計算機視覺技術在智能交通系統中的應用

童冰

摘? 要：隨著我國科技的發展，在交通系統中也逐漸引入了更多先進的科技技術，幫助我國的交通事業取得了巨大的進步，同時也大幅度地減少了交通事故。基于此，該文主要討論了計算機視覺技術在智能交通系統當中的主要應用策略，分別對計算機視覺技術在車輛導航、交通監控、智能收費、輔助駕駛及智能駕駛方面的應用進行了探討，最后對計算機視覺技術在智能交通系統中的價值進了分析。

關鍵詞：計算機視覺技術? 智能交通系統? 應用分析? 導航系統

中圖分類號：TP39 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）08（a）-0026-03

Application of Computer Vision Technology in Intelligent Transportation System

TONG Bing*

（Department of Computer Engineering， Zhangzhou Institute of Technology， Zhangzhou， Fujian Province， 363000 China）

Abstract： With the development of my country's science and technology， more advanced technology has gradually been introduced into the transportation system， which has helped my country's transportation industry to make tremendous progress， while also greatly reducing traffic accidents. Based on this， this article mainly discusses the main application strategies of computer vision technology in the intelligent transportation system， respectively discusses the application of computer vision technology in vehicle navigation， traffic monitoring， intelligent toll collection， assisted driving and intelligent driving. Finally， the computer's value of vision technology in intelligent transportation system is analyzed.

Key Words： Computer vision technology; Intelligent transportation system; Application analysis; Navigation system

交通系統如果可以引入一些先進的計算機視覺技術，那么就可以更加符合目前擁堵的道路需求，讓人們在出行的時候能夠獲得更加全面的保障，使人們的生活環境變得更加舒適便捷。

1? 智能交通系統的組成

在社會發展過程當中，交通事業一直以來都是重中之重。而在社會當中信息管理方面的發展，也能夠讓交通信息更加及時、更加準確也更加完整。

首先，車載系統能夠為日常車輛的運行提供更加精準的導航，并且可以實時監控，比如使用音頻或視頻的輸出路徑來進行導航提示信息，并且對不同的路徑選擇不同的算法等[1]。

其次，建立路邊系統，一般路邊系統能夠對路況和行車狀況進行實時監測。主要表現在車輛的測速雷達、交通路況的信號等各方面，同時也可以使有關部門及時了解各種各樣車輛的實際行駛狀況[2]。

最后，在交通管理控制方面，通過使用各種不同的軟件對交通的運行情況有初步了解，有效預測的同時也可以充分控制系統以及管理系統，使交通系統在運行的時候更加安全，防止出現交通堵塞[3]。

2? 計算機視覺技術在智能交通系統的使用

2.1? 在車輛導航方面

計算機視覺技術發展的過程當中，車輛的智能導航是極為重要的發明，也是和人們生活最為貼切的發明之一。車輛智能導航特征主要以下幾個方面：首先就是可以幫助駕駛員提供車輛運行信息和精確的道路交通信息。其次就是根據道路界限對車輛駕駛進行有效的引導，以便確保車輛安全行駛，同時還能對車輛速度分配和行駛距離進行調控，通過計算機視覺效果引入導航系統來分析和檢測道路及附近車輛情況，達到引導車輛規范行駛和合理調節車距，從而確保安全駕駛及體驗。速度管理和安全距離控制主要依靠車內的攝像系統來了解周圍的車況，并且進行統一的收集和分析，根據智能檢測系統來檢測車距以及計算安全速度，最終能夠得出更加科學的數據[4]。

2.2 在道路控制方面

高晰度的電子圖像和攝像機等各種設備是計算機視覺技術在交通監控方面最重要的應用。通過識別監控目標和對目標進行跟蹤監測，同時通過圖像技術處理收集到的視覺信息之后再通過三維成像技術來進行電子信息觀察，從而達到監控道路交通情況[5]。計算機視覺技術在交通管理監控技術在我國智能交通系統中應用已經非常成熟，比如能夠實時監控路況，并且對交通擁堵或是違章停車以及車禍等各種現象進行及時監控和實時掌控交通狀況。不僅如此，交通智能化的計算機視覺技術通過不斷地改進，甚至能夠在一定程度上解決交通擁堵現象。智能化的交通監控系統能夠對車輛行駛期間的事故及時避免，這樣讓交通建設管理也能夠起到更加優質的效果。

2.3 在智能收費方面

計算機的視覺技術不但在道路監控、車輛駕駛以及車輛導航方面發揮重要作用，還在車輛智能收費方面也同樣能夠發揮重要價值。車輛收費作為公共交通重要的環節，通過引入計算機視覺技術將該環節變得更加科學、高效、簡便。車牌識別技術也是現代智能交通管理當中一種極為重要的智能應用[6]。目前我國的車輛收費系統主要采用單目車牌系統識別模式，該技術主要通過對單目車牌的車牌核心進行掃描來實現，該技術局限性較大。而雙目車牌的識別系統是利用車輛的動態視頻或靜態圖像進行牌照號碼、牌照顏色自動識別的模式識別技術。主要包括攝像設備、圖像采集設備、識別車牌號碼的處理機等，通過車牌定位算法、車牌字符分割算法和光學字符識別算法達到及時識別車牌和讀取車輛的型號。大量實踐證明，該系統實用性更高，但是對高速行駛的車輛該系統有時就很難提取到有效的車牌信息。所以在應用的過程當中，還需要進一步改進。

2.4 在輔助駕駛方面

隨著計算機科學技術的發展，車輛的輔助駕駛技術也在不斷改進，人機交互模式是目前國際上最為先進的車輛輔助駕駛技術。車輛輔助駕駛就是利用計算機視覺技術來識別道路旁的標志物以及車輛還有行人等，并根據獲圖像進行數據提取，然后通過系統更加有效的分析從而篩選出其中最為重要的信息，提供給駕駛員進行參考[7]。這樣可以使駕駛員能夠及時發現車輛周圍的行人和車輛，防止出現交通事故或是違章;達到降低駕駛人員行車壓力和提高駕駛體現感，從而避免交通事故，使道路交通更加安全;同時也可以確保文明安全出行的根本原則。

2.5 在交通監控方面

車輛和行人作為交通監控中最為主要的對象，計算機視覺技術通過對二者的運動時間來進行分割，主要方法有幀差法和光流法兩種，目前普遍使用光流法[8]。光流法主要是通過映射參數這樣的方法來描述圖像當中的運動目標，從而對相同映射的參數來分配相應的光流量，以達到比較完整的參數分割的目標。計算機視覺技術在交通監控方面另一應用就是檢測分析和計算車流量，根據車輛的平均速度和車輛列隊長度來進行交通線路的規劃，達到對交通路況的進一步了解和規劃，從而防止交通擁堵和交通事故。計算機的視覺技術通過檢測和分析車輛的速度以及數量，并且對有關數據進行收集讓交通管理工作變得更具時效性以及實用性[9]。在未來的發展過程當中，相關工作人員將對這種技術進行不斷的改進和探索，隨著科技不斷地發展，我國目前的交通現狀也將變得更加優質，同時也可以盡量避免有可能發生的交通安全事故，幫助人們在出行的時候節約時間，確保交通運行更加順暢，使其在我國的交通管理過程當中能夠發揮更多的價值，讓人們日常的生產生活可以變得更加便捷。

2.6 車輛智能駕駛方面

車輛的智能導航系統在計算機的視覺技術發展過程當中是極為重要的，同時也是最為標志性的案例。車輛的智能導航其特征是比較明顯的，不但能夠幫助駕駛員及時獲取周圍道路的信息，以及周圍車輛運行的信息，同時也可以在一定程度上來幫助駕駛員獲得更加科學的引導[10]。計算機的視覺技術將使車輛在行駛過程保持適當的距離和行駛速度進行更加合理的分配[11]。計算機的視覺效果技術在安全導航系統中的運行主要就是通過檢測、分析道路的行駛狀況以及車輛的行駛狀況，從而能夠幫助駕駛員在進行駕駛的時候更加規范，和前車保持更加合理的車距，讓駕駛員在行駛過程當中能夠根據導航的指引變得更加順暢。無論是安全距離還是安全速度，駕駛員都可以根據車內攝像系統對周圍車輛的分析得出更加科學的操作指引。根據智能檢測系統來計算安全的速度，從而使駕駛員在行駛的時候更加具有安全保障[12]。

3? 結語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，智能交通系統將是未來交通系統的發展方向，它是將先進的信息技術、數據通信傳輸技術、電子傳感技術、控制技術及計算機技術等有效地集成運用于整個地面交通管理系統而建立的一種在大范圍內、全方位發揮作用的，實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統。交通系統也變得更加智能、更加先進，這也正是我國的交通事業在發展過程當中的重要趨勢和方向。為了能夠有效地實現這一目的，需要不斷地提高對通信技術以及電子技術，還有網絡技術和科學計算機等方面的充分使用，讓計算機的視覺技術的價值能夠被充分地發揮出來。使交通系統在運行的時候更加穩定，不斷發展;使其運行的安全性有所保障，盡量防止出現安全交通事故;使人民群眾在出行的過程當中感受到更加舒適安全的體驗。

參考文獻

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