆。
它适用于一些特定的场景,如停车场的出入口等。
但检测范围相对较小,精度也有限。
在实际应用中,往往会采用多种监测技术相结合的方式,以提高监测的准确性和可靠性。
例如,在城市主干道上,可以同时使用感应线圈和视频检测技术,相互补充和验证。
道路交通流量监测技术的作用不仅仅是统计车辆数量和速度。
通过对监测数据的分析和处理,可以为交通管理部门提供决策支持。
比如,根据不同时间段和路段的交通流量变化,合理调整交通信号灯的配时,优化路口的通行能力;或者在交通拥堵发生前,提前采取分流措施,引导车辆避开拥堵路段。
智能交通系统中的车流量检测技术教程与应用指南
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智能交通系统中的车流量检测技术教程与应用指南近年来,随着城市化进程的加快以及交通需求的不断增加,智能交通系统逐渐成为现代城市交通管理的重要组成部分。
车流量作为评估交通流畅度的重要指标之一,在智能交通系统中的准确测量和监测显得尤为重要。
本文将介绍智能交通系统中的车流量检测技术教程以及应用指南,包括车流量检测技术的原理、常见的车流量检测方法以及其在智能交通系统中的应用。
一、车流量检测技术的原理车流量检测技术是通过使用各种传感器或设备来实时测量过往车辆的数量和速度,以评估道路交通状况,并为交通管理者提供决策支持。
常见的车流量检测技术包括视频检测、微波雷达检测、电感线圈检测和红外线检测等。
1. 视频检测技术视频检测技术是利用摄像头实时捕捉道路上的图像,并通过计算机图像处理算法来识别和计算车辆数量和速度。
该技术具有成本低、灵活性高、可覆盖范围广等优势,但对光照和天气条件较为敏感,容易受到影响。
2. 微波雷达检测技术微波雷达检测技术利用雷达波束检测车辆,并测量雷达波与车辆之间的反射时间和频率变化,从而判断车辆数量和速度。
该技术具有不受光照和天气影响的优势,但需要比较昂贵的设备和专业技术支持。
3. 电感线圈检测技术电感线圈检测技术是在路面上埋设电感线圈,并通过检测车辆经过时对电感线圈的感应来计算车辆数量和速度。
该技术具有响应速度快、稳定可靠的优点,但需要对道路进行改造和维护,且无法适用于大范围的车流量检测。
4. 红外线检测技术红外线检测技术是通过在道路上设置红外线感应器,当车辆经过时感应器会被触发并记录车辆数量。
该技术具有简单易实现、成本低廉的特点,但对于复杂的交通流量检测场景可能存在一定的局限性。
二、常见的车流量检测方法1. 点检测点检测是指在交通流动的某一点上进行车流量检测,通过设置传感器在特定位置上实时测量经过车辆的数量和速度。
该方法适用于一些小范围或临时的车流量检测需求,但无法提供全面的交通流量信息。
智能交通系统中的车辆流量检测与分析研究
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智能交通系统中的车辆流量检测与分析研究随着城市人口的增加和交通拥堵问题的日益严重,智能交通系统成为解决交通管理难题的关键。
而车辆流量的检测与分析是智能交通系统中的核心技术之一。
本文将重点探讨智能交通系统中车辆流量检测与分析的研究进展和应用。
车辆流量检测是智能交通系统中最基础也是最关键的技术之一。
通过准确、高效地检测车辆的行驶情况,可以为交通管理部门提供决策支持,优化交通流量分配、改善交通拥堵状况。
目前,车辆流量检测主要采用传感器、摄像机、雷达等技术手段。
传感器技术是车辆流量检测中常用的一种方法。
通过在道路上布设传感器,可以实时检测车辆的通过情况,例如地感线圈可以检测车辆的进出和流速。
与其他技术相比,传感器技术具有成本低、响应速度快等优点,但也存在布设困难、维护成本高等缺点。
摄像机技术在车辆流量检测中也得到了广泛应用。
通过摄像机拍摄道路上的车辆图像,再通过图像处理算法进行特征提取和识别,可以准确地检测和统计车辆的数量、类型和行驶轨迹。
相比传感器技术,摄像机技术可以提供更多的车辆信息,但也需要更大的图像处理计算和存储空间。
雷达技术是另一种常用的车辆流量检测手段。
通过发射和接收微波信号,雷达可以测量车辆的距离、速度和方向,并根据数据进行车辆流量统计。
雷达技术具有无需布设传感器、覆盖范围广等优点,但也存在天气干扰、精确度低等问题。
除了车辆流量检测,对车辆流量的分析也是智能交通系统中的重要任务。
通过对车辆流量数据的分析,可以了解交通状况、预测交通拥堵,进而采取相应的交通管理措施。
首先,车辆流量分析可用于交通流预测。
通过分析历史车辆流量数据,可以建立交通流模型,预测未来交通流量的趋势,为交通管理部门提供预警和决策支持。
其次,车辆流量分析还可以用于交通拥堵的识别和优化。
通过分析实时车辆流量数据和路网状况,可以识别交通拥堵的区域和时段,并通过调整信号灯配时、引导车辆绕行等措施,优化交通流分配,减少拥堵状况发生。
《2024年基于目标检测及跟踪的车流量检测算法研究》范文
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《基于目标检测及跟踪的车流量检测算法研究》篇一一、引言随着智能交通系统的快速发展,车流量检测成为了一个重要的研究方向。
准确、高效的车流量检测不仅可以帮助城市交通管理部门更好地规划和管理交通,还可以提高道路使用效率和安全性。
传统的车流量检测方法主要依赖于人工计数或视频监控,但这些方法效率低下且易出错。
因此,基于目标检测及跟踪的车流量检测算法成为了研究的热点。
本文将针对这一领域展开深入研究,旨在提出一种高效、准确的车流量检测算法。
二、目标检测及跟踪技术概述目标检测及跟踪是计算机视觉领域的重要技术,广泛应用于交通监控、安全监控、智能驾驶等领域。
目标检测是指在图像或视频中识别出感兴趣的目标,并对其进行定位和分类。
而目标跟踪则是在视频序列中,对特定目标进行持续跟踪,以获取其运动轨迹和状态信息。
这两种技术为车流量检测提供了有力的支持。
三、车流量检测算法研究本文提出的基于目标检测及跟踪的车流量检测算法,主要包括以下几个步骤:1. 图像预处理:对输入的交通视频进行预处理,包括去噪、二值化等操作,以提高后续处理的准确性和效率。
2. 目标检测:采用深度学习算法,如卷积神经网络(CNN),在预处理后的图像中检测车辆目标。
通过训练模型,使其能够准确识别并定位车辆。
3. 目标跟踪:对检测到的车辆目标进行跟踪,记录其运动轨迹和速度等信息。
可以采用基于光流法、特征匹配等方法实现目标跟踪。
4. 车流量统计:根据目标跟踪的结果,统计单位时间内通过特定路段的车辆数量,即车流量。
5. 数据分析与优化:对统计的车流量数据进行分析,如计算车流峰值时段、车流速度等,为交通管理部门提供决策支持。
同时,根据实际需求对算法进行优化,提高车流量检测的准确性和效率。
四、实验与分析为了验证本文提出的车流量检测算法的有效性,我们进行了实验分析。
实验数据集来源于实际交通视频,通过对比人工计数和算法计数的结果,评估算法的准确性和效率。
实验结果表明,本文提出的算法在车流量检测方面具有较高的准确性和实时性。
高速公路车辆流量检测与拥堵疏导技术研究
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高速公路车辆流量检测与拥堵疏导技术研究随着经济的不断发展和人民生活水平的提高,私家车的数量不断增长,高速公路车辆流量也呈现出日益增长的趋势,因此,高速公路拥堵问题凸显出来,给人们的出行带来了很多不便。
因此,开展高速公路车辆流量检测与拥堵疏导技术的研究具有重要的意义。
一、高速公路车辆流量检测技术高速公路车辆流量检测技术是指通过检测车辆的数量和速度,实时获得车辆流量信息,从而判断交通状况的一种技术。
目前,常用的高速公路车辆流量检测技术主要包括传感器检测、视频图像处理和无线通信等。
传感器检测是通过埋设在高速公路路面上的传感器,感应车辆经过时所产生的电磁波变化,进而判断车辆的数量及速度。
这种技术具有成本低、实时性高的优势,并已经在一些高速公路上得到了广泛应用。
视频图像处理是通过安装在高速公路上的监控摄像头及相关图像处理算法来检测和追踪车辆,从而实现高速公路车辆流量的检测。
这种技术主要依靠图像处理算法来实现车辆的识别和计数,一些智能高速公路系统中已经开始应用。
无线通信技术是通过车辆携带的车载通信设备与路测设备之间的无线通信,实时获得车辆流量信息。
这种技术主要利用车载通信设备与基站之间的通信能力,可以实现车辆流量的实时获取,并且无需人工干预。
二、高速公路拥堵疏导技术研究高速公路拥堵疏导技术是指通过合理的交通优化策略和技术手段,减少高速公路拥堵,提高交通效率的一种技术。
目前主要的高速公路拥堵疏导技术包括动态交通信号控制、智能导航和交通信息发布等。
动态交通信号控制技术是通过根据实时车辆的流量信息和路况信息,调整交通信号灯的时间,以实现交通流的优化和拥堵的疏导。
这种技术具有实时性强、效果显著的优势,在一些交通拥堵较为严重的城市已经取得了良好的效果。
智能导航技术是通过导航设备实时获得交通状况信息,并为驾驶员提供最优化的行驶路线,从而避开拥堵路段,提高出行效率。
这种技术可以根据实时交通信息提供快速、准确的路线规划,在一定程度上改善了高速公路的交通拥堵状况。
交通流量监测中的新技术应用
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交通流量监测中的新技术应用在现代社会,交通流量的监测对于城市规划、交通管理以及公众出行都具有至关重要的意义。
随着科技的不断进步,一系列新技术应运而生,为交通流量监测带来了更高效、更准确和更智能的解决方案。
一、视频监控与图像识别技术视频监控系统在交通流量监测中扮演着重要角色。
通过在道路关键位置安装高清摄像头,可以实时获取道路上的车辆行驶情况。
而图像识别技术则能够对这些视频图像进行分析处理,自动识别车辆类型、车牌号码、车辆速度等关键信息。
与传统的人工监测相比,图像识别技术大大提高了监测效率和准确性。
它能够在短时间内处理大量的图像数据,快速得出交通流量的相关统计结果。
同时,图像识别技术还可以实现对车辆违法行为的自动监测,如闯红灯、超速行驶等,为交通执法提供了有力的支持。
二、传感器技术传感器技术在交通流量监测中的应用也越来越广泛。
其中,地磁传感器是一种常见的类型。
它被安装在道路下方,能够感知车辆通过时对地磁场的影响,从而判断车辆的存在和通过时间。
通过多个地磁传感器的协同工作,可以准确计算出道路上的车流量、车速以及车辆排队长度等信息。
此外,微波雷达传感器和超声波传感器也在交通流量监测中发挥着作用。
微波雷达传感器能够发射微波信号,并接收车辆反射回来的信号,从而测量车辆的速度和距离。
超声波传感器则利用超声波的反射原理,对车辆进行检测和测距。
这些传感器技术具有安装方便、维护成本低、可靠性高等优点,能够为交通管理部门提供实时、准确的交通流量数据,帮助他们更好地进行交通规划和控制。
三、卫星定位与导航技术卫星定位与导航技术,如 GPS 和北斗系统,为交通流量监测提供了全新的视角。
通过车辆上安装的定位设备,可以实时获取车辆的位置、行驶速度和行驶轨迹等信息。
大量车辆的定位数据经过汇总和分析后,可以形成整个交通网络的实时流量状况。
这种基于卫星定位的交通流量监测方式具有覆盖范围广、数据更新快等优点,能够为交通管理部门提供宏观的交通态势感知,有助于制定更加合理的交通疏导策略。
交通流量监测中的智能化技术应用
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交通流量监测中的智能化技术应用在当今快节奏的社会中,交通流量的监测和管理对于保障道路安全、提高交通效率以及优化城市规划都具有至关重要的意义。
随着科技的不断进步,智能化技术在交通流量监测领域的应用日益广泛,为我们带来了更加高效、准确和便捷的监测手段。
一、智能化交通流量监测技术的概述智能化交通流量监测技术是指利用先进的传感器、数据分析和通信技术,对道路上的车辆流量、速度、车型等信息进行实时采集、处理和分析的技术手段。
这些技术的应用旨在提供全面、准确的交通流量数据,以便交通管理部门能够及时采取措施,缓解交通拥堵,提高道路通行能力。
常见的智能化交通流量监测技术包括:视频监测技术、微波监测技术、地磁监测技术、超声波监测技术等。
视频监测技术通过摄像头拍摄道路画面,利用图像处理算法识别车辆并获取流量信息;微波监测技术则利用雷达波的反射原理来测量车辆的速度和流量;地磁监测技术通过检测车辆对地磁场的影响来判断车辆的存在和通过情况;超声波监测技术则依靠超声波的反射来测量车辆的距离和速度。
二、智能化技术在交通流量监测中的具体应用1、智能视频监控系统智能视频监控系统是目前应用较为广泛的一种交通流量监测技术。
它通过在道路关键位置安装高清摄像头,实时拍摄道路上的车辆行驶情况。
利用先进的图像识别和分析算法,系统能够自动识别车辆的类型、数量、速度和行驶方向等信息。
这些数据不仅可以用于实时交通流量监测,还可以为交通管理部门提供决策支持,例如在拥堵路段及时调整信号灯时间、优化道路规划等。
2、微波车辆检测系统微波车辆检测系统通过向道路发射微波信号,并接收车辆反射的信号来获取交通流量信息。
该系统能够准确测量车辆的速度、流量和占有率,并且不受天气和光照条件的影响。
在高速公路、城市快速路等场景中,微波车辆检测系统能够为交通管理部门提供实时、准确的交通数据,帮助他们及时发现交通异常情况,采取相应的管控措施。
3、地磁车辆检测系统地磁车辆检测系统是一种基于地磁传感器的交通流量监测技术。
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车流量检测技术综述前言城市智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注,如何通过智能交通系统建设来缓解日益严重的交通问题已成为交通领域的研究热点。
车流量检测系统是智能交通(ITS)的基础部分,在城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设以及交通流的基础理论研究中占有很重要的地位。
近年来,逐渐发展起来了以空气管道检测技术、磁感应检测技术、波频检测技术和视频检测技术等为代表的多种交通检测技术。
车流量检测主要是通过各种传感设备对路面行驶车辆进行探测,获取相关交通参数,以达到对公路各路段交通状况及异常事件的自动检测、监控、报警等目的。
较其它方法而言,基于视频图像的检测技术涉及到视频采集、通信传输、图像处理、人工智能以及计算机视觉等多个学科,具有安装维修灵活、成本低、应用范围广、可拓展性强和交通管理信息全面等优点,并已经在国内外高速公路和公路的交通监控系统中得到应用。
常用的基于视频图像的车辆检测算法有:灰度法、背景差法、相邻帧差法、边缘检测法等。
随着图像处理技术、计算机视觉、人工智能的发展和硬件处理速度的提高,基于视频图像的车流量检测技术得到了广泛的应用。
本文对各种车流量检测方法进行了综述,并对基于视频图像的车流量检测研究工作进行了展望。
1 传统车流量检测方法按照车辆信息获取方式的不同,实际应用当中已经产生了空气管道检测技术、磁感应检测技术和波频检测技术。
1.1 空气管道检测技术空气管道检测是接触式的检测方法,在高速公路主线的检测点拉一条空心的塑料管道并作固定,一端封闭,另一端连接计数器,当车辆经过塑料管道时,车轮压到空气管道,管内空气被挤压而触动计数器进行计算车流量的方法。
显然,该方法只能获取单一的车辆信息,且方法繁琐,寿命短,已经被磁感应检测等技术所取代。
1.2 磁感应检测技术磁感应检测器可分为线圈和磁阻传感器两种。
环形线圈检测器是目前世界上应用最广泛的一种检测设备,由埋设在路表下的线圈和能够测量该线圈电感的电子设备组成。
车辆通过线圈,引起线圈磁场的变化,检测器据此计算出车辆的流量、速度、时间占有率和长度等交通参数。
利用一个LC振荡器和一个通用单片机即构成了感应线圈检测系统。
当感应线圈的电感L发生变化时,LC振荡器的振荡频率也随之变化,由单片机获取其振荡频率并通过频率变化给出高/低电平信号来判断是否有车辆通过。
磁阻传感器的基本原理是在铁磁材料中会发生磁阻的非均质现像(AMR)。
当沿着一条长且薄的铁磁合金带的长度方向施加一个电流,在垂直于电流的方向施加一个磁场,合金带自身的阻值会发生变化。
利用AMR 磁阻效应生产的AMR磁阻传感器成功地将三维方向(x,y,z)的单个传感器件集成在同一个芯片上,并将传感器与调节、补偿电路集成,即可检测到地磁范围内低于1高斯的磁场,根据一些铁磁物体对地磁的扰动来检测车辆的存在或识别车辆类型。
磁感应检测技术不受恶劣天气气候、日照光线强弱影响,性能稳定,并已经广泛应用在交通数据统计、交通控制和诱导等方面。
但由于线圈固定埋设在地面,当车辆违章非正常骑线行驶时,相邻车道的两个线圈均感应到金属车体并产生误判,而且埋设感应线圈后,路面可维修性降低。
1.3 波频检测技术波频车辆检测是对车辆发射电磁波产生感应的检测方法(多为悬挂式检测系统)。
根据发射电磁波的不同可分为雷达(微波)检测、超声波检测和红外检测等。
1.3.1 雷达检测技车辆检测雷达是调频连续波(FMCW,Frequency Modulated Continuous Wave)雷达。
该雷达发出的电磁波频率随线性调制信号电压的变化而变化。
将该雷达安装在马路边的竖起高杆上,俯向下往各车道发射微波,并接收各车道上车辆反射回来的微波。
由于不存在多普勒频移,各车道上车辆和雷达之间的距离不同,反射回来的电磁波与当前雷达发射的电磁波频率之差也不同,雷达通过对中频信号进行频谱分析,并判断各车道对应频率分量的强弱即可知道各车道有没有车辆存在。
车流量检测雷达主要由天线、收发组件射频单元、线性调制FPGA单元、中频放大器、信号处理机、ARM系统控制显示装置等7个单元组成。
1.3.2 超声波检测技术超声波检测器是基于声波的传播和反射原理,通过对发射波和反射波的时差测量实现位移测量的设备。
由超声波发生器发射一束超声波,再接收从车辆或地面的反射波,根据反射波返回时间的差别,来判断有无车辆通过。
每个车道上的超声波检测装备各有前后二个探头,根据车辆的通过进程,超声波探测结果分为所示的三种形态:①等待车辆;②车辆进入检测区;③车辆到达第二检测点。
通分析这三种形态,即可得到整条道路的车辆速度与流量信息等。
1.3.3 红外检测技术红外检测器是顶置式或路侧式的交通流检测器,一般采用反射式检测技术。
反射式检测探头由一个红外发光管和一个红外接收管组成。
由调制脉冲发生器产生调制脉冲,经红外探头向道路上辐射,当有车辆通过时,红外脉冲从车体反射回来,被接收管接收后经过解调、放大、整流滤波后输出一个检测信号送入单片机。
显然,以上三种基于波频检测的方法中,由于电磁波在传播过程中会随着传播距离而衰减,回波信号非常微弱,几乎被噪声淹没,而且实际应用中还存在误判、遮挡、安装复杂、不便于维护、车流信息量不足等问题。
因此,很多学者将研究目标转向基于视频图像的车流检测。
2 基于视频图像的车流量检测随着计算机技术、数字图像处理、人工智能和模式识别等技术的发展,计算机视频技术在交通信息检测中占据了越来越重要的地位。
目前常用的基于视频车辆检测算法主要有:灰度比较法、背景差法、帧差法、边缘检测法。
它通过对数字图像的处理获取交通流量信息,主要有以下优点:(1) 能够提供高质量的图像信息,信息量大,可以高效、准确、可靠地完成道路交通的监视和控制工作。
(2) 安装视频摄像机方便、经济,现在国内许多城市道路已经安装了摄像机监控系统。
(3) 计算机视觉和数字图像处理技术发展迅速,满足了系统实时性、可靠性方面的要求。
基于视频图像的车流量检测技术的基本思想是在视频图片中的每条车道上设置一个固定区域作为虚拟的检测线,再对该区域内图像进行处理,完成对车辆信息的获取。
背景差法将当前输入帧图像与背景图像进行差值计算,以分离出车辆。
但背景图像需要实时刷新,影响因素较多。
帧差法则是对相邻两帧图像进行差值计算,但不能支除摄像头抖动引起的干扰,对静止或速度慢(两帧图像中车辆运动位移不明显)的车辆无法有效检测。
边缘检测法通过对帧图像进行边缘检测,以提取车辆的边缘特征进行识别。
该方法可在不同的光线条件下进行检测,但对于车辆边缘不明显或存在道路隔离带等干扰物体时可能造成漏检和误检。
针对传统方法的不足,通过分析光照、车道和阴影等模型间的关系来判断车辆的存在,提出了基于彩色虚拟检测线的交通流信息视频检测方法。
结合边缘检测法,在算法中采用预估校正、相关性修正等措施对帧差法进行改善实时自动提取和更新背景边缘并采用动态开窗的方式,利用边缘信息作为车辆特征,提出了基于边缘信息的背景差车流量检测方法。
结合光流法,根据光流场的信息判断车辆通过,提出了基于虚拟线圈的光流法车流量检测方法。
利用摄像机标定原理,根据成像模型提出了基于计算机视觉的车流量检测算法。
3 基于视频图像的车流量检测研究展望基于视频图像的车流量检测技术有着广阔的应用前景,对城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设、交通流的基础理论与控制等都有着积极的支持作用。
但是,在绝大部分实际应用中都有漏检、误检问题,基于目前已提出的各种方法,尚无一种能得到完美的解决,这也给进一步的研究提出了挑战。
目前,基于视频图像的车流量检测研究主要集中在以下几个方面。
3.1 改进图像处理方法基于视频图像的方法中,图像处理过程均是它们的基础。
图像处理涉及噪声、光照条件变化、多物体遮挡、误识别以及图像处理速度与质量问题。
同时,为了获取诸如车辆速度、加速度等更多的信息,有些学者将研究目光转向光流法和计算机视觉理论。
为了改进图像处理的质量和速度,提高抵抗噪声、光照条件变化等因素影响的能力,有些学者提出将图像处理的抽像层次提高到线的层次,计算直线和曲线的线流场,或是将基于特征的方法和基于光流场的方法相结合起来。
认为点-线对应是对图像运动中孔径问题最可靠的解决办法,提出了线性规划点-线对应的方法计算运动。
文献利用Hough变换点-线对偶性提出了空间直线的表示方法及直线线流场的解释,并就直线线流场的计算做了研究。
文献给出了适合光流计算中二次曲线坐标概念,提出用分段二次曲线描述边缘,并计算得到二次曲线的光流。
采用物体上的线作为图像处理的特征基元,从理论上说,至少有两个优点:一是从噪声图像中进行特征线的提取将比点更加稳定,对噪声的敏感程度也将降低;二是物体上的线(特别是棱线)是物体的稳定特征,它几乎不受光照条件的影响。
随着线流场理论的不断完善、增加更多的约束信息以及计算方法的不断改进,该方法将有很强的实际应用意义。
3.2 采用立体视觉的方法现有的视觉监控中,几乎所有的研究都是基于单目影像对运动物体的监测与跟踪,所得到的运动信息存在一个深度尺度因子,要想得到绝对移动量,需要一个附加条件。
立体视觉研究的是由多目视频图像获取物体三维几何信息的方法,它符合人们观察物体的习惯,也能获得三维物体的景深信息。
建立双目或多目立体视觉运动分析所要解决的核心问题是模型中的立体匹配问题。
3.3 人工神经网络等方法的应用人工神经网络是一个超大规模非线性连续时间自适应信息处理系统。
近年来,基于人工神经网络的目标检测方法得到了极大的发展。
基于人工神经网目标检测方法的基本思路是将每帧图像分割为m×n个图像块,预处理后将这些图像块投影到一个线性滤波器组,得到不同的图像模式;然后把这些不同的图像模式根据预先计算得到的聚类原形进行分类;最后用训练得到的神经网络分类器来判断图像模式是否包含目标。
随着神经网络技术的发展,必将推动对车流量检测技术的发展。
4 结语车辆检测技术因其能够为交通监控管理与车辆控制提供有效准确的数据依据,有效地保障交通的顺畅与行车安全,达到改善交通环境的目的而被越来越多的交通管理部门所使用。
基于视频的车流量检测技术以其直观明了,安装方便和维护费用相对较低等优点,成为了最有前途的大范围采集交通数据的技术。
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