一种多条道路车型识别和车流量监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多条道路车型识别和车流量监测系统及方法，该系统数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块，通过单目摄像头能同时识别机动车车型和对车流进行统计，且不需要回传任何图片或视频数据进行分析，在设备中能实时识别处理并保存统计数据结果。且上述已有方法均只能对数据进行实时统计，本发明专利技术技术还能对已有的历史监控视频中的车型和车流进行辨别统计，进而实现历史数据的统计分析。同时设备在不同道路区域架设完成后，还能根据系统布置点位置实时调整视频采集画面内需要的统计区域,对不同移动方向的车流量进行统计。统计区域,对不同移动方向的车流量进行统计。统计区域,对不同移动方向的车流量进行统计。

【技术实现步骤摘要】
一种多条道路车型识别和车流量监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及车辆识别
，尤其涉及一种多条道路车型识别和车流量监测系统及方法。

技术介绍

[0002]车型识别和车流量监测通常出现在高速收费站上，对于车型识别过程通常使用人工判断车型进而进行收费。新型车型识别使用多台高清摄像机对车辆正面，侧面信息进行采集进而通过高性能图像处理设备提取车辆特征信息，并将特征信息通过交通专网与数据库进行匹配分析确定车型。
[0003]而对现有车流统计技术而言，通过电子眼拍摄车牌，统计照片数量来计算车流；也通过红外线空隙定位仪：道路两侧架设红外线发射、接收仪器，通过波形长短来判断过往车辆，每辆车经过出现高峰波，然后通过电脑统计时间段内出现的高峰波数即为车流量。
[0004]基于上述车型识别和车流量监测过程，虽然人工判断车型准确率高，但需要耗费人力和大量统计时间，不能满足实时统计多条道路多辆车的要求。新型车型识别需要用到多台摄像头对每辆机动车进行逐一辨别，且提取的车辆信息需要通过交通专网与数据库进行匹配再辨别车型。
[0005]车流量监测过程，电子眼拍摄车牌根据照片数量统计车流需要保存逐张车辆图片并最终对时段内的图片数量进行统计，不能直观的表达出车流量随时间的变化及对应的车型数量变化。红外线空隙定位仪多用于双车道，双车道以上的车流统计误差会变大，因为多车道会存在机动车并行驶过车道的可能性，同时也不能辨别汽车类型。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种多条道路车型识别和车流量监测系统及方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种多条道路车型识别和车流量监测系统，包括数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块，所述数据采集模块包括单目摄像头和存储空间，采用所述单目摄像头设置在视频采集范围内，获取多条道路的视频数据并将视频数据存储至所述存储空间中；所述数据信息处理模块包括车型数据库、车型识别模块和流量监测模块，所述车型识别模块基于数据采集模块获取的视频数据进行逐帧识别车型，将识别出的车型与所述车型数据库中的车型进行匹配，同时流量监测模块对过线的各种车型进行车流统计，所述数据输出模块通过显示器显示数据信息处理模块得到的车型识别和车流统计结果。
[0009]优选的，所述数据采集模块采集视频数据时，视频的像素设置为640*640，同时实时记录视频数据采集时间。
[0010]优选的，所述数据信息处理模块进行车型识别和流量统计的过程包括以下步骤：
[0011]A1,读取视频文件，设置读取速度为5
‑
10帧/秒，采用图形识别过程逐帧对显示图
片的内容进行车型识别标记；
[0012]A2，标记各种车型出现的位置并在每一帧的图片上绘制出标记框，得到每一帧图片中所有道路上标记对象的位置信息；
[0013]A3，对视频采集范围内的所有道路进行划线切割，设置标记线，步骤A2中的标记对象的位置信息随着视频帧的移动而改变，由于视频采集范围内所有标记对象的移动位置实时记录，因此当标记对象的位置信息跨过标记线后，该标记对象便会保存至统计数组中；
[0014]A4，当标记对象的位置相较于前一帧中位置向指定方向发生移动时，即可获得该标记对象的移动方向，然后将该标记对象对应的车流方向和对应过线的车型数量分别进行统计和更新。
[0015]优选的，步骤A1具体包括：
[0016]基于darknet框架，采用Yolov5s生成的车型数据库中的对象为模板，从而对每一帧的图片上进行车型识别标记过程，标记类型分为卡车、大巴公交以及小汽车。
[0017]优选的，步骤A2中标记各种车型出现的位置并在每一帧的图片上绘制出标记框过程中，标记过程结合TensorRT用信息处理系统内的gpu进行加速推理标记过程从而缩短标记时间，从而得到每一帧图片中所有道路上标记对象的位置信息。
[0018]优选的，所述数据输出模块：
[0019]当视频采集范围内包括不同走向的道路时，可以实时调整划线位置和长度，从而达到统计不同车道不同运动方向车流数据的目的，数据输出模块所输出的文件内容包括不同走向的车辆流量统计结果。
[0020]本专利技术的另一个目的在于提供了一种多条道路车型识别和车流量监测方法，包括以下步骤：
[0021]S1，安装单目摄像头，获取视频采集范围内的多条道路的视频数据，并将获取的视频数据传输给所述数据信息处理模块；
[0022]S2，所述数据信息处理模块读取视频数据，采用图形识别过程逐帧对显示图片的内容进行车型识别标记，得到不同车型的标记对象；
[0023]S3，对视频采集范围内的所有道路进行划线切割，设置标记线，步骤S2中的标记对象的位置信息随着视频帧的移动而改变，由于视频采集范围内所有标记对象的移动位置实时记录，因此当标记对象的位置信息跨过标记线后，该标记对象便会保存至统计数组中；
[0024]S4，当标记对象的位置相较于前一帧中位置向指定方向发生移动时，即可获得该标记对象的移动方向，然后将该标记对象对应的车流方向和对应过线的车型数量分别进行统计和更新。
[0025]优选的，步骤S3中的对视频采集范围内的所有道路进行划线切割，设置标记线具体包括两种划线切割形式：
[0026]当设备架设在天桥上，采集的道路为上下方向时，对视频采集范围内划横线作为标记线；
[0027]当设备架设在道路一侧，采集的道路为左右方向时，对视频采集范围内划竖线作为标记线。
[0028]优选的，设置标记线时默认设置位置在显示屏中间，根据实际视频采集到的道路位置进行人工调节。
[0029]优选的，还包括步骤S5：
[0030]S5.步骤S4中统计出的各个车型的车流量统计数据直接显示在下一帧画面中，从而实现实时视频内车型统计和车流量计数。
[0031]本专利技术的有益效果是：
[0032]本专利技术公开了一种多条道路车型识别和车流量监测系统及方法，该系统通过单目摄像头能同时识别机动车车型和对车流进行统计，且不需要回传任何图片或视频数据进行分析，在设备中能实时识别处理并保存统计数据结果。且上述已有方法均只能对数据进行实时统计，本专利技术技术还能对已有的历史监控视频中的车型和车流进行辨别统计，进而实现历史数据的统计分析。同时设备在不同道路区域架设完成后，还能根据系统布置点位置实时调整视频采集画面内需要的统计区域,对不同移动方向的车流量进行统计。
[0033]当设备架设在天桥上，采集的道路为上下方向时，调整两条划线横线的长度和位置，对向上方向车流和向下方向车流进行统计。当设备架设在道路一侧上，采集道路方向为左右方向时，调整划线竖线位置对左右两侧识别的车型进行跨线统计，并可根据系统存储空间大小选择将结果保存为AVI视频文件或TXT文本文件从而记录车型和车流信息；
[0034]数据信息处理模块为小型计算机，输出模块为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多条道路车型识别和车流量监测系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块，所述数据采集模块包括单目摄像头和存储空间，采用所述单目摄像头设置在视频采集范围内，获取多条道路的视频数据并将视频数据存储至所述存储空间中；所述数据信息处理模块包括车型数据库、车型识别模块和流量监测模块，所述车型识别模块基于数据采集模块获取的视频数据进行逐帧识别车型，将识别出的车型与所述车型数据库中的车型进行匹配，同时流量监测模块对过线的各种车型进行车流统计，所述数据输出模块通过显示器显示数据信息处理模块得到的车型识别和车流统计结果。2.根据权利要求1所述的多条道路车型识别和车流量监测系统，其特征在于，所述数据采集模块采集视频数据时，视频的像素设置为640*640，同时实时记录视频数据采集时间。3.根据权利要求2所述的多条道路车型识别和车流量监测系统，其特征在于，所述数据信息处理模块进行车型识别和流量统计的过程包括以下步骤：A1,读取视频文件，设置读取速度为5
‑
10帧/秒，采用图形识别过程逐帧对显示图片的内容进行车型识别标记；A2，标记各种车型出现的位置并在每一帧的图片上绘制出标记框，得到每一帧图片中所有道路上标记对象的位置信息；A3，对视频采集范围内的所有道路进行划线切割，设置标记线，步骤A2中的标记对象的位置信息随着视频帧的移动而改变，当标记对象的位置信息跨过标记线后，标记区域内的车流移动位置便会保存至数组中；A4，当标记对象的位置相较于前一帧中位置向指定方向发生移动时，就将对应的车型和对应过线的车型数量进行统计和更新。4.根据权利要求3所述的多条道路车型识别和车流量监测系统，其特征在于，步骤S1具体包括：基于darknet框架，采用Yolov5s生成的车型数据库中的对象为模板，从而对每一帧的图片上进行车型识别标记过程，标记类型分为卡车、大巴公交以及小汽车。5.根据权利要求3所述的多条道路车型识别和车流量监测系统，其特征在于，步骤S2中标记各种车型出现的位置并在每一帧的图片上绘制出标记框过程中，标记过程结合Te...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，李杰，王自发，
申请(专利权)人：中国科学院大气物理研究所，
类型：发明
国别省市：