在智能交通整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)中,隨著監(jiān)控系統(tǒng)迅速邁向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化,系統(tǒng)的開(kāi)放性、集成性、靈活性以及智能程度越來(lái)越受到所關(guān)注,智能交通產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了一個(gè)新興的、機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的市場(chǎng)。在眾多數(shù)字視頻監(jiān)控新技術(shù)中,“智能視頻監(jiān)控”(IVS)技術(shù)又是最前沿的應(yīng)用之一,而作為智能交通的重要應(yīng)用技術(shù)之一,對(duì)于提高道路管理水平、降低交通事故發(fā)生率有著至關(guān)重要的作用。
智能視頻技術(shù)源自視覺(jué)與人工智能的研究,其發(fā)展目標(biāo)在于將圖像與事件描述之間建立一種映射關(guān)系,使計(jì)算機(jī)從紛繁的視頻圖像中分辯、識(shí)別出關(guān)鍵目標(biāo)物體,這一研究應(yīng)用于智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)、將能借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力過(guò)濾圖像中無(wú)用的或干擾信息,自動(dòng)分析、抽取視頻源中的關(guān)鍵信息,從而彌補(bǔ)交通領(lǐng)域在傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的不足,使其不但成為人的眼睛,同時(shí)還能通過(guò)“智能視頻分析”技術(shù),令計(jì)算機(jī)成為人的大腦去進(jìn)行分析處理。這一根本性的改變,可極大地發(fā)揮與拓展視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用與能力,使視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有更高的智能化,大幅度提高資源利用率與減少警力人員配置,全面提升交通管理的工作效率。
智能視頻分析技術(shù)與智能交通應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)
智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以明確地區(qū)分車(chē)或其它物體,并過(guò)濾掉樹(shù)葉、光影、雨雪等自然干擾和光線變化影響,一旦監(jiān)控畫(huà)面中“關(guān)鍵目標(biāo)”出現(xiàn),例如機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)體、車(chē)牌、車(chē)頭燈特征信息,系統(tǒng)能夠以最快、最佳的方式提供有用的分析信息,如車(chē)牌號(hào)碼的內(nèi)容、車(chē)輛的行駛方向、車(chē)身顏色、車(chē)輛速度、車(chē)標(biāo)等信息,交管中心平臺(tái)就可以通過(guò)對(duì)這數(shù)據(jù)來(lái)作出相應(yīng)的應(yīng)用管理,如大屏幕發(fā)布、違規(guī)車(chē)輛處理、交通信號(hào)燈設(shè)施遠(yuǎn)程控制等管理機(jī)制。
智能視頻分析的判別機(jī)制包括內(nèi)容分析和對(duì)象識(shí)別。
內(nèi)容分析:在任何情況下,重要信息數(shù)量會(huì)大大低于背景信息數(shù)量,例如地面、建筑物等靜態(tài)信息以及風(fēng)吹草動(dòng)、雨雪、樹(shù)影等動(dòng)態(tài)信息都可被智能視頻分析系統(tǒng)判斷屬于背景信息,而重要信息如機(jī)動(dòng)車(chē)的活動(dòng)信息,智能視頻分析首先對(duì)圖像內(nèi)容進(jìn)行分析,剔除那些無(wú)用的背景信息,捕捉主體內(nèi)容。
對(duì)象識(shí)別:智能視頻分析軟件內(nèi)設(shè)“對(duì)象分析引擎算法分析”,能夠根據(jù)例如機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)體不同、運(yùn)動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)方向準(zhǔn)確識(shí)別出車(chē)輛的軌跡路線,成功地將重要信息例如違法信息分離出來(lái)。
智能交通不同場(chǎng)所對(duì)IVS需求分析
高速路、快速路、大橋、隧道計(jì)的視頻檢測(cè)
由于這些場(chǎng)所具有道路幅面寬廣、行駛速度快、易發(fā)生重大交通事故、配備定點(diǎn)警力不現(xiàn)實(shí)等特點(diǎn),故采用傳統(tǒng)監(jiān)控?zé)o法滿足監(jiān)控需求。智能視頻分析需要對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)體的判斷、行駛方向的判斷、行駛速度的判斷、車(chē)道屬性的判斷、非車(chē)物體的判斷、行人特征的判斷、事故預(yù)警進(jìn)行判斷等。因此要求采用固定式攝像機(jī),在使用前要進(jìn)行參數(shù)設(shè)定,可根據(jù)不同道路環(huán)境靈活設(shè)置。
比如在交通事故預(yù)警類別中可進(jìn)行如下設(shè)置:分析記錄停車(chē),車(chē)輛停止移動(dòng)10秒鐘以上認(rèn)為車(chē)輛停駛,可以修改停車(chē)時(shí)間閾值;逆行,車(chē)輛在車(chē)道中行駛的方向和所設(shè)定的方向相反;行人,有人出現(xiàn)在車(chē)道中;違法變線與超速行駛分析;丟棄物、遺灑,車(chē)輛行駛后路面出現(xiàn)遺棄物。
而在交通狀態(tài)分析類別識(shí)別中可實(shí)現(xiàn)如下檢測(cè):平均車(chē)速,一段時(shí)間內(nèi)車(chē)道中車(chē)輛的平均速度;車(chē)流量,單位時(shí)間內(nèi)車(chē)道上通過(guò)的車(chē)輛數(shù)目;車(chē)間距,一段時(shí)間內(nèi)車(chē)輛之間的平均間隔距離;車(chē)道占有率,單位時(shí)間內(nèi)車(chē)道上車(chē)輛占有時(shí)間的比例。
廣域交通事件視頻檢測(cè)
因?yàn)閺V域場(chǎng)所檢測(cè)幅面寬廣,點(diǎn)位布置不靈活的應(yīng)用特點(diǎn),采用云臺(tái)式攝像機(jī)。平時(shí),此攝像機(jī)可人工控制檢測(cè)使用。當(dāng)不需要人工監(jiān)測(cè)可固定位置,則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)學(xué)習(xí)2-3分鐘,轉(zhuǎn)入檢測(cè)狀態(tài)。
通過(guò)智能視頻分析可檢測(cè)并記錄非法停車(chē)突發(fā)事件。比如車(chē)輛判斷、車(chē)牌號(hào)碼識(shí)別、車(chē)輛狀態(tài)判斷、智能控制云臺(tái)攝像機(jī)的判斷等。[nextpage]
交叉路口路段控制檢測(cè)
針對(duì)城市交通、交通路口車(chē)輛排隊(duì)狀況的設(shè)計(jì),對(duì)可對(duì)交叉路口的占有和空閑進(jìn)行分析,以及同時(shí)處理多車(chē)道,單方向或多方向交叉路口,可以輸出不同信息協(xié)助其他配套系統(tǒng)。
通過(guò)智能視頻分析可對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)體的判斷、車(chē)輛軌跡跟蹤的判斷、違法事件的判斷、車(chē)牌號(hào)碼的識(shí)別、行駛方向的判斷、行駛速度的判斷、車(chē)道屬性的判斷、行人特征的判斷、事故預(yù)警的判斷等,實(shí)現(xiàn)交通無(wú)違法檢測(cè)和交通狀態(tài)檢測(cè)。
交通違法抓拍類別有:違法闖紅燈抓拍;不按規(guī)定車(chē)道行駛抓拍;占用機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)道行駛抓拍;逆向行駛抓拍;違法壓線抓拍。交通狀態(tài)分析類別有:排隊(duì)長(zhǎng)度,各方向車(chē)輛長(zhǎng)度(數(shù)目);空閑/占用率,各方向車(chē)道的平均占有率;平均速度,各方向各車(chē)道的車(chē)輛平均速度;行車(chē)時(shí)間,一定時(shí)間內(nèi)各方向車(chē)輛的平均行駛時(shí)間;平均等待時(shí)間,一定時(shí)間內(nèi)各方向車(chē)輛的平均等待時(shí)間;流量,單位時(shí)間內(nèi)各方向各車(chē)道通過(guò)的車(chē)輛數(shù)目;占有率,單位時(shí)間內(nèi)各方向各車(chē)道上車(chē)輛占有時(shí)間比例;車(chē)頭間距檢測(cè),各方向各車(chē)道車(chē)輛之間的平均間隔距離;擁堵預(yù)測(cè),通過(guò)計(jì)算機(jī)智能算法科學(xué)預(yù)測(cè)各方向車(chē)輛行駛狀況;紅綠燈智能控制,通過(guò)計(jì)算機(jī)智能算法分配紅綠燈時(shí)間。
IVS面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展前景
就目前技術(shù)而言,IVS主要面對(duì)的挑戰(zhàn)是數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的挑戰(zhàn),任何技術(shù)都不是完美的,如何提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員的主要關(guān)注問(wèn)題,提高準(zhǔn)確性也就是提高智能視頻分析算法的分析強(qiáng)度、分析完整性和分析的準(zhǔn)確性。同時(shí)面臨著各種高清攝像頭的發(fā)展趨勢(shì),如何在更高清晰畫(huà)質(zhì)的攝像頭中分析出正確的數(shù)據(jù)也是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。
在公路交通智能化飛速發(fā)展的新世紀(jì),智能交通技術(shù)必將多項(xiàng)技術(shù)結(jié)合在一起,以IVS智能視頻分析為基礎(chǔ)智能子系統(tǒng),將遍布并控制交通領(lǐng)域的方方面面,它的普及有效地減少了交通事故的發(fā)生,資源的有效合理利用除了可降低環(huán)境污染,也有助于最大限度的發(fā)揮交通基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)勢(shì)效能,提高交通運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率和服務(wù)水平,為公眾帶來(lái)出行的方便。多種因素結(jié)合下,智能視頻分析技術(shù)必然會(huì)成為未來(lái)城市交通的主角,人們的交通出行也將逐漸走向“智能化”。今后的生活,不只可以出現(xiàn)配備有多種智能交通設(shè)備的交通工具,更多的是對(duì)交通領(lǐng)域的整體調(diào)控與把握。而未來(lái)的交通管理系統(tǒng),將由更多的信息采集點(diǎn)、優(yōu)化的算法和多樣的信息發(fā)布手段組成,走向“實(shí)時(shí)化”。