霧天條件下高速公路視頻事件檢測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 19:07
我國(guó)高速公路發(fā)展迅猛的同時(shí),交通事故及其隱患比例也在逐年增加。給高速公路的安全帶來(lái)巨大威脅的因素主要有兩個(gè):惡劣天氣以及交通異常事件。在我國(guó)大部分地區(qū)引起惡性交通事故的天氣現(xiàn)象中,霧的影響最大,霧天不僅影響交通行車安全,同時(shí)也使得交通視頻監(jiān)控設(shè)備所獲圖像的對(duì)比度和顏色質(zhì)量出現(xiàn)退化,影響圖像的應(yīng)用價(jià)值。車輛逆行與行人闖入也會(huì)給高速公路交通安全帶來(lái)巨大隱患。本文研究重點(diǎn)主要有霧天視頻圖像清晰化處理、高速公路行人檢測(cè)、車輛逆行檢測(cè)。本文結(jié)合江蘇省交通運(yùn)輸廳科研項(xiàng)目《基于三維立體視覺(jué)的高速公路交通異常智能識(shí)別方法及系統(tǒng)構(gòu)成研究》,以NH高速公路K2090+700處設(shè)置的HD-SDI球形攝像機(jī)所拍攝的交通視頻為數(shù)據(jù)源,充分利用已經(jīng)建立的高速公路監(jiān)控硬件系統(tǒng),研究霧天條件下高速公路視頻事件(行人、車輛逆行)檢測(cè)技術(shù)。研究的主要內(nèi)容如下:(1)研究霧天交通視頻圖像清晰化方法。通過(guò)分析不同天氣下圖像的R、G、B三通道及灰度直方圖特性,結(jié)合圖像對(duì)比度提出基于灰度直方圖的霧天等級(jí)檢測(cè)方法,實(shí)現(xiàn)霧天等級(jí)檢測(cè);在HSI彩色空間中采用基于限制對(duì)比度的直方圖均衡化去霧方法對(duì)輕霧天圖像進(jìn)行清晰化處理,并對(duì)去霧結(jié)果進(jìn)...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1霧天引發(fā)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)??隨著國(guó)內(nèi)高速公路的建設(shè),以及我國(guó)汽車擁有量的逐年上升,霧天對(duì)交通的影響只??
R=3I--B2.2霧天圖像特性分析??2.2.1霧天圖像直方圖特性??灰度直方圖(Histogram)表示圖像中具有每一種灰度級(jí)的像素的個(gè)數(shù),反映圖像中??每一種灰度出現(xiàn)的頻率。通;叶戎狈綀D的橫坐標(biāo)表示灰度級(jí),縱坐標(biāo)表示灰度級(jí)出現(xiàn)??的頻率。??在圖像離散化形式下,若一幅圖像的像素總數(shù)為N,灰度級(jí)總數(shù)為L,式2.7表示??灰度直方圖計(jì)算的公式,??PM?=?^,〇<rk<l?(2.7)??其中,&表示離散灰度級(jí),/Vfc表示rfc級(jí)灰度的像素總數(shù),用Plf(rfc)表示該灰度級(jí)出現(xiàn)的??頻數(shù)。??大小為MXN的灰度圖像f(x,y)的灰度直方圖lv[256]計(jì)算算法實(shí)現(xiàn)步驟如下:??(1)初始化hHkH),其中?k=0、1、2??255;??(2)對(duì)于圖像f中的所有像素,h/[f(x,y)]?+?+,其中x=0、1、2?M-l,y=0、??1、2、?????、N-l;??
通過(guò)對(duì)三種天氣條件下高速公路視頻圖像的R、G、B三通道的直方圖對(duì)比分析,??可以明顯看出與無(wú)霧天氣相比,霧天所拍攝的圖像的直方圖分布具有如下特點(diǎn):??(1)霧天圖像的R、G、B三通道的亮度值均分布不均衡,主要集中在灰度級(jí)的中??部;??(2)隨著霧的濃度的增加,圖像直方圖越向中間靠攏,亮度值分布范圍越窄,且波??動(dòng)變化越小,圖像的顏色信息衰減嚴(yán)重。??2.2.2霧天圖像邊緣特征??圖像的邊緣特征是圖像中最重要的特征,圖像的邊緣信息在大大減少所要處理的信??息量的同時(shí)有效地保留了圖像的信息,邊緣信息可以反映圖像所包含的信息。與區(qū)域灰??度信息相比,邊緣等高頻信息是相對(duì)穩(wěn)定不變的特征。為了比較霧天圖像與無(wú)霧圖像的??所含邊緣的多少,引入邊緣密度的概念。??邊緣密度是度量圖像邊緣特征相對(duì)原圖像分布密集程度的一個(gè)參數(shù)。邊緣密度大則??表示原圖像中邊緣特征多。本文定義邊緣密度為邊緣檢測(cè)后圖像每一行的邊緣像素?cái)?shù)目,??從左至右、從上至下遍歷邊緣檢測(cè)圖像,得到邊緣密度曲線。??利用Prewitt邊緣檢測(cè)算子對(duì)不同天氣條件下高速公路視頻圖像進(jìn)行邊緣圖像提取,??可以得到各自的邊緣密度曲線。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]視覺(jué)信息損失先驗(yàn)的圖像分層去霧方法[J]. 胡子昂,王衛(wèi)星,陸健強(qiáng),石穎. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]基于光流法的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法[J]. 肖軍,朱世鵬,黃杭,謝亞男. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[3]基于暗原色先驗(yàn)與小波變換的圖像去霧方法[J]. 許杰,楊會(huì)成. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2016(02)
[4]基于感興趣區(qū)域特征融合的行人檢測(cè)方法研究[J]. 彭寶,孫韶媛,梁炳春,趙海濤. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2015(18)
[5]基于反轉(zhuǎn)的限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡圖像去霧改進(jìn)算法[J]. 張久鵬,張偉. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2015(02)
[6]基于統(tǒng)計(jì)濾波的自適應(yīng)雙閾值改進(jìn)canny算子邊緣檢測(cè)算法[J]. 段軍,高翔. 激光雜志. 2015(01)
[7]基于視頻的車輛檢測(cè)與跟蹤算法綜述[J]. 邵承. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2014(35)
[8]一種新的基于局部輪廓特征的目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 張桂梅,張松,儲(chǔ)珺. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(10)
[9]改進(jìn)的直方圖均衡化算法在圖像增強(qiáng)中的應(yīng)用[J]. 姜柏軍,鐘明霞. 激光與紅外. 2014(06)
[10]基于視頻的單車道車輛逆行檢測(cè)方法[J]. 許宏科,秦嚴(yán)嚴(yán). 交通信息與安全. 2014(03)
博士論文
[1]圖像去霧方法和評(píng)價(jià)及其應(yīng)用研究[D]. 郭璠.中南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于視頻圖像的高速公路能見(jiàn)度檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 韓明敏.北京交通大學(xué) 2016
[2]基于視頻的交通事件檢測(cè)算法研究[D]. 邵士雨.山東大學(xué) 2013
[3]基于三幀差法的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法研究[D]. 趙建.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]基于目標(biāo)跟蹤的交通逆行事件檢測(cè)算法研究[D]. 郭鋒.廈門大學(xué) 2008
本文編號(hào):2913117
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1霧天引發(fā)的交通事故現(xiàn)場(chǎng)??隨著國(guó)內(nèi)高速公路的建設(shè),以及我國(guó)汽車擁有量的逐年上升,霧天對(duì)交通的影響只??
R=3I--B2.2霧天圖像特性分析??2.2.1霧天圖像直方圖特性??灰度直方圖(Histogram)表示圖像中具有每一種灰度級(jí)的像素的個(gè)數(shù),反映圖像中??每一種灰度出現(xiàn)的頻率。通;叶戎狈綀D的橫坐標(biāo)表示灰度級(jí),縱坐標(biāo)表示灰度級(jí)出現(xiàn)??的頻率。??在圖像離散化形式下,若一幅圖像的像素總數(shù)為N,灰度級(jí)總數(shù)為L,式2.7表示??灰度直方圖計(jì)算的公式,??PM?=?^,〇<rk<l?(2.7)??其中,&表示離散灰度級(jí),/Vfc表示rfc級(jí)灰度的像素總數(shù),用Plf(rfc)表示該灰度級(jí)出現(xiàn)的??頻數(shù)。??大小為MXN的灰度圖像f(x,y)的灰度直方圖lv[256]計(jì)算算法實(shí)現(xiàn)步驟如下:??(1)初始化hHkH),其中?k=0、1、2??255;??(2)對(duì)于圖像f中的所有像素,h/[f(x,y)]?+?+,其中x=0、1、2?M-l,y=0、??1、2、?????、N-l;??
通過(guò)對(duì)三種天氣條件下高速公路視頻圖像的R、G、B三通道的直方圖對(duì)比分析,??可以明顯看出與無(wú)霧天氣相比,霧天所拍攝的圖像的直方圖分布具有如下特點(diǎn):??(1)霧天圖像的R、G、B三通道的亮度值均分布不均衡,主要集中在灰度級(jí)的中??部;??(2)隨著霧的濃度的增加,圖像直方圖越向中間靠攏,亮度值分布范圍越窄,且波??動(dòng)變化越小,圖像的顏色信息衰減嚴(yán)重。??2.2.2霧天圖像邊緣特征??圖像的邊緣特征是圖像中最重要的特征,圖像的邊緣信息在大大減少所要處理的信??息量的同時(shí)有效地保留了圖像的信息,邊緣信息可以反映圖像所包含的信息。與區(qū)域灰??度信息相比,邊緣等高頻信息是相對(duì)穩(wěn)定不變的特征。為了比較霧天圖像與無(wú)霧圖像的??所含邊緣的多少,引入邊緣密度的概念。??邊緣密度是度量圖像邊緣特征相對(duì)原圖像分布密集程度的一個(gè)參數(shù)。邊緣密度大則??表示原圖像中邊緣特征多。本文定義邊緣密度為邊緣檢測(cè)后圖像每一行的邊緣像素?cái)?shù)目,??從左至右、從上至下遍歷邊緣檢測(cè)圖像,得到邊緣密度曲線。??利用Prewitt邊緣檢測(cè)算子對(duì)不同天氣條件下高速公路視頻圖像進(jìn)行邊緣圖像提取,??可以得到各自的邊緣密度曲線。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]視覺(jué)信息損失先驗(yàn)的圖像分層去霧方法[J]. 胡子昂,王衛(wèi)星,陸健強(qiáng),石穎. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]基于光流法的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法[J]. 肖軍,朱世鵬,黃杭,謝亞男. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[3]基于暗原色先驗(yàn)與小波變換的圖像去霧方法[J]. 許杰,楊會(huì)成. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2016(02)
[4]基于感興趣區(qū)域特征融合的行人檢測(cè)方法研究[J]. 彭寶,孫韶媛,梁炳春,趙海濤. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2015(18)
[5]基于反轉(zhuǎn)的限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡圖像去霧改進(jìn)算法[J]. 張久鵬,張偉. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2015(02)
[6]基于統(tǒng)計(jì)濾波的自適應(yīng)雙閾值改進(jìn)canny算子邊緣檢測(cè)算法[J]. 段軍,高翔. 激光雜志. 2015(01)
[7]基于視頻的車輛檢測(cè)與跟蹤算法綜述[J]. 邵承. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2014(35)
[8]一種新的基于局部輪廓特征的目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 張桂梅,張松,儲(chǔ)珺. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(10)
[9]改進(jìn)的直方圖均衡化算法在圖像增強(qiáng)中的應(yīng)用[J]. 姜柏軍,鐘明霞. 激光與紅外. 2014(06)
[10]基于視頻的單車道車輛逆行檢測(cè)方法[J]. 許宏科,秦嚴(yán)嚴(yán). 交通信息與安全. 2014(03)
博士論文
[1]圖像去霧方法和評(píng)價(jià)及其應(yīng)用研究[D]. 郭璠.中南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于視頻圖像的高速公路能見(jiàn)度檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 韓明敏.北京交通大學(xué) 2016
[2]基于視頻的交通事件檢測(cè)算法研究[D]. 邵士雨.山東大學(xué) 2013
[3]基于三幀差法的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法研究[D]. 趙建.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]基于目標(biāo)跟蹤的交通逆行事件檢測(cè)算法研究[D]. 郭鋒.廈門大學(xué) 2008
本文編號(hào):2913117
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