高速公路隧道车辆检测方法研究
本文选题:监控图像 + 隧道 ; 参考:《大连海事大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着我国高速公路的快速发展,高速公路隧道数量和里程也在迅速增加,与之伴随而来的是高速公路隧道照明中存在着巨大的电能浪费现象,尤其是在一些车流量较小的隧道,照明灯具常亮造成了巨大的能源损失。为了解决这种现象,本课题组设计一种"车进灯亮,车走灯暗"的隧道节能控制系统。该系统主要由环境信息感知子系统、车辆行为感知子系统、照度实时监测子系统、隧道照明及调光子系统、隧道照明通信子系统、服务器隧道照明监控软件组成。其中车辆行为感知子系统由以下两部分组成:放置在隧道前一段距离处的红外传感器和地感线圈,负责检测是否有车辆驶进隧道,若有车驶进,此时调亮隧道灯光;安装在隧道内墙壁上可以覆盖整个隧道区域的监控摄像机,负责采集隧道内部各段区域的监控图像,通过处理隧道内每个摄像机获取的监控图像判断隧道内是否有车辆经过,若判断隧道内无车,且隧道外部也没有新的车辆即将驶进隧道时,则调暗整个隧道。如果隧道内车辆不能被准确检测,则会影响到隧道内的行车安全,所以对于隧道内车辆有无的及时准确的检测具有重要意义。基于这种目的,本文采取了一种基于监控图像的隧道内车辆有无检测方法:首先利用中值法得到不同调光等级下的隧道背景图像,将其保存在服务器中;监控摄像机获得隧道内部各段区域的实时图像,截取图像中路面部分作为感兴趣区域,将其与无车背景图像中相应的感兴趣区域进行差分运算;对差分后的图像进行基于边缘检测的二值化处理,目的是提取目标轮廓信息,去除目标以外的杂点;再对二值化图像进行分块处理,统计特定块区域内非零点的个数;最终通过非零点阈值来判断隧道内车辆的有无;阈值的获得来源于在吉林省通化市快大茂镇"赤柏隧道"大量实验统计结果的经验值;每当隧道内照明亮度发生变化时,重新获取该亮度下的背景图像存入数据库。该车辆检测方法在赤柏隧道实验超过半年以上,实际测试及使用结果表明:该方法实现简单,且当隧道有车时,检测为无车的漏检率为0,当隧道无车时,检测为有车的误检率小于5%。保证赤柏隧道实验阶段在达到隧道照明规范的情况下,取得了良好的节能效果。
[Abstract]:With the rapid development of expressway in our country, the number and mileage of expressway tunnels are increasing rapidly, which is accompanied by the huge waste of electric energy in the lighting of highway tunnels, especially in some tunnels with small traffic flow. Lighting lights often cause a huge loss of energy. In order to solve this problem, a tunnel energy saving control system is designed. The system consists of environmental information perception subsystem, vehicle behavior perception subsystem, illumination real-time monitoring subsystem, tunnel lighting and dimming subsystem, tunnel lighting communication subsystem, server tunnel lighting monitoring software. The vehicle behavior sensing subsystem consists of the following two parts: infrared sensor and ground sensing coil placed in front of the tunnel are responsible for detecting whether any vehicle is driving into the tunnel. If there is a vehicle coming in, the tunnel lights are turned on at this time; A surveillance camera installed on the wall of the tunnel that can cover the entire tunnel area, is responsible for collecting the monitoring images of each section of the tunnel, and judging whether there are vehicles passing through the tunnel by processing the monitoring images obtained by each camera in the tunnel. If it is judged that there is no vehicle in the tunnel and there is no new vehicle coming into the tunnel, the whole tunnel will be darkened. If the vehicle in the tunnel can not be detected accurately, it will affect the traffic safety in the tunnel, so it is of great significance for the timely and accurate detection of the vehicle in the tunnel. For this purpose, this paper adopts a method to detect whether there is a vehicle in the tunnel based on the monitoring image. Firstly, the median method is used to obtain the tunnel background image with different dimming levels, which is stored in the server. The real-time image of each region in the tunnel is obtained by the surveillance camera, and the road surface part of the image is taken as the region of interest, and the difference operation is carried out with the corresponding region of interest in the background image without vehicle. In order to extract the contour information of the target and remove the clutter points outside the target, the binary image is processed in blocks to count the number of non-zero points in the specific block area. Finally, the non-zero threshold is used to determine whether there is a vehicle in the tunnel. The threshold is obtained from the experience of a large number of experimental statistical results of the "Chipao Tunnel" in Quidomao Town, Tonghua City, Jilin Province. Whenever the lighting brightness changes in the tunnel, Re-retrieve the background image under this brightness and store it in the database. The vehicle detection method has been tested in Chipao Tunnel for more than half a year. The practical test and application results show that the method is simple, and when there is a vehicle in the tunnel, the rate of missing detection is zero, and when there is no vehicle in the tunnel, the detection rate is zero. The false detection rate of the vehicle detected was less than 5%. In the experiment stage of Chipao tunnel, good energy-saving effect is achieved under the condition of tunnel lighting specification.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U495;TP391.41
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张文溥;;视频车辆检测技术及发展趋势[J];中国人民公安大学学报(自然科学版);2010年01期
2 刘珠妹;刘亚岚;谭衢霖;任玉环;;高分辨率卫星影像车辆检测研究进展[J];遥感技术与应用;2012年01期
3 钱志明;杨家宽;段连鑫;;基于视频的车辆检测与跟踪研究进展[J];中南大学学报(自然科学版);2013年S2期
4 汤灏;张峰;;车辆检测技术的选用[J];中国交通信息产业;2004年03期
5 文学志;赵宏;王楠;袁淮;;基于知识和外观方法相结合的后方车辆检测[J];东北大学学报(自然科学版);2007年03期
6 刘振华;黄磊;刘昌平;;一种基于视频图像处理的车辆违章检测算法[J];公路交通科技;2012年02期
7 杨阿丽;刘峡壁;魏雪;万玉钗;;用于交通治安卡口的全天候视频车辆检测方法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2012年03期
8 魏凯;盛建平;熊凯;;基于阴影特征的前向车辆检测和测距方法研究[J];机械设计与制造;2013年02期
9 郭磊;李克强;王建强;连小珉;;一种基于特征的车辆检测方法[J];汽车工程;2006年11期
10 李光才;;一种改进的背景重建与更新方法[J];中国水运(下半月);2008年05期
相关会议论文 前10条
1 钱志明;杨家宽;段连鑫;;基于视频的车辆检测与跟踪研究进展[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集(第五分册)[C];2013年
2 闻育;潘霓;;基于磁偏角的车辆检测的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 杨阿丽;刘峡壁;魏雪;万玉钗;;用于交通治安卡口的全天候视频车辆检测方法[A];全国第22届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2011)暨全国第3届安全关键技术与应用(SCA·2011)学术会议论文摘要集[C];2011年
4 杨淼;;基于卡尔曼滤波的电子警察系统车辆检测算法[A];2011年全国电子信息技术与应用学术会议论文集[C];2011年
5 蒋大林;马军强;;基于视频的车辆检测与跟踪方法综述[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
6 邹月娴;王一言;关佩;杨华;陈维荣;;复杂视频背景中的运动车辆检测技术[A];第四届和谐人机环境联合学术会议论文集[C];2008年
7 李舜酩;缪小冬;;视觉车辆检测方法的研究进展及展望[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(二)[C];2009年
8 王忠耀;任青春;王少华;郭春生;;基于红外视频的车载行人车辆检测系统[A];浙江省电子学会2013学术年会论文集[C];2013年
9 孙明;孙红;;智能交通系统中车辆的图像检测方法研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
10 吴嵘;何培宇;徐自励;段文锋;刘珂含;;一种去背景的车辆检测与跟踪快速算法[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
相关重要报纸文章 前10条
1 记者 何雪峰;宿州简政放权助推县域经济[N];安徽日报;2009年
2 记者 贾瑞芳;检车进企业 温暖送到家[N];河北经济日报;2009年
3 郑利平;湖州车辆检测科研项目通过鉴定[N];中国交通报;2004年
4 张广明;运用高新技术审验运输车辆[N];巴彦淖尔日报(汉);2007年
5 张奇 李小洁;车辆检测,,为何招来怨声一片[N];检察日报;2002年
6 本报记者 侯莎莎;车辆年检强制免费换牌钉[N];北京日报;2012年
7 奚荣武 顾刚;昆山:1100万元加强卡口监控[N];人民公安报;2009年
8 见习记者 黄鹏飞;检测要细之又细,事故要坚决压降[N];法治快报;2006年
9 记者 杨耀青;车辆检测更加公正透明[N];西安日报;2011年
10 张贵峰;车检改革应将交通部门纳入其中[N];法制日报;2014年
相关博士学位论文 前8条
1 刘培勋;车辆主动安全中关于车辆检测与跟踪算法的若干研究[D];吉林大学;2015年
2 张伟;基于视觉的运动车辆检测与跟踪[D];上海交通大学;2007年
3 徐琨;交通视频监控中的车辆检测与跟踪方法研究[D];长安大学;2009年
4 李博;基于层次性与或图模型的车辆检测与解析[D];北京理工大学;2015年
5 王曾敏;小波图像融合算法及其在视频车辆检测系统中的应用研究[D];天津大学;2009年
6 许洁琼;基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法研究[D];中国海洋大学;2012年
7 严捷丰;交通视频监控中的车辆检测与分割方法研究[D];中国科学技术大学;2008年
8 李卫江;基于线阵CCD成像交通信息采集和检测技术的研究[D];长安大学;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 何志强;基于地磁的无线车辆检测系统研究[D];华南理工大学;2015年
2 王齐;车辆检测与样本采集系统的研究与设计[D];延边大学;2015年
3 马蓓蓓;基于HOG特征的车辆检测技术研究[D];华南理工大学;2015年
4 张双;基于嵌入式技术的物流跟踪及车辆检测系统设计[D];昆明理工大学;2015年
5 郭敏;基于高速公路大货车违法占道监测系统的车辆检测与跟踪研究[D];西南交通大学;2015年
6 冯乐;基于AMR传感器的车辆信息采集系统[D];天津理工大学;2015年
7 张骁;基于3D空间多部件模型的车辆检测方法研究[D];长安大学;2015年
8 赵倩倩;基于目标特征点跟踪与聚类的车辆检测算法研究[D];长安大学;2015年
9 田苏慧敏;基于视频图像处理的车辆检测与车流量统计平台的设计实现[D];宁夏大学;2015年
10 王成坤;混合交通流两轮车辆的视频检测研究[D];江西理工大学;2014年
本文编号:2076803
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2076803.html