一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及数字图像处理领域，更具体地，涉及一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法及系统。所述方法包括如下步骤：采集视频流数据；将采集到的视频图像进行处理获取运动前景检测图像；对运动前景检测图像中的车辆进行跟踪；对跟踪车辆进行检测判定出发生车体粘连的车辆；对粘连在一起的车辆的车速进行判别，将车速发生突变的车辆判定为发生碰撞事故的车辆。本发明专利技术能够对道路交通进行实时监控，对事故的发生能够第一时间进行定位并提供事故报警，有效提高了交通事故的响应速度和处理速度，从而有效缓解因交通事故带来的交通压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字图像处理领域，更具体地，涉及一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法及系统。
技术介绍
随着经济社会的快速发展，我国车辆拥有量也随着快速增长，道路交通压力非常大，交通阻塞成为交通运输系统中普遍存在的现象。而又由于道路交通活动异常活跃，道路道路交通事故也进入了高发期，道路交通事故的发生进一步加大了道路交通的通行压力。因此，对交通事故的及时处理提出了更高的要求。现有车辆碰撞事故的发现和处理主要依赖于事故参与者的主动报警，一来影响到事故处理的时效，二来交通主管部门无法及时根据事故的发生对周边区域的交通状态进行掌控和调节
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够实时检测道路交通车辆发生碰撞事故的一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法。本专利技术还提供一种能够实时检测道路交通车辆发生碰撞事故的一种基于视频的车辆碰撞事故检测系统。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下: 一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法，包括如下步骤: 采集视频流数据； 将采集到的视频图像进行处理获取运动前景检测图像； 对运动前景检测图像中的车辆进行跟踪； 对跟踪车辆进行检测判定出发生车体粘连的车辆； 对粘连在一起的车辆的车速进行判别，将车速发生突变的车辆判定为发生碰撞事故的车辆。改进之一:采集到的视频图像进行运动前景检测前还通过透视投影变换进行拉伸处理。透视投影变换能够将二维图像按照一定的规则进行拉伸，使得拉伸后的图像能够较真实地反映图像中物体的实际位置关系，使得后续车速的检测更加准确。改进之二:所述对运动前景检测图像中的车辆进行跟踪的具体步骤为: 对运动前景检测图像进行过滤，获取当前帧兴趣区域内各个车辆的信息； 根据各车辆的信息进行匹配跟踪。改进之三:所述对跟踪车辆进行检测判定出发生车体粘连的车辆的具体步骤为: 检测当前帧图像中所跟踪的车辆是否有消失，若有，则将其标记为消失目标； 设定每个跟踪车辆的搜索范围，对每一个消失目标，在当前帧图像搜索出包含消失目标的搜索区域，根据该搜索区域所在的范围找到该范围对应的跟踪车辆，将该跟踪车辆与该消失目标进行配对标记； 对每一个消失目标配对，在当前帧图像中对消失目标进行搜索匹配，若在配对目标的图像中搜索到消失目标的图像，则判定该消失目标配对发生车体粘连，并标记为合并目标对，否则判断该消失目标配对没有发生车体粘连，释放配对标记。改进之四:所述对粘连在一起的车辆的车速进行判别，将车速发生突变的车辆判定为发生碰撞事故的车辆的具体步骤为 检测当前帧图像中合并目标对存在时间是否超过时间阈值，若是则判定为正常图像重叠，并释放该合并目标对，在当前帧图像中结束对该合并目标对的检测，否则从合并目标对中分割出消失目标和被合并目标； 根据消失目标和被合并目标在当前帧图像和前一帧图像的位置求出两目标的速度；将两目标在两帧图像中的速度进行对比，若合并目标对中任一目标的速度的改变大于预先设定的速度阈值，则判定所述合并目标对发生了碰撞事故，在当前帧图像中标记出事故区域；否则在当前帧图像中结束对该合并目标对的检测。改进之五:所述速度阈值包括角度阈值和速率阈值，当合并目标对中任一目标的速度的改变大于角度阈值和/或速率阈值即可判定所述合并目标对发生了碰撞事故。一种基于视频的车辆碰撞事故检测系统，包括: 视频采集模块，用于采集视频流 数据； 运动前景检测模块，用于将采集到的视频图像进行处理获取运动前景检测图像； 车辆跟踪模块，用于对运动前景检测图像中的车辆进行跟踪； 车体粘连检测模块，用于对跟踪车辆进行检测判定出发生车体粘连的车辆； 车速突变检测模块，用于对粘连在一起的车辆的车速进行判别，将车速发生突变的车辆判定为发生碰撞事故。所述车辆跟踪模块具体用于: 对运动前景检测图像进行过滤，获取当前帧兴趣区域内各个车辆的信息； 根据各车辆的信息进行匹配跟踪。改进之二:所述车体粘连检测模块具体包括: 消失目标检测模块，用于检测当前帧图像中所跟踪的车辆是否有消失，若有，则将其标记为消失目标； 配对模块，用于设定每个跟踪车辆的搜索范围，对每一个消失目标，在当前帧图像搜索出包含消失目标的搜索区域，根据该搜索区域所在的范围找到该范围对应的跟踪车辆，将该跟踪车辆与该消失目标进行配对标记； 合并目标模块，用于对每一个消失目标配对，在当前帧图像中对消失目标进行搜索匹配，若在配对目标的图像中搜索到消失目标的图像，则判定该消失目标配对发生车体粘连，并标记为合并目标对，否则判断该消失目标配对没有发生车体粘连，释放配对标记。改进之三:所述车速突变检测模块具体包括: 分割模块，用于检测当前帧图像中合并目标对存在时间是否超过时间阈值，若是则判定为正常图像重叠，并释放该合并目标对，在当前帧图像中结束对该合并目标对的检测，否则从合并目标对中分割出消失目标和被合并目标； 速度计算模块，用于根据消失目标和被合并目标在当前帧图像和前一帧图像的位置求出两目标的速度； 事故判定模块，用于将两目标在两帧图像中的速度进行对比，若合并目标对中任一目标的速度方向大于角度阈值和/或车速大小改变大于速率阈值，则判定该合并目标对发生了碰撞事故，在当前帧图像中标记出事故区域，否则在当前帧图像中结束对该合并目标对的检测。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是: (I)本专利技术能够对道路交通进行实时监控，对事故的发生能够第一时间进行定位并提供事故报警，有效提高了交通事故的响应速度和处理速度，从而有效缓解因交通事故带来的交通压力。(2)本专利技术基于图像信息的包含关系进行车体粘连判定，能够直接而有效地对碰撞事故的发生进行准确的判断。(3)本专利技术还基于车辆速度突变的判别模块对发生车体粘连的车辆进行进一步的判断，有效区分车辆碰撞发生的车体粘连与车辆位置相近而发生的图像重叠，进一步提高了检测车辆碰撞事故发生的准确率。附图说明图1为本专利技术中一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法具体实施例的流程图。 图2为本专利技术具体实施例中经透视投影变换前的原始视频图像示意图。图3为本专利技术具体实施例中原始视频图像经透视投影变换后的二维图像示意图。图4为对图3进行处理得到的运动前景检测图像。图5为本专利技术具体实施例中合并目标对检测过程示意图。图6为本专利技术具体实施例1中步骤S106的检测流程图。图7为本专利技术中一种基于视频的车辆碰撞事故检测系统具体实施例的架构图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1 如图1所示，为本专利技术中一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法具体实施例的流程图。参见图1，本具体实施例一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法的具体步骤如下: 步骤SlOl:采集视频流数据；视频流数据可以通过安装在交通道路边的摄像头拍摄获得，对摄像头拍摄到道路状况的视频流数据进行远程采集即可。步骤S102:将采集到的视频图像进行处理获取运动前景检测图像； 步骤S103:对运动前景检测图像中的车辆进行跟踪； 步骤S104:对跟踪车辆进行检测判定出发生车体粘连的车辆； 步骤S105:对粘连在一起的车辆的车速进行判别，将车速发生突变的车辆判定为发生碰撞事故的车辆，并进行事故报警。据此，本实施例通过对采集到的实时交通道路图像进行运动前景检测，根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法，其特征在于，包括如下步骤：采集视频流数据；将采集到的视频图像进行处理获取运动前景检测图像；对运动前景检测图像中的车辆进行跟踪；对跟踪车辆进行检测判定出发生车体粘连的车辆；对粘连在一起的车辆的车速进行判别，将车速发生突变的车辆判定为发生碰撞事故的车辆，并进行事故报警。

【技术特征摘要】
1.一种基于视频的车辆碰撞事故检测方法，其特征在于，包括如下步骤: 采集视频流数据； 将采集到的视频图像进行处理获取运动前景检测图像； 对运动前景检测图像中的车辆进行跟踪； 对跟踪车辆进行检测判定出发生车体粘连的车辆； 对粘连在一起的车辆的车速进行判别，将车速发生突变的车辆判定为发生碰撞事故的车辆，并进行事故报警。2.根据权利要求1所述的基于视频的车辆碰撞事故检测方法，其特征在于，采集到的视频图像进行运动前景检测前还通过透视投影变换进行拉伸处理。3.根据权利要求1所述的基于视频的车辆碰撞事故检测方法，其特征在于，所述对运动前景检测图像中的车辆进行跟踪的具体步骤为: 对运动前景检测图像进行过滤，获取当前帧兴趣区域内各个车辆的信息； 根据各车辆的信息进行匹配跟踪。4.根据权利要求1所述的基于视频的车辆碰撞事故检测方法，其特征在于，所述对跟踪车辆进行检测判定出发生车体粘连的车辆的具体步骤为: 根检测当前帧图像中所跟踪的车辆是否有消失，若有，则将其标记为消失目标； 设定每个跟踪车辆的搜索范围，对每一个消失目标，在当前帧图像搜索出包含消失目标的搜索区域，根据该搜索区域所在的范围找到该范围对应的跟踪车辆，将该跟踪车辆与该消失目标进行配对标记； 对每一个消失目标配对，在当前帧图像中对消失目标进行搜索匹配，若在配对目标的图像中搜索到消失目标的图像，则判定该消失目标配对发生车体粘连，并标记为合并目标对，否则判断该消失目标配对没有发生车体粘连，释放配对标记。5.根据权利要求4所述的基于视频的车辆碰撞事故检测方法，其特征在于，所述对粘连在一起的车辆的车速进行判别，将车速发生突变的车辆判定为发生碰撞事故的车辆的具体步骤为: 检测当前帧图像中合并目标对存在时间是否超过时间阈值，若是则判定为正常图像重叠，并释放该合并目标对，在当前帧图像中结束对该合并目标对的检测，否则从合并目标对中分割出消失目标和被合并目标； 根据消失目标和被合并目标在当前帧图像和前一帧图像的位置求出两目标的速度；将两目标在两帧图像中的速度进行对比，若合并目标对其中任一目标的速度的改变大于预先设定的速度阈值，则判定所述合并目标对发生了碰撞事故，在当前帧图像中标记出事故区域，并进行事故报警；否则在当前帧图像中结束对该合并目标对的检测。6.根据权利要求5所述的基于视频的车辆碰撞事故检测方法，其特征在于，所述速度阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：李熙莹，罗长政，王镇波，罗东华，余志，
申请(专利权)人：中山大学，广州市方纬交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：