摘 ?要：交通對于促進城市建設(shè)發(fā)展至關(guān)重要，現(xiàn)如今，很多智能化技術(shù)被應(yīng)用于交通管理中，其中視頻圖像處理能夠為智能交通提供豐富功能。本文首先對智能交通系統(tǒng)以及視頻圖像處理技術(shù)進行介紹，然后對視頻圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用方式以及改進對策進行詳細探究，以期促進交通行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能交通系統(tǒng);數(shù)字圖像處理;視頻處理技術(shù)

中圖分類號：TP391.41;U495 ? ? 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）14-0086-03

Analysis of Video Image Processing Technology in Intelligent Transportation

SHANG Jinsheng

（PCI-Suntek Technology Co.，Ltd.，Guangzhou ?510653，China）

Abstract：Traffic is very important to promote the development of urban construction. Nowadays，many intelligent technologies are applied in traffic management，among which video image processing can provide rich functions for intelligent transportation. Firstly，this paper introduces the intelligent transportation system and video image processing technology，and then explores the application of video image processing technology in intelligent transportation and the improvement countermeasures in detail，in order to promote the stable development of the transportation industry.

Keywords：intelligent transportation system;digital image processing;video processing technology

0 ?引 ?言

在交通行業(yè)中，數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用歷史悠久，隨著計算機技術(shù)、視頻技術(shù)的快速發(fā)展，圖像處理技術(shù)也日漸完善，被廣泛應(yīng)用于交通管理中，包括車輛追蹤、監(jiān)控等。因此，對視頻圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用方式進行詳細探究迫在眉睫。

1 ?智能交通系統(tǒng)概述

智能交通系統(tǒng)起源于國外，近年來，逐漸被推廣應(yīng)用于中國交通管理中，并且已經(jīng)成為交通管理部門的重點關(guān)注對象，其可以有效解決交通管理中的各類難點。在智能交通系統(tǒng)的實際應(yīng)用中，可結(jié)合實際情況不斷優(yōu)化，進而提升智能交通相關(guān)技術(shù)的可操作性。在智能交通系統(tǒng)中，融合了很多先進技術(shù)，包括電子信息技術(shù)、傳感技術(shù)、GPS技術(shù)、圖像處理技術(shù)等等，其中視頻圖像處理技術(shù)模塊最為完善，同時應(yīng)用也最廣泛。在智能交通系統(tǒng)的實際應(yīng)用中，其具有以下應(yīng)用優(yōu)勢：可以對交通量進行實時監(jiān)控和準(zhǔn)確分析，進而緩解日益增長的交通壓力，促進交通行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，同時，在智能交通系統(tǒng)的推廣應(yīng)用中，還可以有效緩解地面交通指揮中所產(chǎn)生的壓力，減少交通部門工作量，提升交通部門工作效率。

2 ?數(shù)字圖像處理技術(shù)

數(shù)字圖像處理技術(shù)是在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的，其具有良好的數(shù)據(jù)處理能力，可滿足人們對于信息處理的要求。數(shù)字圖像技術(shù)起源較早，而隨著計算機技術(shù)、信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)也日漸完善，在數(shù)字圖像處理方面，所應(yīng)用的工具簡單，信息處理量大，并且信息傳輸速度快，同時還具有遠程服務(wù)功能，已成為人們獲取信息的重要方式。由于數(shù)字圖像處理技術(shù)所處理的內(nèi)容豐富，并且處理精度較高，因此被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。通常情況下，對于數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，可以被分為數(shù)字輸入設(shè)備、數(shù)字計算機處理設(shè)備以及圖像輸出顯示設(shè)備。在圖像處理工作中，首先需要獲取圖像信息，然后對圖像信息進行存儲、傳輸和處理，最后即可顯示出圖像信息。通過將視頻圖像處理技術(shù)應(yīng)用于智能交通中，其可發(fā)揮交通狀態(tài)檢測功能，可在道路工程兩側(cè)設(shè)置監(jiān)控攝像機，對車輛的數(shù)量、行駛速度等情況進行檢測，進而為交通管理提供可靠依據(jù)，提升交通管理工作效率，維護良好的交通秩序。

3 ?視頻圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用

3.1 ?車牌識別方面

在智能交通中，車輛檢測是十分重要的技術(shù)類型，在交通運行過程中，如果需要對行駛中的車輛進行準(zhǔn)確識別以及跟蹤定位，需要從所采集到的背景中分離出車輛圖像，保證交通測量中所有參數(shù)工作的順利進行。在對車輛交通參數(shù)進行測量時，首先需要對車輛行駛速度、車輛密度、車流量等進行檢測。測量檢測工作的應(yīng)用基礎(chǔ)是公路工程的顏色特征，檢測技術(shù)類型較多，具體包括背景差法、邊緣檢測法以及道路顏色模型法。在智能交通的發(fā)展過程中，車輛檢測是一項關(guān)鍵技術(shù)，通過應(yīng)用視頻圖像處理技術(shù)，可準(zhǔn)確識別出車輛的行駛特征，以此為依據(jù)對車流量、收費環(huán)節(jié)等進行有效控制，有利于促進交通行業(yè)智能化發(fā)展。

車牌識別系統(tǒng)是一種計算機視覺系統(tǒng)，其在實際應(yīng)用中，將汽車牌照作為追蹤目標(biāo)，通過應(yīng)用視頻圖像識別方式，對車牌的顏色、號碼以及其他特征進行識別，通過將計算機視覺技術(shù)與模擬識別技術(shù)進行融合，然后應(yīng)用于交通管理中，可提升交通智能化水平。車牌識別系統(tǒng)的應(yīng)用流程如圖1所示，具體包括圖像預(yù)處理、車牌定位、字符分割以及識別。其中，在圖像預(yù)處理過程中，需要對已經(jīng)獲得的圖像信息進行濾波和邊界增強，便于后期圖像處理。車牌定位指的是從圖像中選定車牌區(qū)域，然后做好標(biāo)記，從圖像復(fù)雜的背景中分割出車牌圖像區(qū)域，以此作為車牌識別的基礎(chǔ)，這也是保證車牌識別質(zhì)量的關(guān)鍵。在車牌識別中，字符分割至關(guān)重要，在獲得車牌區(qū)域圖像后，不僅需要對其進行單字符分割，同時還需要對這一區(qū)域的圖像信息進行二值化處理，在二值化處理過程中，需要將已經(jīng)獲得的灰度圖像轉(zhuǎn)變?yōu)槎祱D像，此時圖像只有黑色和白色兩種灰度值。需要注意，在車牌識別過程中，邊緣信息識別準(zhǔn)確性對于車牌識別結(jié)果會產(chǎn)生較大影響，因此，在對車牌區(qū)域圖像進行二值化處理過程中，應(yīng)該盡量保持車牌原有的幾何特征。

3.2 ?闖紅燈檢測方面

隨著工控機技術(shù)的快速發(fā)展，闖紅燈監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)展迅速，視頻圖像的分辨率也不斷提升。在闖紅燈檢測系統(tǒng)的設(shè)計過程中，可采用專業(yè)的視頻圖像檢測技術(shù)，在車輛運行過程中，發(fā)出車輛經(jīng)過信號，綜合紅燈信號即可判斷出車輛是否有闖紅燈行為，如果發(fā)現(xiàn)車輛有闖紅燈行為，則可以自動捕捉到車輛違章現(xiàn)場視頻圖像。對于所有捕捉到的車輛運行現(xiàn)場違章地點、時間和視頻圖像信息，可由交通管理人員定期取回，另外，也可以通過Internet網(wǎng)或者PSTN網(wǎng)，將視頻圖像信息運輸?shù)浇煌ūO(jiān)控中心，通過應(yīng)用相關(guān)系統(tǒng)，顯示出視頻圖像信息，并對車輛圖像進行篩選，判斷車牌號，記錄下所有的違章信息，并對有用信息進行打印和管理，便于后期查詢。闖紅燈檢測系統(tǒng)的應(yīng)用原理如圖2所示。

3.3 ?超速檢測方面

在交通車輛超速行駛監(jiān)控管理中，通過應(yīng)用視頻圖像處理技術(shù)，可以對車輛的行駛狀態(tài)進行監(jiān)控管理，該系統(tǒng)的組成與闖紅燈監(jiān)控系統(tǒng)大致相同，與當(dāng)前的雷達監(jiān)控系統(tǒng)和超聲波監(jiān)控系統(tǒng)相比，其應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點：第一，在該系統(tǒng)中融合應(yīng)用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及傳感器，工作效率較高，有利于提升檢測工作效率，同時減小勞動強度。第二，通過采集車輛違章的視頻數(shù)據(jù)，可對車輛行駛現(xiàn)場進行記錄，具體包括車牌號、車輛實際行駛速度、行駛路段的限制時速等等。第三，在該系統(tǒng)中應(yīng)用彩色CCD，可以獲得車輛行駛的彩色視頻圖像，區(qū)分出不同顏色的牌照信息，車牌信息的識別率比較高，有利于避免車牌識別不準(zhǔn)確所造成的誤判問題。第四，通過采用彩色CCD以及多路視頻切換裝置，可構(gòu)建視頻車檢系統(tǒng)，其在實際應(yīng)用中安裝方式便捷，并且應(yīng)用成本比較低，可被廣泛應(yīng)用于各個場合中。第五，該系統(tǒng)具有良好的視頻圖像存儲功能，其應(yīng)用高清晰、高倍率的圖像壓縮技術(shù)，通過采用一個常規(guī)硬盤，即可記錄大量車輛的行駛圖像信息。第六，在系統(tǒng)應(yīng)用中，可應(yīng)用電話線或者無限通信的方式，對視頻圖像信息進行壓縮和傳輸。

3.4 ?道路實時監(jiān)控方面

現(xiàn)如今，城市化進程不斷加快，道路工程建設(shè)數(shù)量和規(guī)模越來越大，但是交通擁堵的問題依然比較常見。在道路的各個交叉路口中，可應(yīng)用智能交通系統(tǒng)中的監(jiān)控技術(shù)，對擁堵路段的交通量進行實時監(jiān)控，然后結(jié)合實際情況發(fā)出預(yù)警，進而保證道路交通通暢。在各個路口中設(shè)置實時監(jiān)控設(shè)備，一旦發(fā)生交通事故，即可從系統(tǒng)中調(diào)取有用視頻數(shù)據(jù)，便于對交通事件進行處理，及時確定事件的發(fā)生規(guī)模、發(fā)生時間和發(fā)生地點，為交通安全管理奠定基礎(chǔ)。

3.5 ?虛擬卡口方面

在虛擬卡口中，也可以應(yīng)用視頻圖像處理技術(shù)，對行人和行駛的車輛進行準(zhǔn)確計算，首先，其在實際應(yīng)用中，可以獲得前景區(qū)域的稠密光流場，然后對其進行分類處理，對各類信息數(shù)據(jù)進行積分計算，獲得行人和車輛的具體數(shù)量信息，應(yīng)用方式靈活。

3.6 ?障礙物檢測方面

在智能交通中，視頻圖像處理技術(shù)不僅可以被應(yīng)用于上述多個方面，而且還可以應(yīng)用于障礙物檢測中。在交通運行中，障礙物包括車輛行駛前方的行人、電動車、交通標(biāo)識等等。通過應(yīng)用立體視覺檢測方式、光流檢測方式以及背景運動檢測方式，可對攝像機所拍攝到的視頻圖像進行高效處理，判斷車輛行駛前方是否存在障礙物，然后將障礙物信息傳遞給駕駛員或者行人?，F(xiàn)如今，障礙物檢測技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于智能交通中，有利于推進交通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

4 ?智能交通中的視頻圖像處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

視頻圖像處理技術(shù)有利于推進智能交通發(fā)展，提升交通管理水平，但是，其在運行過程中還存在很多不足，比如，在惡劣的天氣環(huán)境下，攝像頭很難捕捉到清晰的視頻圖像資料，這樣就會增加圖像處理難度。另外，在對超速行駛的車輛進行拍攝時，可能會出現(xiàn)車牌重疊或者模糊的問題，這樣就會很難依據(jù)圖像信息，對超速行駛者進行懲罰。對于上述各類問題，應(yīng)注意加強對視頻圖像處理技術(shù)方面的研究，采用具有較高透光率的攝像頭，交通管理部門應(yīng)該統(tǒng)一規(guī)劃車牌的尺寸、背景等等，便于攝像頭對行駛車輛的車牌信息進行識別。在車牌的制造方面，應(yīng)該采用先進的防偽技術(shù)以及檢測技術(shù)，可以在車牌中植入芯片，便于攝像頭及時捕捉到車牌情況。只有加強技術(shù)研究，將先進技術(shù)應(yīng)用于智能交通和視頻圖像處理中，才能夠促進交通行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

5 ?結(jié) ?論

現(xiàn)如今，城市交通壓力不斷提升，交通管理難度越來越大，在交通管理中，需要應(yīng)用各類信息技術(shù)、計算機技術(shù)等，隨著視頻圖像處理技術(shù)日漸完善，通過將其應(yīng)用于智能交通中，可進行車牌識別、闖紅燈檢測、車輛超速檢測、字符分割、道路實時監(jiān)控、車輛檢測、虛擬卡口和障礙物檢測，有利于提升交通管理水平，促進交通行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：尚金生（1984.08-），男，漢族，甘肅武威人，工程中心技術(shù)總監(jiān)，副高級職稱，本科，研究方向：電子信息技術(shù)在智能安防系統(tǒng)中的應(yīng)用。