道路中的运动方向检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了道路中的运动方向检测方法及装置。方法包括：每采集一帧道路图像，对该道路图像进行块划分，计算各块的运动矢量，并对各块的运动矢量进行平滑，对于每帧道路图像中的每个块，计算平滑前的该块的运动矢量与平滑后的该块的运动矢量的角度之差，若该差值在预设范围内，则计算当前帧的最近ｎ帧中与该块位于同一位置的ｎ个块的平滑后的运动矢量的偏差，若该偏差小于阈值，则将当前帧的最近ｎ帧中与该块位于同一位置的ｎ个块的平滑后的运动矢量的平均方向作为该块的运动正向，其中，ｎ为预先设定的大于１的整数。本发明专利技术实现了对道路中的运动正向的自动检测，不会受主观影响，在遇到突发事件或摄像头角度、位置发生了变化时，可以及时更新道路的运动正向，提高了检测准确度。

Method and device for detecting moving direction in road

The invention discloses a method and a device for detecting the direction of movement in a road. The method includes: a collection of each frame of the road image, block division of the road image, calculate the motion vector of each block, and to smooth the motion vector of each block, each block for each frame in the road image, calculate the motion vector of the block motion vector of the block and smooth smooth before the the angle difference, if the difference is in the preset range, the calculation deviation and the motion vector of the block is located in the same position of the n block of the smoothed nearest n frame of current frame, if the deviation is less than the threshold, the average direction of the recent n frame of the current frame and the motion vector of the block is located in the the same location of N blocks smoothed as the block movement forward, among them, n is a predetermined integer greater than 1. The invention realizes the automatic detection of road movement in a positive, not influenced by subjective factors, in the face of unexpected events or camera angle and position changes, you can update the road moving forward, to improve the detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
，具体涉及道路中的运动方向检测方法及装置。
技术介绍
目前，在一些交通较繁忙的路段都安装了摄像头，以对道路的交通情况 进行监测。由于车辆逆行会严重影响交通安全，因此，在监测时， 一个重要 目的就是发现逆行现象。在摄像头角度、位置固定的情况下，监测者可根据道路的实际情况，预 先确定道路的运动正向，然后对采集到的道路图像进行分析，若发现道路图 像的运动方向与道路的运动正向的夹角超过 一 定角度，则确定存在逆行现可见，上述发现逆行的方法，需要手工确定道路的运动正向，当遇到突 发事件时，道路的运动正向可能发生更改，此时需要重新手工确定道路的运 动正向。另外，当摄像头角度、位置发生了变化后，也需要重新手工确定道路的运动正向，这不仅浪费了人力，还会受到主观影响，例如若监测者忘 记及时更改道路的运动正向，则会产生逆行判断错误。
技术实现思路
本专利技术提供道路中的运动方向检测方法及装置，以实现对道路中的运动方 向的自动4企测。本专利技术的技术方案是这样实现的一种道路中的运动方向检测方法，该方法包括每采集一帧道路图像，对该道路图像进行块划分，计算各块的运动矢量，并对各块的运动矢量进行平滑；对于每帧道路图像中的每个块，计算平滑前的该块的运动矢量与平滑后的 该块的运动矢量的角度之差，若该差值在预设范围内，则计算当前帧的最近n 帧中与该块位于同一位置的n个块的平滑后的运动矢量的偏差，若该偏差小于 阈值，则将当前帧的最近n帧中与该块位于同 一位置的n个块的平滑后的运动 矢量的平均方向作为该块的运动正向，其中，n为预设的大于l的整数。所述计算当前帧的最近n帧中与该块位于同 一位置的n个块的平滑后的运 动矢量的偏差为计算当前帧的最近n帧中与该块位于同一位置的n个块的平 滑后的运动矢量的方差；或者，计算当前帧的最近n帧中与该块位于同一位置的n个块的平滑后的 运动矢量的均值，然后分别将当前帧的最近n帧中与该块位于同一位置的n个 块的平滑后的运动矢量与该均值相减，对所得到的n个差值的绝对值求和，即 得到所述偏差。所述对各块的运动矢量进行平滑为采用均值滤波或中值滤波对各块的运 动矢量进行平滑。预设道路中的运动正向检测条件，所述每采集一帧道路图像对该道路图像进行块划分之前进一步包括确定 当前满足道路中的运动正向检测条件。所述将当前帧的最近n帧中与该块位于同一位置的n个块的平滑后的运动 矢量的平均方向作为该块的运动正向之后进一步包括采集到一帧道路图像，对该道路图像进行块划分，计算各块的运动矢量， 并对各块的运动矢量进行平滑；对于该帧中的每个块，计算该块的平滑后的运动矢量与该块的运动正向的 夹角，将得到的该帧中的所有块的所述夹角值相加，若所得和值大于预设阈值， 则确定道路中存在逆行现象。所述计算该块的平滑后的运动矢量与该块的运动正向的夹角进一步包括 判断该夹角值是否大于预设阈值，若是，令该夹角值为1;否则，令该夹角值为0。一种道路中的运动方向检测装置，该装置包括图像采集模块，采集道路图像，将道路图像发送给运动矢量计算模块；运动矢量计算模块，对接收到的道路图像进行块划分，计算各块的运动矢量，将各块的运动矢量发送给平滑模块；平滑模块，对接收到的各块的运动矢量进行平滑，将平滑前的各块的运动 矢量及平滑后的各块的运动矢量发送给运动正向确定模块；运动正向确定模块，对于每帧道路图像中的每个块，计算接收到的该块的 平滑前的运动矢量与平滑后的该块的运动矢量的角度之差，若该差值在预设范 围内，则计算当前帧的最近n帧中与该块位于同 一位置的n个块的平滑后的运 动矢量的偏差，若该偏差小于阈值，则将当前帧的最近n帧中与该块位于同一 位置的n个块的平滑后的运动矢量的平均方向作为该块的运动正向，其中，n 为预设的大于1的整数。所述装置进一步包括逆行检测模块，接收平滑模块发来的道路图像中平 滑后的各块的运动矢量，对于每个块，从运动正向确定模块获取该块的运动正 向，计算该块的平滑后的运动矢量与该块的运动正向的夹角，将该道路图像中 所有块的所述夹角相加，若所得和值大于预设阈值，则确定该道路图像中存在 逆行现象。所述逆行检测模块包括检测模块，接收平滑模块发来的道路图像中平滑后的各块的运动矢量，对 于每个块，从运动正向确定模块获取该块的运动正向，计算该块的平滑后的运 动矢量与该块的运动正向的夹角，将该夹角值发送给二值化模块，接收二值化 模块返回的二值结果，将该二值结杲相加，若所得和值大于预设阈值，则确定 该道路图像中存在逆行现象；二值化模块，接收检测模块发来的夹角值，若该夹角值大于预设阈值，则 令该夹角值为1;否则，令该夹角值为0，将该经二值化处理的二值结果返回给 检测模块。与现有技术相比，本专利技术中，每采集一帧道路图像，对该道路图像进行块划分，计算各块的运动矢量，并对各块的运动矢量进行平滑；对于每帧道路图 像中的每个块，计算平滑前的该块的运动矢量与平滑后的该块的运动矢量的角 度之差，若该差值在预设范围内，则计算当前帧的最近n帧中与该块位于同一 位置的n个块的平滑后的运动矢量的偏差，若该偏差小于阈值，则将当前帧的 最近n帧中与该块位于同一位置的n个块的平滑后的运动矢量的平均方向作为 该块的运动正向，其中，n为预设的大于1的整数。本专利技术实现了对道路中的 运动正向的自动检测，不会受主观影响，在遇到突发事件或摄像头角度、位置 发生了变化时，可以及时更新道路的运动正向，提高了检测准确度。进一步地，本专利技术实施例中，在确定道路的运动正向后，对采集到的道路 图像，通过计算道路图像中每个块的平滑后的运动矢量与该块的运动正向的夹 角，将得到的该帧中的所有块的所述夹角值相加，若所得和值大于预设阈值， 则可确定道路中存在逆行现象，实现了对道路中的逆行现象的自动检测。附图说明图1为本专利技术实施例提供的检测道路的运动正向的流程图； 图2为本专利技术实施例提供的检测道路中的逆行现象的流程图；图4为本专利技术实施例提供的逆行检测模块的组成图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术再作进 一 步详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的检测道路的运动正向的流程图，如图l所示， 其具体步骤如下步骤101:采集一帧道路图像，设为第k帧，按照预先设定的块划分方 法，将该帧划分为多个块。例如设每帧道路图像的大小为AxB，则可预先设定每个块的大小为axb，其中，A/a = P， B/b = Q， P、 Q为正整数，P为帧中块的高度，Q 为帧中块的宽度。步骤102:计算该帧中各块的运动矢量。计算块的运动矢量可采用现有技术。例如若道路图像为非压缩图像， 则可利用块匹配的方法，在当前块的邻域块中搜索与当前块匹配的块，从该 匹配块指向当前块的矢量即为当前块的运动矢量；若道路图像为压缩图像， 则可利用视频压缩模块中已有的运动估计模块直接得到各块的运动矢量。步骤103:对该帧中各块的运动矢量进行平滑。平滑可以采用均值滤波或中值滤波实现。例如设采用p*q的均值滤波进行平滑，则对于该帧中的块(i,j)，其平 滑后的运动矢量的角度Vavg(i,j)为Vavg(i,j)= + V(i+x,j+力p q x=-iy=-i其中，p、 q为整数，且p〈P, q^Q, P为帧中块的高度，Q为帧中块的宽度；i、 j为块在帧的所有块中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道路中的运动方向检测方法，其特征在于，该方法包括：　　　　每采集一帧道路图像，对该道路图像进行块划分，计算各块的运动矢量，并对各块的运动矢量进行平滑；　　　　对于每帧道路图像中的每个块，计算平滑前的该块的运动矢量与平滑后的该块的运动矢量的角度之差，若该差值在预设范围内，则计算当前帧的最近ｎ帧中与该块位于同一位置的ｎ个块的平滑后的运动矢量的偏差，若该偏差小于阈值，则将当前帧的最近ｎ帧中与该块位于同一位置的ｎ个块的平滑后的运动矢量的平均方向作为该块的运动正向，其中，ｎ为预设的大于１的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，黄英，
申请(专利权)人：北京中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]