• ISSN 0258-2724
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基于交通视频分析的自适应摄像控制系统

张洪斌 黄山 印月

张洪斌, 黄山, 印月. 基于交通视频分析的自适应摄像控制系统[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(3): 646-653. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.03.028
引用本文: 张洪斌, 黄山, 印月. 基于交通视频分析的自适应摄像控制系统[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(3): 646-653. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.03.028
ZHANG Hongbin, HUANG Shan, YIN Yue. Adaptive Imaging Control System Based on Traffic Video Analysis[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(3): 646-653. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.03.028
Citation: ZHANG Hongbin, HUANG Shan, YIN Yue. Adaptive Imaging Control System Based on Traffic Video Analysis[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(3): 646-653. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.03.028

基于交通视频分析的自适应摄像控制系统

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.03.028
基金项目: 

科技部科技型中小企业技术创新基金资助项目 09C26215102248

四川省重点技术创新项目 07XM020

四川省重点技术创新项目 2014CG053

详细信息
    作者简介:

    张洪斌(1982-), 男, 博士研究生, 研究方向为计算机视觉在智能交通中的应用, E-mail:zhb593@163.com

  • 中图分类号: TP391.4

Adaptive Imaging Control System Based on Traffic Video Analysis

  • 摘要: 为在高动态光照和复杂路况环境中实现准确的视频检测与数据采集,构建了一套有效的自适应交通摄像控制系统.首先,针对全天候大场景综合检测需求设计高清交通摄像系统,并通过系统辨识确定了核心摄像参数的控制特性;接着,基于车辆号牌和交通场景特点,提出了以车牌亮度中点值和标线区块中点值作为反馈控制指标的视频质量分析算法;最后,使用自适应控制架构综合底层图像质量反馈信息和高层视觉分析检测结果,实现了光照模式的感知适应和控制状态的自主切换.实验与应用结果表明:该系统控制过程快速稳定,能够自动适应不同光照环境,兼顾高清晰车牌识别和大视野交通监控需求,保持良好的全天成像效果,实现了平均97.0%的车流准确度和96.3%的车牌识别率.

     

  • 图 1  高清交通摄像系统

    Figure 1.  High-definition traffic-imaging system

    图 2  摄像系统延时统计

    Figure 2.  Imaging-system time-lag statistical graph

    图 3  摄像参数控制特性

    Figure 3.  Control characteristics of imaging parameters

    图 4  计算车牌亮度中点值

    Figure 4.  Computation of license plate mid-value

    图 5  车牌亮度中点值的分区

    Figure 5.  Partition of license plate mid-value range

    图 6  交通场景中的标线区块

    Figure 6.  Road-marking blocks of a traffic scene

    图 7  标线区块的可见性判别

    Figure 7.  Visibility detection of road-marking blocks

    图 8  自适应摄像控制系统

    Figure 8.  Adaptive imaging control-system graph

    图 9  光照模式的感知与控制

    Figure 9.  Detection and control of different illumination modes

    图 10  控制状态转换图

    Figure 10.  Control state-transition graph

    图 11  光照扰动下的摄像控制效果

    Figure 11.  Imaging control results with illumination changes

    图 12  逆光成像效果对比

    Figure 12.  Imaging effects comparison of backlighting

    图 13  顺光成像效果对比

    Figure 13.  Imaging effects comparison of front-lighting

    图 14  摄像控制量24 h曲线

    Figure 14.  Twenty-four-hour curves of imaging parameters

    表  1  特殊光照检测结果

    Table  1.   Detection results under special illumination conditions

    %
    摄像控制算法 车牌识别率 场景完整率
    逆光 顺光 逆光 顺光
    算法1 54.8 33.2 96.4 98.0
    算法2 94.4 93.2 55.6 86.2
    本方法 96.6 96.0 97.8 98.8
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    表  2  典型时段成像检测效果

    Table  2.   Imaging and detection results at typical moments

    观测统计项 黎明
    7:00—7:30
    上午
    10:00—10:30
    正午
    12:00—12:30
    下午
    15:30—16:00
    黄昏
    18:30—19:00
    子夜
    23:30—24:00
    车牌图像
    路面
    T形区块
    场景图像
    实际过车数/辆 352 1011 816 937 1507 276
    车流准确率/% 97.2 97.5 99.1 98.3 94.8 96.7
    车牌识别率/% 95.1 98.1 97.2 98.4 94.2 92.1
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  • 收稿日期:  2017-12-21
  • 刊出日期:  2018-06-01

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