恭喜北京理工大学;北理慧动(北京)教育科技有限公司吴绍斌获国家专利权
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龙图腾网恭喜北京理工大学;北理慧动(北京)教育科技有限公司申请的专利一种基于视觉目标跟踪的交通违法行为检测方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117237883B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311198251.0,技术领域涉及:G06V20/54;该发明授权一种基于视觉目标跟踪的交通违法行为检测方法及系统是由吴绍斌;褚云峰;龚建伟;齐建永;刘喆;姜浩舰;黄宇设计研发完成,并于2023-09-18向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于视觉目标跟踪的交通违法行为检测方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开一种基于视觉目标跟踪的交通违法行为检测方法及系统。涉及图像识别技术领域,利用视觉检测算法检测交通违法车辆,在不能清晰拍摄到违法车辆车牌照片的情况下,采用卡尔曼滤波方法跟踪违法车辆,并对跟踪状态进行判断,当目标部分遮挡时,拟合车辆位置继续进行车辆跟踪;当目标跟踪丢失时进一步进行重跟踪操作,提升目标跟踪的持续性和稳健性,直到能够清楚拍摄到该交通违法车辆的车辆牌照为止,全程记录交通违法行为车辆的视频,同时拍摄违法中、违法终止、以及清晰车牌等多张照片,以实现对交通违法行为的可靠检测。
本发明授权一种基于视觉目标跟踪的交通违法行为检测方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于视觉目标跟踪的交通违法行为检测方法,其特征在于,所述方法包括:确定违法检测区域,基于目标检测算法在所述违法检测区域内捕获违法车辆,获取清晰的所述违法车辆的车辆牌照,输出违法车辆违法行为图像和车辆牌照信息;当无法获取清晰的所述违法车辆的车辆牌照时,基于捕获的所述违法车辆图像提取Harris角点作为违法车辆特征点,并利用卡尔曼滤波对所述违法车辆进行目标跟踪;在进行到预设的检测帧时,对所述违法车辆进行预测目标框和违法车辆特征点的匹配,并依据匹配结果判断所述违法车辆的跟踪状态;当所述跟踪状态为目标跟踪正常时,则在当前检测帧的车辆目标检测框内获取清晰的所述车辆牌照,输出所述违法车辆违法行为图像和所述车辆牌照信息;若无法获取清晰的所述违法车辆的车辆牌照时,返回步骤“利用卡尔曼滤波对所述违法车辆进行目标跟踪”;当所述跟踪状态为目标部分遮挡时,则根据当前检测帧及上一检测帧的所述违法车辆特征点确定当前检测帧的所述违法车辆的拟合位置,并返回步骤“利用卡尔曼滤波对所述违法车辆进行目标跟踪”;当所述跟踪状态为目标跟踪丢失时,则在下一检测帧,基于丢失前最后一帧的车辆目标检测框的位置及尺寸进行所述违法车辆的重跟踪;当重跟踪成功后,则返回步骤“利用卡尔曼滤波对所述违法车辆进行目标跟踪”;其中,对所述违法车辆进行预测目标框和违法车辆特征点的匹配,具体包括:在当前检测帧,利用所述目标检测算法在道路范围内进行车辆检测,得到当前检测帧对应的若干车辆检测框;将所述卡尔曼滤波得到的车辆目标框偏移速度向量作用于上一检测帧提取的车辆目标检测框和所述违法车辆特征点得到当前检测帧的预测目标框和预测目标框内的所述违法车辆特征点;计算所述预测目标框和各所述车辆检测框的交并比;判断所述交并比是否大于交并比阈值,得到第一判断结果;若所述第一判断结果为是,则得到所述违法车辆对应的车辆目标检测框,并提取所述车辆目标检测框内的所述违法车辆特征点;对所述车辆目标检测框内的所述违法车辆特征点和所述预测目标框内的所述违法车辆特征点进行最近邻关联匹配,得到特征点匹配系数;若所述第一判断结果为否,则对当前所述预测目标框以预设的膨胀系数进行扩展,并提取扩展后的预测目标框内的所述违法车辆特征点;对扩展前和扩展后的所述预测目标框内的所述违法车辆特征点进行最近邻关联匹配,得到所述特征点匹配系数;当所述特征点匹配系数大于系数阈值时,则匹配成功;当所述特征点匹配系数小于等于系数阈值时,则匹配失败;其中,对所述车辆目标检测框内的所述违法车辆特征点和所述预测目标框内的所述违法车辆特征点进行最近邻关联匹配,得到特征点匹配系数,具体包括:计算所述车辆目标检测框内和所述预测目标框内的每一所述违法车辆特征点之间的欧式距离,构建关联代价矩阵;将所述关联代价矩阵中的矩阵元素与预设关联门限进行比较;将超过所述预设关联门限的所述矩阵元素对应的两个特征点视为最近邻关联匹配点对;根据最近邻关联匹配点对数量、前一检测帧的违法车辆特征点数量和当前检测帧的违法车辆特征点数量计算所述特征点匹配系数;其中,根据当前检测帧及上一检测帧的所述违法车辆特征点确定当前检测帧的所述违法车辆的拟合位置,具体包括:计算上一检测帧各匹配特征点与目标框中心点之间的相对位置、当前检测帧各所述匹配特征点在违法车辆图像坐标中的位置,并结合当前检测帧违法车辆中心点坐标构建方程组;所述方程组中包括n个方程;n为匹配特征点数量;所述匹配特征点是经过最近邻关联匹配后得到的最近邻关联匹配点对;利用最小二乘法对所述方程组进行求解,得到当前检测帧所述违法车辆的拟合位置;其中,依据匹配结果判断所述违法车辆的跟踪状态,具体包括:当所述第一判断结果为是且第二判断结果为是时,所述跟踪状态为所述目标跟踪正常;所述第二判断结果是判断所述特征点匹配系数是否大于系数阈值得出的结果;当所述第一判断结果为否且所述第二判断结果为是时,当所述跟踪状态为所述目标部分遮挡;当所述第一判断结果为否且所述第二判断结果为否时,当所述跟踪状态为所述目标跟踪丢失。
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