
【產(chǎn)通社,4月8日訊】富士通研究開發(fā)中心有限公司(Fujitsu China)官網(wǎng)消息,其開發(fā)了一種基于監(jiān)控視頻的交通異常檢測(cè)技術(shù),可用于智能交通系統(tǒng)中。此技術(shù)框架包括道路區(qū)域定義、交通規(guī)則定義、車輛及非車輛物體的檢測(cè)和跟蹤、提取物體屬性、以及規(guī)則比較等模塊。 與現(xiàn)有的方法及產(chǎn)品相比,我們的技術(shù)適用于幾乎所有的交通異常類型,可用于復(fù)雜交通場(chǎng)景,并且檢測(cè)精度高。此技術(shù)通過軟件實(shí)現(xiàn)方式,在交通監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示交通異常狀態(tài),有助于提高交通通行效率。
產(chǎn)品特點(diǎn)
交通狀況分為正常和異常兩種,異常狀況會(huì)大大降低交通通行效率,因此需要一直監(jiān)控,如果出現(xiàn)異常就進(jìn)行報(bào)警和提醒。隨著交通車輛數(shù)目的激增,一些異常狀態(tài)(交通事故、交通擁堵、以及交通違章等,我們稱之為異常)發(fā)生更頻繁了。一些交通異常很難通過傳統(tǒng)的交通設(shè)備,比如埋地線圈來檢測(cè)。 在交通應(yīng)用中,人們用越來越多的攝像頭監(jiān)控交通狀況。如果這些攝像頭能用于交通異常檢測(cè),將大大提高其使用效率,并且成本很低。傳統(tǒng)的基于監(jiān)控視頻的異常檢測(cè)方法只適合有限的場(chǎng)景,用于單個(gè)事故類型,并且檢測(cè)精度較低。我們的技術(shù)框架包括道路區(qū)域定義、交通規(guī)則定義、車輛及非車輛物體的檢測(cè)和跟蹤、提取物體屬性、以及規(guī)則比較等模塊,能夠有效地應(yīng)用于幾乎所有交通場(chǎng)景,適用于幾乎所有異常類型,并且檢測(cè)精度較高。
傳統(tǒng)的算法或者現(xiàn)有的產(chǎn)品有如下問題:
1)大多數(shù)方法只解決單個(gè)異常類型,比如只檢測(cè)交通事故,只檢測(cè)交通擁堵,或者只檢測(cè)交通違章等。對(duì)于每種異常類型,只有有限的應(yīng)用情形,比如交通事故情形局限于變道、停車、低速行駛、以及遺落物等。
2)大多數(shù)方法只是在簡(jiǎn)單的場(chǎng)景中測(cè)試和應(yīng)用,這些場(chǎng)景車輛較少,并且事故發(fā)生的情況較少。因此對(duì)于通常存在的復(fù)雜交通場(chǎng)景,其檢測(cè)精度較低,誤檢率較高。 這些方法不適合復(fù)雜交通狀況的道路十字路口,因此我們開發(fā)了有效的交通異常檢測(cè)技術(shù),能夠同時(shí)在簡(jiǎn)單和復(fù)雜場(chǎng)景下工作,檢測(cè)精度高,可以通過軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
其開發(fā)的基于監(jiān)控視頻的交通異常檢測(cè)系統(tǒng)包括道路區(qū)域定義、交通規(guī)則定義、車輛及非車輛物體的檢測(cè)和跟蹤、提取物體屬性、以及規(guī)則比較等模塊。輸入視頻通過監(jiān)控?cái)z像頭獲得,并且需要架設(shè)得較高,這樣可以觀察到路口的多個(gè)部分。這樣一個(gè)攝像頭可以管理路口的各個(gè)方向,成本低,效率高。
通過輸入視頻,我們可以定義道路的每個(gè)車道、人行道、路口中心、以及禁止等區(qū)域。每個(gè)區(qū)域的屬性可以通過一個(gè)16位的整數(shù)表示,其值可以從0x0到0xFFFF。對(duì)于每個(gè)區(qū)域,我們可以根據(jù)交通標(biāo)志以及交通規(guī)則定義特定的規(guī)則。比如在左轉(zhuǎn)車道,規(guī)則設(shè)定為只能左轉(zhuǎn),而禁止直行。 對(duì)于交通異常,有兩種物體需要檢測(cè),即車輛物體以及非車輛物體。車輛包括大型(卡車、公交車、中巴等)和小型(汽車、摩托車等)兩種,非車輛物體包括行人、使用交通工具(自行車、滑板車等)的人、以及動(dòng)物等。對(duì)于每種物體,它們都有兩種狀態(tài):運(yùn)動(dòng)和靜止。 很多方法很容易使用運(yùn)動(dòng)信息檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)的物體,但是只使用運(yùn)動(dòng)信息難以檢測(cè)到靜止物體。有些方法,比如通過機(jī)器學(xué)習(xí)和訓(xùn)練進(jìn)行車輛識(shí)別的方法,可以通過顏色、紋理、以及邊緣信息識(shí)別靜止車輛。但是它們局限于訓(xùn)練場(chǎng)景,只能使用固定的攝像頭參數(shù)(安裝位置、角度、焦距等),局限于光照和天氣條件。 我們使用一種新的前景物體檢測(cè)方法,不僅能檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)車輛和行人,也能檢測(cè)到排隊(duì)等待的靜止車輛。而且,這個(gè)方法能夠檢測(cè)大尺寸物體,也能夠檢測(cè)小尺寸物體。
該技術(shù)可以從視頻的任意時(shí)點(diǎn)開始,通過和背景圖像比較,得到前景物體。當(dāng)提取背景圖像時(shí),傳統(tǒng)方法會(huì)出現(xiàn)兩種情況的鬼影。第一種情況,當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體靜止下來,將慢慢融入到背景中,然后在某個(gè)時(shí)刻又重新運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)鬼影;第二種情況,屬于背景圖像的物體(比如停止的車輛)開始運(yùn)動(dòng)時(shí),也會(huì)造成鬼影問題。在我們的算法中,當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體靜止下來時(shí),我們不會(huì)將其融入背景中,所以不會(huì)出現(xiàn)第一種情況的鬼影。我們的算法包括一個(gè)主工作模型,幾個(gè)輕量級(jí)的監(jiān)測(cè)模型,當(dāng)一個(gè)背景圖像中的物體開始運(yùn)動(dòng)時(shí),背景的污染會(huì)通過監(jiān)測(cè)模型進(jìn)行控制,相關(guān)的背景區(qū)域會(huì)重新初始化,因此第二種鬼影也不會(huì)出現(xiàn)。 為了獲得檢測(cè)到物體的屬性,我們需要跟蹤這些物體,這是通過記錄物體通過的已定義區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的。根據(jù)跟蹤結(jié)果,我們就可以將軌跡信息和交通燈信息進(jìn)行比較。例如,在交通燈是紅燈情況下,任何物體不允許從直行區(qū)域運(yùn)動(dòng)到道路中間區(qū)域,左轉(zhuǎn)也是如此。交通燈信息可以通過外部控制設(shè)備獲得,也可以通過攝像頭識(shí)別,但是前提是攝像頭能清楚看到交通燈。
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