基于機(jī)器視覺的交通流模擬.pdf

1、近二十年來，我國城市交通發(fā)生了很大的變化，一個(gè)明顯特征是城市車輛保有量越來越高。根據(jù)中國社科院去年發(fā)布的《城市藍(lán)皮書》披露：近十年來汽車年均增加1100多萬輛，是2003年汽車數(shù)量的5.7倍，道路汽車密度遠(yuǎn)超警戒值。交通管理部門及眾多高校對(duì)此十分重視，許多院校新開設(shè)了交通專業(yè)，加強(qiáng)了對(duì)相關(guān)方面領(lǐng)域的研究。
　　公路交通研究需要對(duì)道路交通狀況進(jìn)行調(diào)查分析，掌握準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的交通信息，進(jìn)而建立數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行模擬、教學(xué)。目前對(duì)交通信息的采集

2、普遍采用人工統(tǒng)計(jì)或PDA計(jì)數(shù)儀，對(duì)交通模型的演示仍采用傳統(tǒng)的沙盤模型，存在一定的局限性：人力物力耗費(fèi)大，實(shí)時(shí)性不能保證；傳統(tǒng)沙盤模型制作工藝復(fù)雜、費(fèi)用高、周期長(zhǎng)、不便于操作。
　　本文引入機(jī)器視覺技術(shù)，并結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)交通流模擬系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行研究，具有實(shí)時(shí)性好、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高、便于操作、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1、研究了一種基于多維高斯背景模型的車輛檢測(cè)方法，結(jié)合幀間差分圖像更新背景，

3、解決背景中物體由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)背景更新慢的問題；結(jié)合背景差與幀差法提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，背景差法可以檢測(cè)靜止或運(yùn)動(dòng)速度過快的車輛目標(biāo)，以避免幀差法提取車輛目標(biāo)失真情況的發(fā)生，幀差法可以彌補(bǔ)背景差法對(duì)光照、天氣等干擾條件敏感的缺陷；通過凹點(diǎn)檢測(cè)分割粘連車輛，優(yōu)化了運(yùn)動(dòng)車輛目標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果，提高了檢測(cè)精度。
　　2、提出了一種基于運(yùn)動(dòng)歷史信息加權(quán)圖像的Mean-Shift自適應(yīng)跟蹤方法。傳統(tǒng)算法存在難以估計(jì)方向、速度變化目標(biāo)、且迭代次數(shù)多的

4、缺陷，對(duì)多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤時(shí)實(shí)時(shí)性差，改進(jìn)的算法克服了這方面的缺陷，不僅減少了迭代次數(shù)，同時(shí)可對(duì)方向、速度進(jìn)行估計(jì)對(duì)下一幀目標(biāo)位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，提高了車流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
　　3、實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)易的交通流模擬系統(tǒng)?；趙indows操作系統(tǒng)，使用C++語言并結(jié)合OpenCV庫開發(fā)了基于機(jī)器視覺的交通流量檢測(cè)系統(tǒng)，并基于Unity3d虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)引擎，建立真實(shí)感較強(qiáng)的交通流模擬畫面。
　　本文的研究成果既可以用于教學(xué)，又可以用在真