浅析智能视频分析技术在智能交通中的应用

2013-08-15谢珏琪

中国公共安全 2013年5期

■ 谢珏琪

视频监控技术在交通领域一直发挥巨大作用，智能视频分析技术在智能交通领域的应用更是如同一扇可以透视世界万物的窗口。

经济的发展，城市化的加快，生活水平的提高，汽车数量开始激增，以致诸多交通安全与管理问题频出。在这日益强烈的需求下，如何应用现代高新技术，将车辆和道路联系起来系统地解决交通问题，成为智能交通的核心思想。智能交通通过将先进的智能监控技术、通信技术、控制技术、传感器技术和系统综合技术有效地集成应用于交通运输领域，从而使得交通运输业发生了根本性的变化：运行功能智能化、效率最大化，进而使之成为世界同行业研究开发与技术应用的热点。视频监控技术在交通领域一直发挥巨大作用，本文主要从智能化的视频监控技术分析应用效果。

从2007年开始爆发的安防行业化应用开始，视频监控已经成为智能交通一个技术发展指标之一。从现阶段智能交通进程来看，其应用的视频监控技术出现三大特点：高清化、智能化和平台化。高清化是整个安防行业应用趋势，在智能交通领域体现尤为明显，在车水马龙的闹市区如何看清一个人的面部特征、看清楚车辆的牌照、甚至车辆细节等是很重要的。在城市道路交叉口、道路区间、在高楼大厦的大厅内，拥挤喧闹的出入口、停车库的出入口、高速公路等场合，高清视频监控大大提升智能交通系统的应用价值；平台化是指建设智能交通的监控综合管理平台，通过平台化使得智能交通实现真正的信息化、智能化、全局化，主要发挥面向事件的协同指挥调度、面向网络的远程指挥调度和面向资源的综合指挥调度，与此同时，这个智能交通的综合管理平台功能还体现在交通道路的管理、公安队伍的管理和社会的信息服务三方面。至于智能化，是本文介绍的重点。

智能视频分析技术指使用计算机从视频中通过计算算法软件进行运算和分析，提取视频中的有用信息，完成这一信息提取和理解的一项技术，说得通俗一些，就是计算机对视频的“内容”的提取和理解，这一过程最为关键的技术是采用计算机对视频信号进行分析，以提取视频场景中发生的一些特定的事件或监控目标的特定行为。从定义中不难发现，结合到交通领域，智能视频分析技术可以明确地区分车或其它物体，并过滤掉树叶、光影、雨雪等自然干扰和光线变化影响，一旦监控画面中“关键目标”出现，例如机动车车体、车牌、车头灯特征信息，系统能够以最快、最佳的方式提供有用的分析信息，如车牌号码的内容、车辆的行驶方向、车身颜色、车辆速度、车标等信息，交管中心平台就可以通过对这数据来作出相应的应用管理，如大屏幕发布、违规车辆处理、交通信号灯设施远程控制等管理机制。

智能视频分析技术在智能交通最广泛与成熟的应用是在高速公路和电子警察场所，具体应用的技术功能体现在：

车牌识别

车牌识别技术目前已经是公路系统中的成熟技术，已经基本取代了人工录入车牌的原始方式，它现在是是智能交通最基本的组成构件之一，目前应用已经非常成熟，是高速公路收费系统和高速公路车辆查询跟踪系统的重要组成部分，识别系统以图像处理理论为基础，利用相机采集包含车辆号牌的视频图像，通过图像处理，对车牌进行提取和识别，达到车牌的自动识别。通过自动识别出来的车辆号牌信息，将所识别出来的车辆号牌信息及传给后端软件，对车辆进行统一管理和控制。

事件检测分析

在高速公路监控系统中，需要对关键路段（如事故多发区等）进行实时监控，随着监控点的增加，人工查看录像监控已经无法满足现有需求，如依赖回放检索，会导致时间处理滞后。因而，需要通过智能监控，对录像自动进行分析，对特定类型的事件进行提取，要求事件检测分析系统在图像所能监控覆盖范围内，能够进行交通事件、事故的自动检测。所需要检测的交通事件通常包含如下几项：车辆停驶、车辆减速、车辆超速、车辆低速或停车、车辆逆行、车辆排队长度超过阈值、交通拥堵、行人、车龙、抛洒遗弃物、烟雾和火灾等。并且提供相应的交通数据实时测量：流量、速度、占有率、车头间距、队列长度、车辆分型等。当发生交通车辆事故时系统能够快速自动报警和录像，为道路的交通安全管理和道路运营提供帮助。在隧道监控中，事件检测分析系统检测到有烟雾超过警戒报警，系统启动应急预案，指挥通风系统、照明系统和消防系统立刻联动，对监控信息自动采集，通过智能视频分析技术分析、判断并输出结果。

交通状态检测

该功能是通过对道路沿线的监控摄像机所采集到的图像进行视频分析，通过检测区域内的车辆数和速度，自动识别出路段的交通状态（交通状态分为：畅通、拥挤、堵塞三种状态）;当检测到道路交通发生拥挤或堵塞时，系统通过语音播读、文字信息提醒等方式进行报警，提示交通管理员及时对交通拥堵事件进行交通疏导处理，并可通过对交通拥堵数据的统计分析，为交通管理提供决策依据，把过去的被动式交通管理上升为主动式的交通管理，从而保证道路交通的畅通运行，提高交通管理水平提供有力的技术手段。同时，与交通诱导等系统进行联动，在事件发生时，通过交通诱导系统发布交通信息，实现智能化的交通管理。

违章变线

在某些路段（如隧道内），正在高速行驶的机动车辆随意变线是一种违章行为，容易导致交通事故的发生，应该及时发现和处理。视频分析技术通过监测车辆的行驶轨迹，并与车道线进行比较，可以发现违章变线行为。

违章或故障、事故停车

在车道上或禁止停车区域出现停车现象，不论是因车辆故障停车或违章停车，都或属于极为危险的事件，或属于易引起交通阻塞的违章行为，需要及时进行处理，而事故停车也需要管理部门及时知晓尽快处理以恢复交通，视频分析技术可以及时发现停车行为，提醒交通管理部门及时处理。

违章左转右转

在某些道口，是不允许进行左转或右转，否则不但容易引起交通阻塞，也容易引起交通事故导致生命财产的损失，通过视频分析技术自动检测违章左转或右转行为，可以对这些违章行为进行有效处罚，以提高交通监测系统的威慑力，从而减少违章行为的发生。

压黄线行驶

在交通法规中，压黄线行驶是一种严重的违章行为，应该予以严肃处理。视频分析技术通过监测车辆的行驶轨迹，并与黄色分隔线进行比较，可以有效地发展违章压黄线行驶的行为。

违章逆行

在交通法规中，逆行是一种很严重的违章行为，不但容易引起交通的混乱，也很容易引起交通事故的发生，应当及时发现及时制止及时处理。视频分析技术通过监测车辆的行驶方向，与正常行驶方向比对，可及时发现违章逆行行为并及时报警，提醒交通管理部门进行处理。

遗洒物体

正在行驶过程中的车辆不慎遗洒物体，容易引起交通的阻塞，特别是在机动车辆高速行驶状态下（如高速公路，隧道内），前车出现遗洒现象极易导致后车的严重交通事故，当发现这种事件时，需要道路管理部门及时尽快地处理，以避免严重后果的发生。视频分析技术通过对监控视频的分析，可及时发现物品遗洒的事件，及时在情报板上公布提醒后车，并及时派出人员进行处理。