【技术实现步骤摘要】
基于TraficNet单摄像机三维交通监控的停车场监测方法及系统
[0001]本专利技术涉及3D交通检测技术，尤其涉及一种基于TraficNet单摄像机三维交通监控的停车场监测方法及系统。
技术介绍
[0002]现如今停车场的数量增加以满足交通需求和城市规划的要求。然而，由于车辆数量的增加和停车场管理的困难，还在面临着多种停车难的问题。一些地上和地下停车场存在着交通拥堵、空余停车位不足、行人与车辆相互影响、车辆撞击以及安全性问题等。
[0003]目前，物联网(IoT)技术、视频监测技术和深度学习技术等已经被广泛应用于停车场领域中。"Traffic
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Net:3D Traffic Monitoring Using a Single Camera"是一个很有前途的算法系统，它具有许多优点。首先，它可以通过通过一台CCTV交通摄像机来实现车辆/行人的3D检测，速度检测，并能够实现拥堵检测和车辆和行人的交互监测。其次，SG
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IPM(基于卫星和地面的反透视映射)技术可用于自动校准和准确检测...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于TraficNet单摄像机三维交通监控的停车场监测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)数据收集和预处理：在停车场的关键位置安装单个闭路电视摄像头，通过网络连接实时传输视频数据到数据处理中心，收集到的视频数据经过径向畸变校正、背景提取和直方图匹配进行预处理；(2)物体检测和跟踪：使用改进的YOLOv5深度神经网络模型对预处理的视频数据进行车辆和行人检测；同时使用增强的单目标实时追踪算法SORT进行物体跟踪，为每个检测到的物体分配一个唯一的ID；(3)自动校准：使用混合的卫星
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地面基于逆透视映射的方法进行自动摄像头校准；(4)3D环境建模：将2D边界框转换为3D边界框，提供环境、待检测的物体、交通密度和交通流的抽象视觉表示；(5)数据分析和报告：分析收集和处理的数据，以识别交通模式、交通繁忙时段和交通常见问题，并生成报告供停车场管理员查看；(6)监控中心管理和控制：系统与一个或多个监控中心集成，实时接收和查看系统生成的数据和报告；监控中心的操作员使用系统执行所有管理和控制任务，所述管理和控制任务为调整摄像头设置、处理警报和异常和生成和查看报告。2.根据权利要求1所述的基于TraficNet单摄像机三维交通监控的停车场监测方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下子步骤：(1.1)在停车场的关键位置安装单个闭路电视摄像头；所述闭路电视摄像头配备高分辨率传感器，能够识别在摄像头的256
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256的图像中目标面积小于80个像素的物体，具体用于在各种照明条件下捕获详细的视频数据以完成后续的物体检测和跟踪；(1.2)所述闭路电视摄像头通过安全的网络连接与数据处理中心相连，允许实时数据传输；该实时连接是用于提供停车场情况的最新信息；(1.3)将收集到的视频数据经过图像处理技术进行预处理；所述径向畸变校正用于纠正由摄像头的广角镜头引起的图像畸变；由于畸变可能导致物体看起来比实际大小有差别从而影响物体检测和跟踪的准确性；进行背景提取以去除移动的前景物体并突出静态背景，并将物体检测算法聚焦在重要的元素上；所述直方图匹配用于调整图像的颜色和亮度以匹配其他图像或预定义的标准，确定不同视频源和不同时间段的一致性。3.根据权利要求2所述的基于TraficNet单摄像机三维交通监控的停车场监测方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下子步骤：(2.1)预处理的视频数据输入到物体检测和跟踪模块，该模块是使用去除64的步进长度的改进的YOLOv5深度神经网络模型进行车辆和行人检测；所述改进的YOLOv5模型为物体检测模型，用于交通相关图像数据集上进行训练，且能够准确识别与交通相关的物体；(2.2)对于物体跟踪，是使用增强的SORT算法，该算法为每个检测到的物体分配一个唯一的ID，并跟踪其在连续视频帧中的移动。4.根据权利要求3所述的基于TraficNet单摄像机三维交通监控的停车场监测方法，其特征在于，所述步骤(3)使用混合的卫星
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地面基于逆透视映射的方法进行自动摄像头校准，具体为使用与闭路电视摄像头相同位置的顶视卫星图像来自动计算摄像头的校准参数；校准过程包括在卫星图像和闭路电视摄像头图像之间进行特征匹配，以及使用随机样
本一致性算法RANSAC去除离群值。5.根据权利要求4所述的基于TraficNet单摄像机三维交通监...
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