計算機視覺技術在交通工程測量中的應用

尹燕運，師 影

（1.中兵勘察設計研究院有限公司，北京 100053；2.北京華景交通新技術開發有限公司，北京 100000）

交通工程測量，是工程建設施工的基礎，它為后續交通運輸產業發展提供了新導向，也是城市交通結構規劃質量得以保障的重要性依據。隨著我國計算機手段逐步更新，技術資源在社會發展中的應用廣泛性正在進一步拓展。而關于計算機視覺技術的研究，剛好適應了新時期區域建設資源探索的需要。

1 計算機視覺技術

所謂計算機視覺技術，就是指利用計算機或者電子程序替代人的眼睛與大腦，直接利用程序進行圖像掃描，并綜合進行客觀世界的感知和解釋，它是數字影像程序在實際中運用的具體形式。隨著國內計算機程序體系逐步開發，數字程序尤其是數字化技術的應用范圍正在進一步拓展，比如，交通管理方面道路交通流監控、車型歸類與識別、車牌識別等，都是道路安全管理中的應用形式[1]。

2 計算機視覺技術在交通工程測量中的應用

2.1 初等圖像處理

計算機視覺技術作為一種數字化信息處理手段，在交通量化工程整合與處理過程中發揮著不可忽視的作用。（1）計算機視覺技術可通過圖像色彩前度的調節，將檢測到數據信息都整合在一處，以實現程序對其信息進行識別。比如，紅色交通工程建設模型在白色虛擬空間背景的映襯下較突出，就是利用視覺技術的初等圖像處理特征。（2）圖像二值化切分，也是初等圖像識別方式，它主要是通過數字化程序代碼推進演算的策略，對圖像信息進行收集和調控。比如，交通工程測量實踐期間，計算機視覺技術可借助數字程序進行局部檢測分析，進而實現對物體整體情況反饋的檢測效果（見圖1）。

2.2 二維測量方式的運用

二維圖像測量法，是一種簡單的二維物體處理方式，一方面，它是通過三維空間進行二維成像，且測量手段可實現精準化勘測。比如，物體表面細小的邊緣線測量、裂痕測量等，都可以采用二維勘測法進行檢測。另一方面，二維測量方式，主要是通過物體邊緣影像處理方式，對數字圖像進行管理與識別。為保障其精準度，需要利用簡單的模板計算程序，確定二維測量圖像信息的收集情況，計算公式可表示為NX2+NY2，其中“N”表示圖像梯度，而“X”和“Y”則表示二維空間矩陣中的邊沿值。計算機視覺程序運行時，系統將按照現場取像數據，精準核算圖像測量結果[2]。

圖1 計算機視覺技術在交通工程測量應用圖

比如，本次所測定的交通空間結構體系，就主要是借助虛擬空間模型結構，創建局部交通勘測模型，程序依據虛擬模型中梯度變化，矩形陣結構進行交通情況反饋，虛擬空間二維測算法進行分析與勘測。一方面，虛擬空間體系可利用宏觀空間模型進行綜合監控，一方面系統是利用數字化核算定位方式，對微觀區域交通測定情況進行信息反饋。

2.3 三維物體分析體系

（1）主動勘測距離法。三維物體中的勘測距離綜合分析方式，是程序直接人外部設定的光源情況，將離散化的圖像信息簡化為可處理的信息體系，減少處理步驟后的信息傳輸的精準度更高，交通工程信息傳輸回來內容也較為完整。其一，主動勘測距離法實踐主要是采用光夠和雷達檢測法，對三維物體進行實體數據檢測。比如，交通工程檢測技術綜合進行分析時，電子化程序直接采用雷達數據掃描反饋程序，對檢測到的信號進行信息整合，以形成及時、完整的反饋被測數據結果。其二，采用光感聚焦影像方式，借助外部光感強度，對數字化信息進行圖像化組合。比如，交通工程中的數字化模型，就屬于最常見的交通工程傳輸實踐形態（見表1）[3]。

也就是說，當交通指揮程序對空間環境進行影像收集與勘測時，其一，利用光感聚焦影像強度，從景物近處獲取影像信息，形成虛擬模型數據體。其二，利用外部光感強度，收集物體周圍遠距離部分的影像信息，進行模型資源補充。其三，結合信息圖像強度分辨率，完成交通指導。其四，衍射技術、全息干涉技術，這一部分的信息采集方式，主要是采用結構光源處理法，對物體采集影像信息進行整合，最終以圖片影像展示的方式，對交通工程中的基本情況進行收集整合。比如，交通工程測量過程中，信息采集表面離散數據點信息的收集與整理時，主要是通過目標景物周圍光源照射后，目標景物周圍的色彩結構發生的變化情況進行信息情況判斷。

表1 主動勘測距離法影像效果 單位：%

（2）被動勘測距離法。被動式距離勘測發生，主要是通過程序自主化勘測法進行影像結構的踩點分析。簡單來說，就是將多個分散的光源點都集中在一處，并利用隨機式高水平處理方式，在多個平面范圍內數據代碼模板的運行與調節。比如，交通安全測量環節進行勘測時，區域內測定程序，就主要是借助被動勘測距離法進行交通指揮和遠程指導。其一，采用簡單的幾何處理方式，進行點與線、線與面的收集整合，包括交通勘測環節中的離散性交通測量光源收集；其二，利用數碼模板結構，將物體表面的離散波點轉換為編碼條紋投影，最終收集到的數據信息結構，可通過十字格網圖案和變形圖案，對空間檢測環境進行測量；其三，借助三維立體坐標模型，對結構光圖像進行特征描述，進而尋求到能夠與反饋圖像結構相互匹配的反饋結構體。現有常見的交通曲面指示燈結構，均是汽車外形測量中運用的主要表現形態。

2.4 三維雙目視覺應用

三維雙面視覺原理，是指雙眼平視狀態下，設備本身所反饋出來的成像特征。計算機視覺技術在交通工程測量中的應用，也充分利用了三維雙目視覺法，對平面影像結構進行信息反饋和規劃（見表2）。

表2 三維雙目視覺應用效果

（1）計算機視覺技術在交通工程測量中的應用時，通過三維空間定點分析法，對局域空間中的視覺區域進行可定點區域搜索，待搜索區域出現與程序設定影像目標一致的內容時，自動化控制程序將在新的目標點周圍建立視覺實踐模型。三維雙面視覺模型將按照程序體系的基本需求，相應進行信息傳輸。比如，交通工程測量時，計算機視覺技術可以依據路段的反饋信息的基本情況，實行路面反饋信息的集中性整合，并將原有的虛擬空間信息逐步復制到實體圖像上，其中與原圖像不相吻合的環節，就是勘測區域存在問題的部分。

（2）三維雙面視覺原理，也體現為圖像視覺色彩運用層面的差異變化。即當計算機視覺技術在交通工程測量中應用時，虛擬數據采集體系，可在交通局部信息反饋時做到合理化調整，動態數據點可依據空間位移結構變化情況，實行交通工程測量數據和測量結構的反饋結果進行交通情況評估。

2.5 影像自主收集技術

影像自主收集技術，作為數字化信息整合體系中的一部分，可以在計算機視覺技術在交通工程測量中運用時，有序進行影像信息的收集與整理，它將虛擬信息整合轉變為數字化服務體系中的環節之一。當交通工程測量中出現局部受阻光源時，局部信息模式處于協調、穩定的收集狀態，內部信息每收集一條數據信息，收集渠道將主動處理、存儲一條，在外部信息集中傳輸的狀態下，內部調控體系將全面開啟程序自主驗證體系，依據計算機視覺技術在交通工程測量中的運行狀態，持續性進行影視處理內容的收集與整理。比如，交通工程測量過程中，若某一交通港口部分持續通過交通車輛，此時自動化影響收集渠道，將集中收集交通路口部分的信息，并在外部反饋信息有序整合后，再逐步進行內容篩選與存儲。

計算機視覺技術在交通工程測量中的應用時，影像自主收集與整理方式，是在傳統的自動存儲狀態下搭建的數據處理渠道，它可以最大限度地保障外部收集到的信息都集中存儲起來，不會出現局部信息丟失或者信息遺漏等問題，進而也就規避了計算機視覺技術在交通工程測量中應用時，數字化技術傳輸安全劣勢問題了。

3 結束語

綜上所述，計算機視覺技術在交通工程測量中的應用，是當代信息交通體系優化調配的理論歸納。在此基礎上，文章通過初等圖像處理、二維測量方式的運用、三維物體分析體系、三維雙目視覺應用、影像自主收集技術，探究計算機視覺技術在交通工程測量領域融合方式，研究結果可為城市建設提供新導向。