基于改进LK光流法的车流量检测

为了实现基于交通监控视频的车辆检测,提出了一种基于LK光流法与分水岭算法相结合的车辆检测方法,利用LK光流法生成车辆光流数据,对光流数据进行处理生成车辆前景图像,对前景中产生的车辆粘连的情况采用改进分水岭算法完成分割.实验结果表明,该方法一定程度上避免了LK光流法因车辆粘连而造成的误判断情况,较现有方法有所提升,有较好的识别效果.     

基于改进分水岭算法的粘连车辆图像分割

为解决基于光流法的交通监控视频车流量检测过程中出现的车辆前景粘连情况,本文提出一种基于欧氏距离的分水岭粘连车辆分割算法.算法通过计算车辆前景中像素点距离背景的最小欧式距离,对阈值筛选后的区域进行质心的选取;以质心为起点构建分水岭算法的集水盆地,生成分水岭轮廓;将分水岭轮廓与原粘连图像结合完成粘连车辆的分割.本文进行各种类型车辆粘连图像分割实验,结果表明,本文提出的算法对于车辆粘连情况分割成功率高,获得了良好的车辆识别效果.     

基于人机共驾的车道保持驾驶辅助系统

针对驾驶员因疲劳、分心以及横向风等因素,无意识地使车辆偏离车道线的问题,提出了一种通过固定的共驾系数实现辅助驾驶系统与驾驶员之间人机共驾的车道保持驾驶辅助系统研究方法。为了模拟驾驶员分心、疲劳状态,建立了驾驶员模型。在驾驶员模型的基础上,采用分层控制方法设计车道保持驾驶辅助系统。上层控制器利用模型预测控制方法设计转向角矫正策略;下层控制器根据上层控制器计算的期望横摆力矩对车辆进行防侧翻稳定性控制。搭建CarSim与Matlab/Simulink联合仿真平台,设计不同行驶工况,并分别采用人工驾驶和辅助驾驶2种方式进行仿真试验,仿真结果表明:无论在高速、低速或者低附着系数路面,当人工驾驶的车辆偏离车道中心线时,驾驶辅助系统均能及时矫正车辆的行驶方向,保证车辆稳定地跟踪车道线。     

基于直线检测的车间地标线识别与拟合

为满足现阶段车间内无人驾驶车辆以及车辆自动导引时对车道线的识别速度和检测准确率的要求,课题组提出了一种结合LSD(line segment detect)直线检测以及ANN(artificial neural network)颜色判定神经网络的特定颜色车道线识别与拟合方法。实验表明：与传统的LSD直线检测相比,该方法在识别速度显著提升的同时,能够适应不同的检测环境,提升检测的准确率。     

一种动态场景下的视频前景目标分割方法

视频中运动前景目标的分割是计算机视觉领域的一项关键问题,在视频监控、检索、事件检测等多个方面具有重要应用价值。现有视频前景目标分割技术主要针对静态场景,在动态场景下难以获取良好效果。该文提出一种高斯混合模型与光流残差相结合的前景目标分割方法。该方法使用高斯混合模型建模,提取初步的前景区域;利用光流残差进一步滤除其中动态纹理背景干扰;采用形态学处理获得前景目标。实验显示,与现有方法相比,该方法可更准确地从动态场景中分割出前景目标轮廓。     

基于背景差法的运动车辆提取算法的研究

综合两点标定法和基于边缘的背景去除方法，应用到运动车辆的提取当中，在城市交通流实况检测中验证算法。实验证明该方法比传统的背景差法提取的运动车辆轮廓更清晰，背景去除更干净。     

人脸特征和脉搏信号特征的视频情绪识别

针对当前视频情绪识别方法主要集中于对人脸表情的判读而忽略了面部生理信号中所隐含的情绪,提出一种基于人脸特征和脉搏信号特征的视频情绪识别方法。该方法首先对经过预处理的视频提取LBP-TOP人脸表情特征,然后通过色度模型从视频中提取脉搏信号,并提取时域特征、频域特征及非线性特征,通过CCA算法融合2种特征,最终利用支持向量机完成情绪的识别。在CAS(ME)~2数据库进行实验,经过CCA融合特征后的情绪识别效果较LBPTOP特征的单模态情绪识别效果高3.04%,较基于脉搏信号特征的单模态情绪识别效果高13.85%,说明了该方法的优越性。     

基于深度学习的多车道交通流量统计方法

基于目标跟踪的视频道路交通流量采集普遍存在不同程度的漏检、错检和多检等问题,为此,提出了一种综合车辆位置信息与外观信息及环境空间信息的道路交通流量采集方法。首先,识别视频帧中的车辆信息(包括车辆车型数据与位置数据等);然后,综合考虑车辆信息和环境空间信息进行车辆跟踪;最后,对跟踪结果进行统计,从而得到道路交通流量。采用多段交通视频作为测试数据,分别测试了本文算法和SORT算法。测试结果表明,本文算法检测的道路交通量平均误差较SORT算法降低了约4%。提出的基于视频交通流量检测方法具有更好的检测效果。     

一种基于摄像机标定的车辆视频测速方法

以Tsai两步法为摄像机标定原理，提出了一种车辆速度视频测量方法，并对摄像机标定误差和车速检测误差进行了分析。首先利用Tsai两步法得到摄像机的内部和外部参数，然后将图像空间提取出的运动车辆特征点位移转换到世界坐标系，最后利用帧差时间求得车辆的瞬时速度。实验结果表明，基于摄像机标定的车辆速度视频测量方法，具有简单实用、鲁棒性强、精确度高等优点，满足车辆视频测速系统的要求。     

各向异性光流法的目标边缘检测

光流法是在图像序列中对二维物体的运动矢量估计,用经典的HS算法计算时,目标与背景对比度小或有噪声将导致较大的虚警概率。而运用各向异性高斯核,运用非极大抑制条件,可以较好的抑制噪声,同时也保留了目标边缘,进而提高了梯度偏导的准确度。较好地解决了微分光流法的不足,从而提高了计算精度。最终对序列图像中动目标的边缘检测进行了方法改进,Gabor函数的替换以及实验表明算法的有效性。     

制动工况下未知路面附着特性识别方法

路面附着特性是影响车辆制动性能的重要因素之一,而实际中车辆行驶的路面往往是未知的或非典型的。为了改善车辆在未知路面行驶时的防抱死制动控制性能,提出了一种瞬时车况路面附着特性识别方法。基于行车瞬时采样数据,结合典型路面的附着特性曲线,对未知路面附着特性的几个数据节点进行了估算。最终利用4组附着特性数据节点对未知路面附着特性曲线进行拟合,得到当前未知路面上车轮滑移率与附着系数关系曲线。将识别结果与典型路面Burckhardt轮胎路面模型进行对比,结果表明,该识别算法可利用单个滑移率-附着系数关系对未知路面附着特性曲线进行有效识别。     

基于非线性车辆模型的行驶状态与路面附着系数估计

路面状况和行驶状态的准确识别是车辆安全行驶和主动控制的重要依据。为了验证车辆行驶状态和路面附着系数估计的有效性,建立了包含Dugoff轮胎模型的四轮三自由度整车仿真模型,提出了基于扩展Kalman滤波理论的车辆行驶状态与路面附着系数估计算法。车辆在设定的双移线路面附着系数分别为0.8、0.7、0.6的工况下进行仿真,对比车辆的运动状态和车辆转向输入激励的趋势的一致性,验证了该模型的合理性。结合该模型计算出的Dugoff轮胎模型纵向和侧向归一化力,通过Matlab编程实现扩展卡尔曼算法估计,算法估算得到的汽车行驶状态参量和路面附着系数与仿真值进行对比。通过结果对比表明,车辆行驶状态估计值与Simulink数值解的均方根误差(RMSE)指标最大值不大于0.03,由于轮胎与路面是动态接触,路面附着系数呈上下波动状,实现了对车辆行驶状态参量和路面附着系数的实时估计,为重型车辆稳定性控制提供了理论基础。     

弹道导弹目标回波信号建模与雷达特征分析

介绍了弹道导弹运动目标特征提取和雷达识别的研究概况,针对锥顶不动、进动角固定的匀速进动锥形弹头目标,对其典型运动进行建模,给出了回波的解析表达式,利用数值解的方法,对回波信号进行了频谱分析和时频分析,提取了频谱调制特征和微RCS特征,使用Wigner-Ville分布峰值检测法,提取了回波信号的微多普勒特征,给出了使用雷达微动特征识别弹道导弹弹头的途径.最后给出了回波信号时频分布、微多普勒、多普勒谱和微RCS的仿真结果,证明了理论分析的正确性.     

相关函数法在系统在线识别中的应用

本文分析了经典的频率法和改进的脉冲法进行系统识别方面的不足,讨论了相关函数法进行系统识别的原理和存在问题,最后推理得出采用弱信号提取法与相关原理结合进行系统动态在线识别的可行性,并从实用角度分析了该方法的特点和注意问题.     

基于视频的交叉路口车辆排队长度检测方法研究

为获取城市交叉路口车流量情况,实现路口红绿灯的优化控制以提高交叉路口通行效率,探讨了一种基于视频图像的交叉路口车辆排队长度检测方法。论述了基于图像处理的车辆识别技术,讨论了车辆排队检测方法,借助灭点原理的参数标定方法获取了摄像机内外参数,基于成像原理分析了图像坐标与世界坐标中的转换关系,从而获得从像素距离到物理距离的转换关系。以典型车辆排队视频为例进行实际测量,结果表明:排队长度与计算所得结果误差均在允许范围之内,说明提出的检测方法是合理与可行的。     

多跨系杆拱桥吊杆疲劳性能研究

以某三跨系杆拱桥为例,提出了一种拱桥吊杆的疲劳分析方法。对桥梁结构建立有限元模型求得各吊杆的索力影响线。依据交通量调查和交通量各参数的统计资料,将车辆概括为几种典型车型并计算其各参数的概率密度函数。基于蒙特卡罗方法模拟产生了通过桥梁的双向多车道车流作为疲劳荷载。针对典型吊杆的影响线加载模拟车流,得到杆件应力历程,用雨流法统计应力历程可以得到应力幅值谱。按照线性累积损伤理论和总交通量预测结果,计算得到各吊杆的在指定时间的累计损伤。     

地铁接触线磨损动态非接触检测方法

为了实现地铁接触线磨损的高效检测,研发了一套地铁接触线磨损动态非接触检测系统。通过线激光器照射接触线,双相机配合滤光片避免外部光干扰,提高接触线图像的拍摄质量。对拍摄的图像先采用自适应中值滤波、接触线图像初步分割方法分割出接触线图像,再利用改进Canny算法计算图像梯度与方向,然后采用自适应阈值分割方法,消除由于噪声和颜色变化引起的一些边缘像素并提取亚像素边缘,最后采用自适应滑移直线拟合方法提取接触线磨损边缘,利用磨损量计算方法和相机标定参数计算接触线磨损直径长度。实验表明,该方法不受背景图像和光照影响,识别精度高,检测速度快,具有很好的应用前景。     

复杂背景下航检视频字符的识别算法与应用

传统的OCR技术在复杂背景视频中的字符识别方面,其识别结果的准确率不尽如人意。为此,本文通过改进及优化传统识别算法,研究出一种新的复杂背景下的字符识别算法。该算法借鉴统计模式识别的思路,通过大量实验得出每个字符的特征规律,并形成公式,实现了字符的识别。然后以输电线路航拍图像为例,设计开发了字符识别系统。通过系统运行表明,采用本文算法识别字符的准确率为99.4%,优于开源Tesseract-OCR接口函数方法及样本训练方法,对于复杂背景中的字符识别具有较高的准确性和广阔的应用前景。     

高速公路车道收费控制系统的设计与实现

阐述了用较简单的硬件、软件结构,设计与实现以工控机为核心的高速公路车道收费控制系统,并确保系统稳定、可靠。该控制系统包括入口车道和出口车道两部分,入口领票,出口根据实际行驶里程收费,并对车道的外场设备进行控制,以及对收费特殊事件进行处理。     

基于多传感融合的目标跟踪方法研究

针对单一传感器对前方车辆识别准确率低的问题,基于多传感器融合模型建立了1种目标车辆识别方法。首先开展摄像头与毫米波雷达的联合标定,实现多传感器在时空上的融合;然后引入全局最近邻算法对雷达和摄像头各自采集的目标序列与跟踪目标进行数据匹配,确定跟踪目标的2组局部估计;最后通过D-S证据理论对2组目标序列进行优化组合,获取车辆行驶状态的最优结果,从而实现对目标的识别。通过Matlab/Simulink联合搭建试验平台对所研究的融合模型进行算法验证。试验结果表明:该融合算法在不同天气条件下对目标的平均检测率为88.3%,可实现对目标车辆的准确识别与跟踪。