智能交通系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用研究

顧小力 上海立信會(huì)計(jì)金融學(xué)院

引言：近年來，城市現(xiàn)代信息化建設(shè)步伐的不斷加快，使信息化技術(shù)的運(yùn)用與推廣愈發(fā)廣泛，城市交通管理無外乎也受到信息技術(shù)發(fā)展的積極影響，其中智能交通系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)應(yīng)用成為我國未來階段城市交通管理發(fā)展的主要方向，對(duì)提高綜合性城市交通管理水平及解決關(guān)鍵性城市交通管理問題具有重要意義。

1 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)概念

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)即利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)成像及信息圖像三維空間建模技術(shù)，對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與非運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)信息做圖像對(duì)比，將對(duì)比結(jié)果以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行遠(yuǎn)程傳統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)規(guī)定范圍可視環(huán)境的監(jiān)控。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)概念不同于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)攝像技術(shù)，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)具備主動(dòng)的信息判斷能力，且能夠?qū)D像比對(duì)結(jié)果更為全面與立體的加以呈現(xiàn)，成像速率及成像清晰度等均優(yōu)于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)攝像技術(shù)。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)結(jié)合物體距離測算、空間軸距測算、物理動(dòng)態(tài)信息計(jì)算等多種運(yùn)算模塊，可同時(shí)將多組攝像模組融入統(tǒng)一計(jì)算機(jī)控制設(shè)備，并將多臺(tái)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行并聯(lián)，以此形成完善的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)處理提體系，使計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的運(yùn)用更具備整體性特征。智能化交通發(fā)展有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)交通系統(tǒng)管理，利用智能信息設(shè)備對(duì)移動(dòng)目標(biāo)信息進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別內(nèi)容包含物理特征、生理體征等各個(gè)方面，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在智能交通系統(tǒng)建立方面的綜合性優(yōu)勢。

2 智能交通系統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺監(jiān)控信息體系構(gòu)架

傳統(tǒng)交通系統(tǒng)管理將人、車與環(huán)境等做分流處理，不同系統(tǒng)處理內(nèi)容較為繁雜，其信息互通性較差，難以有效整合交通系統(tǒng)管理資源，使交通管理系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益與實(shí)踐效益大打折扣。智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)視覺運(yùn)用可將人、車及環(huán)境等要素對(duì)集中化處理，在不同空間內(nèi)建立信息對(duì)比模板，將模板對(duì)比結(jié)果在圖像中進(jìn)行顯示，進(jìn)而使交通管理系統(tǒng)由傳統(tǒng)的平面圖像監(jiān)控處理向立體圖像監(jiān)控分析邁進(jìn)。智能交通系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺監(jiān)控信息體系構(gòu)建要考慮交通使用環(huán)境，利用大數(shù)據(jù)信息篩選及監(jiān)控區(qū)域信息監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能交通系統(tǒng)資源的有效協(xié)調(diào)，保障計(jì)算機(jī)視覺監(jiān)控體系構(gòu)架可以為智能交通系統(tǒng)應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)分析支持，傳統(tǒng)交通管理系統(tǒng)技術(shù)性難題，為城市交通管理系統(tǒng)的智能化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

3 智能交通系統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)應(yīng)用途徑

現(xiàn)代城市建設(shè)交通環(huán)境較為復(fù)雜，各地區(qū)交通擁堵情況嚴(yán)重，智能交通系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)運(yùn)用要以城市交通通暢性為主要側(cè)重點(diǎn)，結(jié)合車輛導(dǎo)航信息為車輛駕駛提供最佳的交通路線，并加快傳統(tǒng)車輛管理收費(fèi)項(xiàng)目的綜合效益，利用計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別做收費(fèi)內(nèi)容分析，以此形成智能化收費(fèi)管理體系。未來階段的城市交通系統(tǒng)建立必須有效掌握環(huán)境動(dòng)態(tài)信息，所以車輛駕駛信息需要與交通管理中心智能交通管理信息保持一致，采用計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別對(duì)道路行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，并反饋至智能交通管理系統(tǒng)，將獨(dú)立車輛駕駛系統(tǒng)整合成為交通管理系統(tǒng)整體，從而在最大限度的上發(fā)揮智能交通系統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)應(yīng)用作用。

3.1 交通環(huán)境實(shí)時(shí)系統(tǒng)監(jiān)控

交通環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控將有效的反應(yīng)區(qū)域交通情況，降低基礎(chǔ)交通管理延遲，提高交通管理效率。傳統(tǒng)意義上交通監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)傳導(dǎo)能力不足，關(guān)鍵性數(shù)據(jù)提取難度相對(duì)較大，智能交通系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)應(yīng)用可進(jìn)一步解決以上問題，在降低交通系統(tǒng)使用時(shí)間周期的同時(shí)，為交通系統(tǒng)的智能化運(yùn)用提供實(shí)時(shí)交通環(huán)境信息交互，從各個(gè)不同主要交通節(jié)點(diǎn)將信息發(fā)送至智能交通系統(tǒng)做分化處理，而后以網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的方式傳送至交通管理個(gè)體，利用交通管理單位信息反饋對(duì)現(xiàn)場交通環(huán)境對(duì)科學(xué)掌控，進(jìn)而形成良性循環(huán)為交通管理部門的交通管制與規(guī)劃提供有效圖像信息參考。

3.2 車輛導(dǎo)航的信息數(shù)據(jù)管理

車輛導(dǎo)航信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)管理優(yōu)勢在于具備良好的時(shí)效性及信息全面性，針對(duì)不同的路段選擇合理路徑，進(jìn)一步避免交通擁堵，從三維空間角度為車輛使用者及交通管理者創(chuàng)造便利的技術(shù)條件。車輛導(dǎo)航信息數(shù)據(jù)管理是雙向數(shù)據(jù)管理模式，信息內(nèi)容不僅涵蓋個(gè)體車輛動(dòng)態(tài)信息變化，同時(shí)也將城市交通管理情況納入導(dǎo)航信息管理體系，不斷的根據(jù)各時(shí)段及各路段的信息變化情況對(duì)數(shù)據(jù)更新，有效降低固定區(qū)域車輛密集性，為智能交通系統(tǒng)管理做更高維度的信息疏通。

3.3 車輛收費(fèi)項(xiàng)目智能處理

車輛收費(fèi)項(xiàng)目智能處理主要針對(duì)高速公路收費(fèi)項(xiàng)目做技術(shù)優(yōu)化，從傳統(tǒng)人工識(shí)別及讀卡信息提取轉(zhuǎn)向圖像信息處理，以車牌信息、車輛型號(hào)及車輛行駛記錄等作為車輛圖像識(shí)別基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)?shù)剀囕v收費(fèi)管理標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車輛繳費(fèi)信息做二次圖像核查，采用雙目系統(tǒng)做車輛雙向信息審核，以此一方面解決傳統(tǒng)車輛收費(fèi)管理效率不足問題，另一方面亦可提高車輛收費(fèi)智能管理水平，將計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)作為車輛信息識(shí)別交互的重要平臺(tái)，以視覺圖像和技術(shù)為中心建立完善車輛識(shí)別信息數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而為后續(xù)階段的車輛收費(fèi)智能管理推廣與應(yīng)用夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。

3.4 建立信息化管理的輔助駕駛系統(tǒng)智能操控體系

人工操作技術(shù)環(huán)境引導(dǎo)向的車輛駕駛始終存在一定的安全隱患，人為因素及車輛設(shè)備因素的干擾使車輛行駛安全性大打折扣。目前所提倡的車輛輔助駕駛系統(tǒng)以個(gè)體車輛行駛為單位，運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、紅外感應(yīng)技術(shù)及雷達(dá)波技術(shù)等作為輔助駕駛基礎(chǔ)，車輛輔助駕駛系統(tǒng)信息通信能力較低，各不同車輛系統(tǒng)內(nèi)部車輛輔助操作系統(tǒng)構(gòu)架差異明顯，所以無法將現(xiàn)代車輛輔助駕駛系統(tǒng)資源做深度整合，車輛輔助駕駛應(yīng)用價(jià)值大打折扣。信息化管理模塊下的輔助駕駛系統(tǒng)，僅是將傳統(tǒng)的單一車輛行駛個(gè)體串聯(lián)成一個(gè)信息互通整體，采用加裝信息通信模塊方式，統(tǒng)一的將車輛輔助駕駛數(shù)據(jù)做智能管理反饋，以計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)各不同車輛的輔助駕駛狀況進(jìn)行掌握，進(jìn)而使不同車輛輔助駕駛系統(tǒng)間能夠形成良好的信息交互關(guān)系，將智能交通系統(tǒng)作為車輛輔助駕駛系統(tǒng)使用的信息交流平臺(tái)，為車輛智能駕駛操控提供安全、智能及高效的管理服務(wù)，從技術(shù)上遏制車輛駕駛安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語

總而言之，智能交通系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)運(yùn)用有效解決傳統(tǒng)交通管理系統(tǒng)的信息管理難題，進(jìn)一步提高現(xiàn)代交通管理系統(tǒng)可操控性，在技術(shù)角度及管理角度上為現(xiàn)代城市交通管理奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)，使我國現(xiàn)有計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)與智能化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)充分的一體化融合，對(duì)未來階段的城市交通規(guī)范管理及城市交通安全管理體系建立創(chuàng)設(shè)有利的技術(shù)條件。