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专利号: 2021111889851
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无人机的交通运行风险实时识别方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

步骤1、识别车辆位置;

步骤2、获取车辆运行速度:根据匹配成功的车辆对象匹配前后最小外接矩形中心的像素位置t到t+1坐标变化,以及视频帧率rate,画面与真实世界中距离的比例s计算车辆当前的运行速度v,

步骤3、获取车关联车辆;

步骤4、预测碰撞位置:对于任意一个方位的关联车辆M,根据M和车辆对象S在t时刻的最小外接矩形中心位置(xM,yM),(xS,yS)推算预计碰撞位置(xC,yC),其中:步骤5、获取风险梯度:以预计碰撞位置与关联车辆M和车辆对象S中速度较小的车辆最小外接矩形中心点连线为半径,预计碰撞位置为圆心,计算圆形区域内沿径向方向碰撞时间的变化梯度,C点半径范围内某一点(xA,yA)碰撞风险由公式给出:步骤6、获取综合风险值:将车辆对象S与所有关联方位车辆之间在任意像素点的碰撞风险求平均值,像素点风险计算方法如下式:U是t时刻检测区域内所有的碰撞点,N为t时刻碰撞点的数量和。

步骤7、将像素上的风险值映射为像素灰度,将灰度图映射为颜色梯度生成热度图像;

步骤8、热力图与原始图像帧叠加,连续播放生成风险热度化视频。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的交通运行风险实时识别方法,其特征在于,所述识别车辆位置的具体方法如下:步骤1.1、无人机在待识别区域上空悬停,无人机视频画面传输到地面计算机设备;

步骤1.2、识别可疑车辆对象;

步骤1.3、过滤疑似车辆对象中不符合实际情况的车辆对象;

步骤1.4、准备继续识别;

步骤1.5、车辆对象匹配。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的交通运行风险实时识别方法,其特征在于,所述获取获取车关联车辆的方法为:利用OpenCV识别白色车道线,划分车道区域,在已存车辆对象集合中,判断任意一个车辆对象S所处车道位置,如果车辆对象S最小外接矩形边界处于某一车道内,分别搜索车辆对象在同一车道内前方最近的车辆对象S+1,后方最近的车辆对象S‑1,右侧车道前方最近的车辆对象R+1,后方最近的车辆对象R‑1,左侧车道前方最近的车辆对象L+1,后方最近的车辆对象L‑1,将搜索到的六个方位的车辆对象分别标记为关联车辆,若车辆对象处于最外侧或最内侧车道时,关联方位相应地减少为四个。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的交通运行风险实时识别方法,其特征在于,将像素上的风险值映射为像素灰度的具体方法为:某一点风险值从小到大变化,风险梯度从0到1变化,相应的像素灰度从0到255变化,像素点灰度映射关系如下式:

GrayA=RA×255。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的交通运行风险实时识别方法,其特征在于,所述将灰度图映射为颜色梯度生成热度图像的具体方法为:某一点像素灰度从0到255变化映射到彩色热度图中,表现为颜色由蓝色转变为红色,颜色越靠近蓝色表明风险越低,越靠近红色表明风险越高。最终所有像素点根据映射关系获取相应的颜色,组成彩色热度图像。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的交通运行风险实时识别方法,其特征在于,所述步骤8的具体方法为:将热度图像像素RGB值乘以系数α(0<α<1),原始帧图像像素RGB乘以1‑α,然后两图像素值相加,得到风险识别结果视频中的一帧图像,连续生成帧后便生成实时风险变化视频;视频中红色集中区域即是对高风险区域的实时识别显示,绿色区域风险相对较低,蓝色区域则为风险最低的区域;随着视频不断播放,不同区域反映风险程度的颜色也会随交通状况发生改变,捕捉高风险区域。