抗遮挡高速公路视频事件检测算法研究
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定 的研 究 成果 。
模 板 压０ 子模 板 ４ 组成 了 目标模 板 ，这样 选 取子 模板 是 因为 当 目标 发 生遮 挡 时 ，遮 挡物 是从 某 一方 向进 入 目标模 板 而不会 从 四个 方
向 同时进 入 ，因此 当某一 或 两个 子模 板发 生遮 挡 匹配度 下 降 时 ， 其 他 未发 生遮 挡 的子模 板 仍然 具有 很 好 的匹 配精度 可 以用 来进 行 检 测 。但 是经 过 实验 发现 ，这 种 分配 子模 板和 其他 将 目标 模板 进 行 分块 的 多模 板 匹配 方法 存在 的 问题 是 ：当子 模板 发生 遮 挡进 而 匹 配度 下 降时 ，无 法判 断 目标 受遮 挡 的程 度 ，所以 不能 够很 好 的
基 本上 被 遮挡 物所 覆 盖 ，此 时可认 为 已经 发生 了全 部遮 挡 。故 本 文 在 图 （ 的 基础 上增 加 了与 其他 ４ 子模板 相 互重 叠的 中心 子 ａ） 个 模 板５ ，如 图Ｉ ｂ）中所示 。中心子 模板 Ｓ （ 的作 用就 是用 来 判断 目
标 是 否发 生了 全 部遮 挡 。当 其他 子模 板 中的一 个 或几个 匹配度 下 降 而子 模 板 Ｓ 然 具有 很 好 的 匹配 度 时 ，此 时认 为 目标 发 生 的是 仍 部 分 遮挡 ；当子 模 板 ５ 其 它 子模 板 的 匹配 度 同时 下 降时 ，则认 与
近年来的新理论和新技术应用研究方面 ，包括神经网络 、模糊理 论 、小波分析以及支持向量机等。相对于传统的检测算法 ，基于 新理论的交通事件检测算法具有 良好的性能表现 ，检测率较高 ， 报误率较低且检测时间短 。但是基于新理论的检测模型尚有改进 之处 ，算法的适用条件以及检测模型之间的性能差异研究不足 ；
国内外研 究现状
一
、
多模板 匹配
２世 纪６ 年代 ，美 国等发 达 国家 开始 对 高速公 路 进行 早期 的 ０ 。
由于 目标在 高 速公 路 中运动 时 ，经 常会处 于复 杂背 景下 ，此 时 如果 采用 单模 板 相关 算法 ，就会 引入 许多 不确 定 『。经过研 究 生 发 现 ，当 目标 发生 遮挡 时 ，单 纯 ｆ运用 单模 板 进行 相关 匹配 很难 ｊ 勺 将遮 挡 物与 目标 区 分开 ，同时 极容 易将 遮挡 物 引入 目标模 板 ，从 而 导致模 板 失真 以 及最 终的 检 测失 败 。针对 这一 问题 ，许多 学者 将托 马 斯等 人提 出 的多 子 区的 相关 算法 引入 检测 过程 ，并 加 以改 进 提 出了 多模板 检测 算法 。
一
运行管理，开展了对高速公路交通事件 自动检测算法的研究。
Ｌ ｖ ｎ Ｋ ａ ｓ 设 计 了 贝 叶 斯算 法 ，该 算 法 与Ｉ ＇『 法 榴 ｅ ｉ和 ｒ ｕ ｅ ＪＪ 算 ￣＇ 、 ｌ 似 ，也 使 用两 个相 邻 检测 器之 间 占有 率 的差 值对 所 发 生的 拥挤 进 行判 别 ，但不 同之 处 在于 它通 过 计算 交通 事 件或 常 发生 拥 挤 引起
要 的 意义 。
同时针对小波分析的一些检测算法 由于实时 的限制 ，不能很好
的 完成 实 时准 确的 事件 检测 功 能 ，在一 定程 度 上限 制了 其算 法 的
应用。因此 ，本文提出～种基于模板匹配的高速公路监控事件检 测算法 ，可以在一定复杂的背景下完成目标的检测与识别。
抗遮挡检测算法
责任编辑 李 鹏
抗遮挡高速公路视频事件检 测算法研 究
北京数 码视 讯科技股份有限公司 刘扬
智能交通事件 检测 系统是高速公路监控系统的重要组成部 分 ，对保障高速公路安全运营 、人民生命 财产保护及避免二次 事故的发生等具有重要的作用。 目标 检测 算法则是交通事件管 理系统的核心部分 。因此 ，研究高速公路 目标检测算法具有重
区分 目标发 生部分 遮 挡或全 部遮 挡 。 我们 通过 大量 实 验发现 ，当 目标 中心处 发生 遮挡 时 目标 已经
有学 者提 出的基 于小 波 分析 的交 通事 件 检测 算法 ，首先构 造 小 波 函数 ，对 交 通流 数据 进 行小 波 转换 ，检测 其 奇异 点 ，根据 判 断 逻辑 确 定 是否 有交 通 事件 发 生 。另外 一 些学 者 针对 神经 网络交 通 事 件检 测 算的 缺 陷 ，提 出遗 传算 法 与神 经 网络 相结 合 的交通 事 件 检测 算 法 ，应 用遗 传 算法 优 化交 通事 件 检测 的神 经 网络 模 型参 数 ，得 到交 通 事件 发生 与交 通参 数的 映射 关系 。 综 上 所述 ，国 内外 对 交 通 事 件 检 测 算 法 的研 究 主要 集 中在
为 目标 发生 了全 部遮 挡 。本 文提 出 的这种 多 模板 分配 方法 能够 在 复 杂背 景条 件 下判 断 目标 受遮 挡 的程度 ，这 就给 后 续的 模板 更新
２０ ２ ０ １ １１
ｗ ｗ
． ｗ ＿ｃ
８９
Ｈｌ
的占有率变化的条件概率对拥挤进行 Baidu Nhomakorabea动判别。因此，这种算法 更适用于对具有一定规律性的常发生拥挤和事故多发路段上的偶
发性 交通 拥挤 进行 判别 。
般将 目标 模板 划 分 为４ 个子 模 板 ，如 图 ｌ（ 所 示 其 中子 ａ）
我 国高 速公 路 建设 起 步较 晚 ，交通 监控 系 统建 设相 对滞 后 ， 近 些 年 随着 国家 的 重视 和 资金 的投 入 ，目前多 数 高速 公 路 已经建 成 了 一定 规 模 ｆ 通监 控 系统 。在 高 速公 路 交通 事件 检 测算 法 理 交 研 究 和技 术 应用 方 面 ，虽然 与 发达 国 家有 些差 距 ，但 也取 得 了一
模 板 压０ 子模 板 ４ 组成 了 目标模 板 ，这样 选 取子 模板 是 因为 当 目标 发 生遮 挡 时 ，遮 挡物 是从 某 一方 向进 入 目标模 板 而不会 从 四个 方
向 同时进 入 ，因此 当某一 或 两个 子模 板发 生遮 挡 匹配度 下 降 时 ， 其 他 未发 生遮 挡 的子模 板 仍然 具有 很 好 的匹 配精度 可 以用 来进 行 检 测 。但 是经 过 实验 发现 ，这 种 分配 子模 板和 其他 将 目标 模板 进 行 分块 的 多模 板 匹配 方法 存在 的 问题 是 ：当子 模板 发生 遮 挡进 而 匹 配度 下 降时 ，无 法判 断 目标 受遮 挡 的程 度 ，所以 不能 够很 好 的
基 本上 被 遮挡 物所 覆 盖 ，此 时可认 为 已经 发生 了全 部遮 挡 。故 本 文 在 图 （ 的 基础 上增 加 了与 其他 ４ 子模板 相 互重 叠的 中心 子 ａ） 个 模 板５ ，如 图Ｉ ｂ）中所示 。中心子 模板 Ｓ （ 的作 用就 是用 来 判断 目
标 是 否发 生了 全 部遮 挡 。当 其他 子模 板 中的一 个 或几个 匹配度 下 降 而子 模 板 Ｓ 然 具有 很 好 的 匹配 度 时 ，此 时认 为 目标 发 生 的是 仍 部 分 遮挡 ；当子 模 板 ５ 其 它 子模 板 的 匹配 度 同时 下 降时 ，则认 与
近年来的新理论和新技术应用研究方面 ，包括神经网络 、模糊理 论 、小波分析以及支持向量机等。相对于传统的检测算法 ，基于 新理论的交通事件检测算法具有 良好的性能表现 ，检测率较高 ， 报误率较低且检测时间短 。但是基于新理论的检测模型尚有改进 之处 ，算法的适用条件以及检测模型之间的性能差异研究不足 ；
国内外研 究现状
一
、
多模板 匹配
２世 纪６ 年代 ，美 国等发 达 国家 开始 对 高速公 路 进行 早期 的 ０ 。
由于 目标在 高 速公 路 中运动 时 ，经 常会处 于复 杂背 景下 ，此 时 如果 采用 单模 板 相关 算法 ，就会 引入 许多 不确 定 『。经过研 究 生 发 现 ，当 目标 发生 遮挡 时 ，单 纯 ｆ运用 单模 板 进行 相关 匹配 很难 ｊ 勺 将遮 挡 物与 目标 区 分开 ，同时 极容 易将 遮挡 物 引入 目标模 板 ，从 而 导致模 板 失真 以 及最 终的 检 测失 败 。针对 这一 问题 ，许多 学者 将托 马 斯等 人提 出 的多 子 区的 相关 算法 引入 检测 过程 ，并 加 以改 进 提 出了 多模板 检测 算法 。
一
运行管理，开展了对高速公路交通事件 自动检测算法的研究。
Ｌ ｖ ｎ Ｋ ａ ｓ 设 计 了 贝 叶 斯算 法 ，该 算 法 与Ｉ ＇『 法 榴 ｅ ｉ和 ｒ ｕ ｅ ＪＪ 算 ￣＇ 、 ｌ 似 ，也 使 用两 个相 邻 检测 器之 间 占有 率 的差 值对 所 发 生的 拥挤 进 行判 别 ，但不 同之 处 在于 它通 过 计算 交通 事 件或 常 发生 拥 挤 引起
要 的 意义 。
同时针对小波分析的一些检测算法 由于实时 的限制 ，不能很好
的 完成 实 时准 确的 事件 检测 功 能 ，在一 定程 度 上限 制了 其算 法 的
应用。因此 ，本文提出～种基于模板匹配的高速公路监控事件检 测算法 ，可以在一定复杂的背景下完成目标的检测与识别。
抗遮挡检测算法
责任编辑 李 鹏
抗遮挡高速公路视频事件检 测算法研 究
北京数 码视 讯科技股份有限公司 刘扬
智能交通事件 检测 系统是高速公路监控系统的重要组成部 分 ，对保障高速公路安全运营 、人民生命 财产保护及避免二次 事故的发生等具有重要的作用。 目标 检测 算法则是交通事件管 理系统的核心部分 。因此 ，研究高速公路 目标检测算法具有重
区分 目标发 生部分 遮 挡或全 部遮 挡 。 我们 通过 大量 实 验发现 ，当 目标 中心处 发生 遮挡 时 目标 已经
有学 者提 出的基 于小 波 分析 的交 通事 件 检测 算法 ，首先构 造 小 波 函数 ，对 交 通流 数据 进 行小 波 转换 ，检测 其 奇异 点 ，根据 判 断 逻辑 确 定 是否 有交 通 事件 发 生 。另外 一 些学 者 针对 神经 网络交 通 事 件检 测 算的 缺 陷 ，提 出遗 传算 法 与神 经 网络 相结 合 的交通 事 件 检测 算 法 ，应 用遗 传 算法 优 化交 通事 件 检测 的神 经 网络 模 型参 数 ，得 到交 通 事件 发生 与交 通参 数的 映射 关系 。 综 上 所述 ，国 内外 对 交 通 事 件 检 测 算 法 的研 究 主要 集 中在
为 目标 发生 了全 部遮 挡 。本 文提 出 的这种 多 模板 分配 方法 能够 在 复 杂背 景条 件 下判 断 目标 受遮 挡 的程度 ，这 就给 后 续的 模板 更新
２０ ２ ０ １ １１
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的占有率变化的条件概率对拥挤进行 Baidu Nhomakorabea动判别。因此，这种算法 更适用于对具有一定规律性的常发生拥挤和事故多发路段上的偶
发性 交通 拥挤 进行 判别 。
般将 目标 模板 划 分 为４ 个子 模 板 ，如 图 ｌ（ 所 示 其 中子 ａ）
我 国高 速公 路 建设 起 步较 晚 ，交通 监控 系 统建 设相 对滞 后 ， 近 些 年 随着 国家 的 重视 和 资金 的投 入 ，目前多 数 高速 公 路 已经建 成 了 一定 规 模 ｆ 通监 控 系统 。在 高 速公 路 交通 事件 检 测算 法 理 交 研 究 和技 术 应用 方 面 ，虽然 与 发达 国 家有 些差 距 ，但 也取 得 了一