吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (5): 1692-1704.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230818

• 计算机科学与技术 • 上一篇    下一篇

分割可跨越车道分界线的多视角视频车速提取方法

侯越1(),郭劲松1,林伟2,张迪1,武月1,张鑫1   

  1. 1.兰州交通大学 电子与信息工程学院,兰州 730070
    2.甘肃省公安厅交通警察总队,兰州 730000
  • 收稿日期:2023-08-03 出版日期:2025-05-01 发布日期:2025-07-18
  • 作者简介:侯越(1979-),女,教授,博士. 研究方向:智能交通. E-mail:houyue@mail.lzjtu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(62063014);国家自然科学基金项目(62363020);甘肃省自然科学基金项目(22JR5RA365)

Multi-view video speed extraction method that can be segmented across lane demarcation lines

Yue HOU1(),Jin-song GUO1,Wei LIN2,Di ZHANG1,Yue WU1,Xin ZHANG1   

  1. 1.School of Electronics and Information Engineering,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,China
    2.Traffic Police Division of Gansu Provincial Public Security Bureau,Lanzhou 730000,China
  • Received:2023-08-03 Online:2025-05-01 Published:2025-07-18

摘要:

针对现有视频交通参数提取方法过度依赖人工标注、单一视角无法有效修正现场车辆动态行驶偏差的问题,本文提出一种分割可跨越车道分界线的多视角视频车速提取方法。该方法由标注点自动生成模块、多视角纠偏模块构成:标注点自动生成模块通过构建基于等长车道分界线的参照块,实现自动生成标注点的过程;多视角纠偏模块通过车辆与车道分界线的多种映射方式和基于平均速度概率密度函数的纠偏测速方法,校正车辆在动态行驶时产生的两类偏差。在公开数据集和实测数据集上的实验结果表明,本文所提方法的车速提取精度优于其他测速方法,且具有一定的普适性。

关键词: 计算机应用, 智能交通, 车道分界线, 多视角, 车速检测, 计算机视觉

Abstract:

Aiming at the problem that the existing video traffic parameter extraction method relies too much on manual labeling and the single perspective cannot effectively correct the dynamic driving deviation of on-site vehicles, a multi-view video traffic parameter extraction method that can split the lane demarcation line is proposed. This method consists of an automatic generation module for labeling points and a module for multi-view correction. The automatic generation of label points module realizes the process of automatically generating label points by constructing a reference block based on the dividing line of equal-length lanes. The multi-view deviation correction module proposes a variety of mapping methods for the boundary between vehicles and lanes and a correction speed measurement method based on the average speed probability density function to correct two types of deviations generated by vehicles when driving dynamically. The experimental results on the public dataset and the measured dataset show that the speed extraction accuracy of the proposed method is better than that of other speed measurement methods, and has certain universality.

Key words: computer application, intelligent transportation, lane demarcation line, multiple perspectives, vehicle speed detection, computer vision

中图分类号: 

  • TP391

图1

MV-CLB框架图"

图2

标注点自动生成模块"

图3

可跨越式车道分界线场景图"

图4

车道分界线分割示意图"

图5

虚拟分割示意图"

图6

多视角纠偏测速模块"

图7

不同监控视角下的道路场景图"

图8

车辆行驶演示图"

图9

车辆行驶过程图"

图10

公开数据集标注图"

图11

实测数据集标注图"

表1

实验环境配置"

实验环境配置
操作系统Windows 11
处理器AMD Ryzen 7 5800H with Radeon Graphics
内存16.0 GB
编程语言Python

图12

实验场景示意图"

表2

误差率结果对比 (%)"

分割

次数

第一次抽样第二次抽样第三次抽样
平均误差率最大误差率平均误差率最大误差率平均误差率最大误差率
r=01.642.751.752.871.342.23
r=11.532.561.452.421.271.94
r=21.352.381.332.460.971.94
r=31.182.341.062.280.911.71

图13

不同分割次数的误差率对比图"

表3

不同映射方式检测结果对比 (%)"

映射

方式

正视角侧视角模糊视角
平均误差率最大误差率平均误差率最大误差率平均误差率最大误差率
LL-TR1.062.281.712.841.232.47
LL-PA2.173.371.182.342.143.30
LL-MX1.752.471.482.340.911.71
LL-N2.713.532.733.283.454.53

图14

不同映射方式的误差率对比图"

表4

概率密度函数对比 (%)"

组别正视角侧视角模糊视角
平均误差率最大误差率平均误差率最大误差率平均误差率最大误差率
对照组2.433.962.193.371.822.52
实验组1.182.341.062.280.911.71

图15

概率密度函数实验对比图"

图16

车速概率密度函数图"

图17

误差率对比图"

表5

误差率对比表 (%)"

方法平均误差率
BrnoCompSpeedLzVedioSpeed
GPS2.18
RADAR1.33
T-LL1.711.78
M-LL1.401.42
Vcm3.063.02
video-speed1.844.21
Vcm+centroid5.432.89
本文1.121.16
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