【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频分析，尤其涉及一种基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法及系统。
技术介绍
1、基于视频分析的车辆轨迹跟踪方案，主要依托于计算机视觉与人工智能技术的飞速发展。传统交通监控依赖大量人力分析，效率低下且成本高昂。随着视频处理技术的提升，利用混合高斯模型进行背景建模、背景差分法检测运动车辆，并结合粒子滤波等方法实现车辆轨迹的实时跟踪，已成为主流趋势。这一方案不仅减轻了人力负担，还实现了交通事故与违章的实时处理，提高了智能交通管理系统的效率与准确性。
2、现有技术中，每个视频往往是交通视频，仅能够表示某一段路的交通情况，通过拼接所有路段的交通视频来跟踪车辆轨迹和车辆行驶状态，但是，每个视频的拼接处往往存在监控漏点，即该处位置或该段路径并不存在交通视频，视频拼接处存在空隙，导致车辆轨迹跟踪的适应性和准确性较低。
3、因此，如何提高车辆轨迹跟踪的适应性和准确性，是目前有待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的车辆轨迹跟踪的适应性和准确性较低的问题，而提出的一种基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法及系统，其所述方法包括：
2、获取待跟踪区域内的多个不同路段车辆交通视频和车辆可行驶路径，通过分析每个路段车辆交通视频来确定每个路段的车速，按照车辆可行驶路径来确定各个路段之间的位置相邻关系，并根据位置相邻的路段的车速来将不同的路段车辆交通视频进行分组，统计每个组内的车速来设定组帧率，根据组帧率将同一组内的所有路段车辆交通视
3、在每个路段车辆交通视频中提取到车辆身份特征，并依据车辆身份特征对路段车辆交通视频中的车辆进行识别和匹配，在每个路段车辆交通视频中确定并标记出车辆出现帧和车辆消失帧，通过各个路段之间的位置相邻关系和车辆行进方向来确定车辆行驶路段顺序；
4、根据车辆行驶路段顺序中相邻的两个路段车辆交通视频的车辆消失帧与车辆出现帧两个帧之间的属性来划分空隙类型，通过每个路段车辆交通视频的车辆消失帧和车辆出现帧以及各个路段之间的位置相邻关系拼接各个路段车辆交通视频，得到综合路段车辆交通视频，并将空隙类型在综合路段车辆交通视频中标记出来；
5、提取综合路段车辆交通视频中的车辆其它特征和路段特征，结合车辆其它特征和路段特征来生成综合路段车辆交通视频中各个路段的车辆行驶状态和车辆轨迹，根据车辆可行驶路径来确定空隙所对应的空隙路径，通过空隙路径、空隙类型和空隙前后的路段的车辆行驶状态和车辆轨迹来填充空隙，从而构建出车辆完整的行驶轨迹。
6、本申请一些实施例中，通过分析每个路段车辆交通视频来确定每个路段的车速，包括：
7、建立路段车辆交通视频中场景位置与实际路段位置之间的匹配关系，通过计算机视觉算法来检测路段车辆交通视频中的车辆在连续帧中的位置信息，并且根据车辆在连续帧中的位置变化来计算像素速度，基于像素速度、路段车辆交通视频中场景位置与实际路段位置之间的匹配关系得到车辆实际速度，以此得到每个路段所有车辆的平均速度，将平均速度作为该路段的车速。
8、本申请一些实施例中，并根据位置相邻的路段的车速来将不同的路段车辆交通视频进行分组，统计每个组内的车速来设定组帧率，包括：
9、计算位置相邻的两个路段的车速变化值，结合路段的车速来遍历所有路段，将位置相邻、车速相近的路段分为同一组中，从而将不同的路段车辆交通视频进行分组，根据每组中各个路段的车速和路段数量来计算每组中车速的平均值，通过映射每组中车速的平均值来确定组帧率。
10、本申请一些实施例中，通过各个路段之间的位置相邻关系和车辆行进方向来确定车辆行驶路段顺序，包括：
11、根据各个路段之间的位置相邻关系确定相邻的两个路段，根据这相邻的两个路段对应的路段车辆交通视频中跟踪车辆出现的时间戳的先后顺序或路段车辆交通视频中连续帧的时间戳变化来确定跟踪车辆的车辆行进方向，并确定跟踪车辆出现过的所有路段车辆交通视频，结合车辆行进方向来确定跟踪车辆的车辆行驶路段顺序。
12、本申请一些实施例中，根据车辆行驶路段顺序中相邻的两个路段车辆交通视频的车辆消失帧与车辆出现帧两个帧之间的属性来划分空隙类型，包括：
13、将车辆行驶路段顺序中相邻的两个路段分为在前路段和在后路段，计算在前路段的路段车辆交通视频内车辆消失帧与在后路段的路段车辆交通视频内车辆出现帧之间的时间差和实际距离；
14、若实际距离小于距离阈值，则该车辆消失帧与车辆出现帧之间的空隙为短空隙，按照时间差再将短空隙划分为正常短空隙和特别短空隙；
15、若实际距离不小于距离阈值，则该车辆消失帧与车辆出现帧之间的空隙为长空隙，按照时间差再将长空隙划分为正常长空隙和特别长空隙。
16、本申请一些实施例中，通过每个路段车辆交通视频的车辆消失帧和车辆出现帧以及各个路段之间的位置相邻关系拼接各个路段车辆交通视频，得到综合路段车辆交通视频，并将空隙类型在综合路段车辆交通视频中标记出来，包括：
17、将在前路段的路段车辆交通视频内车辆消失帧与在后路段的路段车辆交通视频内车辆出现帧进行拼接，并且在车辆消失帧和车辆出现帧之间留用空隙段，在空隙段上标记空隙类型，从而得到带有空隙段和空隙类型的综合路段车辆交通视频。
18、本申请一些实施例中，通过空隙路径、空隙类型和空隙前后的路段的车辆行驶状态和车辆轨迹来填充空隙，从而构建出车辆完整的行驶轨迹，包括：
19、获取空隙路径所对应的道路信息，根据道路信息来得到空隙路径所对应的路段特征，车辆行驶状态包括行驶速度和行驶加速度；
20、对于正常短空隙，根据空隙前后的路段的路段车辆交通视频的车辆消失帧和车辆出现帧的行驶速度和行驶加速度进行空隙路径的线性插值，来得到空隙路径的车辆行驶状态和车辆轨迹；
21、对于特别短空隙，将空隙前后的路段的路段车辆交通视频的车辆消失帧和车辆出现帧的行驶速度和行驶加速度以及空隙路径的路段特征输入到预设的路况情景模拟模型中，输出空隙路径的车辆行驶状态和车辆轨迹；
22、针对正常长空隙和特别长空隙，根据空隙路径的路段特征、空隙前后的路段的车辆行驶状态和车辆轨迹来填充空隙，得到空隙路径的车辆行驶状态和车辆轨迹；
23、整合连接各个路段的车辆行驶状态和车辆轨迹、空隙路径的车辆行驶状态和车辆轨迹，从而构建出车辆完整的行驶轨迹。
24、本申请一些实施例中，针对正常长空隙和特别长空隙，根据空隙路径的路段特征、空隙前后的路段的车辆行驶状态和车辆轨迹来填充空隙，得到空隙路径的车辆行驶状态和车辆轨迹，包括：
25、对于正常长空隙，在空隙前后的路段的路段车辆交通视频识别出除了跟踪车辆以外的行驶过同样空隙路径的多个对比车辆，并且确定多个对比车辆在空隙前后的路段的车辆行驶状态和车辆轨迹，通过空隙前后的路段的车辆消失帧和车辆出现帧的时间戳来分别确定跟踪车辆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，通过分析每个路段车辆交通视频来确定每个路段的车速，包括：
3.根据权利要求2所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，并根据位置相邻的路段的车速来将不同的路段车辆交通视频进行分组，统计每个组内的车速来设定组帧率，包括：
4.根据权利要求1所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，通过各个路段之间的位置相邻关系和车辆行进方向来确定车辆行驶路段顺序，包括：
5.根据权利要求1所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，根据车辆行驶路段顺序中相邻的两个路段车辆交通视频的车辆消失帧与车辆出现帧两个帧之间的属性来划分空隙类型，包括：
6.根据权利要求5所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，通过每个路段车辆交通视频的车辆消失帧和车辆出现帧以及各个路段之间的位置相邻关系拼接各个路段车辆交通视频，得到综合路段车辆交通视频，并将空隙类型在综合路段车辆交通视频中标记出来，包括：p>
7.根据权利要求6所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，通过空隙路径、空隙类型和空隙前后的路段的车辆行驶状态和车辆轨迹来填充空隙，从而构建出车辆完整的行驶轨迹，包括：
8.根据权利要求7所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，针对正常长空隙和特别长空隙，根据空隙路径的路段特征、空隙前后的路段的车辆行驶状态和车辆轨迹来填充空隙，得到空隙路径的车辆行驶状态和车辆轨迹，包括：
9.一种基于视频分析的车辆轨迹跟踪系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，通过分析每个路段车辆交通视频来确定每个路段的车速，包括：
3.根据权利要求2所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，并根据位置相邻的路段的车速来将不同的路段车辆交通视频进行分组，统计每个组内的车速来设定组帧率，包括：
4.根据权利要求1所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，通过各个路段之间的位置相邻关系和车辆行进方向来确定车辆行驶路段顺序，包括：
5.根据权利要求1所述的基于视频分析的车辆轨迹跟踪方法，其特征在于，根据车辆行驶路段顺序中相邻的两个路段车辆交通视频的车辆消失帧与车辆出现帧两个帧之间的属性来划分空隙类型，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：翟艳臣，王慧，张海利，王政，
申请(专利权)人：北京中航智信建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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