圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用探討

鄒子聰　皮旸

摘要：目前，數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)成為我國智能交通管理中主要應(yīng)用的技術(shù)手段，其在我國智能交通管理中的應(yīng)用，大大提升了我國管理部門對于交通的監(jiān)督與管控，為我國交通的穩(wěn)定運行以及城市化水平的提高提供必要的技術(shù)支持。文章對智能交通系統(tǒng)和數(shù)字處理技術(shù)的概念進(jìn)行了了解，對圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：交通運輸；圖像處理技術(shù)；智能交通；城市化；交通管理 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2017）03-0041-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.018

隨著經(jīng)濟水平的提高、人們的生活不斷富裕，交通車輛也逐漸成為現(xiàn)代化發(fā)展的主要組成部分。但是，交通工具在帶給居民便利的同時，也增加了一定的交通管理部門的負(fù)擔(dān)。針對交通運行的現(xiàn)狀，圖像處理技術(shù)應(yīng)運而生。圖像處理技術(shù)通過計算機技術(shù)對收集到的圖像進(jìn)行智能處理，以其準(zhǔn)確度高、監(jiān)控全面的特性廣泛應(yīng)用到我國智能交通的管理之中，為交通的管理提供強大的技術(shù)保證，在很大程度上保證了我國城市化水平的進(jìn)程。

1 智能交通系統(tǒng)和數(shù)字處理技術(shù)概述

1.1 智能交通系統(tǒng)概述

智能交通系統(tǒng)是為了解決城市化進(jìn)程帶來的車輛增多、交通混亂的情況發(fā)展出來的，能夠改善交通運行的效率并且提升交通運行的安全程度的智能管理系統(tǒng)。目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于全球的很多國家，成為運輸管理部門的主要管理手段。智能交通系統(tǒng)主要應(yīng)用于交通信息服務(wù)系統(tǒng)、公共交通系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)以及應(yīng)急處理系統(tǒng)等多個交通管理系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)將信息技術(shù)、電子技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)以及智能技術(shù)等現(xiàn)代化手段結(jié)合起來，全方位、多角度對于交通的運行進(jìn)行監(jiān)督管理，提升我國路面交通管理的安全性以及穩(wěn)定性；同時，智能交通系統(tǒng)也能在很大程度上減少我國交通管理部門的人力、物力以及財力，對于我國經(jīng)濟社會的發(fā)展是十分必要的。

1.2 圖像處理技術(shù)概述

圖像處理技術(shù)是智能交通系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)手段。圖像處理技術(shù)從發(fā)明至今已經(jīng)有80多年的歷史，圖像處理技術(shù)隨著計算機技術(shù)以及數(shù)字處理技術(shù)的進(jìn)步，迅速發(fā)展，目前已經(jīng)成為我國智能交通系統(tǒng)最主要的技術(shù)手段。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶給數(shù)字處理技術(shù)高速的發(fā)展契機，數(shù)字圖像以其應(yīng)用簡單、傳輸飛快以及信息準(zhǔn)確的特點，目前成為人們獲取信息的主要方式方法；而圖像處理技術(shù)以其數(shù)字化的工作模式、高速的處理手段以及高效的運行效率，使得相關(guān)信息更準(zhǔn)確的反映到信息使用者手中。一般的圖像處理技術(shù)分為輸入處理系統(tǒng)、分析設(shè)備以及輸出處理系統(tǒng)。其以標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程，將信息的采集、處理以及轉(zhuǎn)化輸出，以規(guī)范化的手段進(jìn)行運作，保證信息收集處理的完整以及準(zhǔn)確。

2 圖像處理技術(shù)應(yīng)用在智能交通中的探討

2.1 交通信息采集技術(shù)

信息采集的準(zhǔn)確以及及時對于智能交通系統(tǒng)能否及時掌握車輛運行狀況有著非常重要的影響。高效交通信息采集技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)控車輛運行的流量、速度以及類型等，保證道路的運行狀況能夠被全面的被管理者掌控，使得管理者對道路的運行狀況進(jìn)行及時、高效的監(jiān)督與管理，通過發(fā)出相關(guān)指引信號，對相關(guān)車輛進(jìn)行引導(dǎo)、對出現(xiàn)路況的地段進(jìn)行疏通、以及對出現(xiàn)事故的路段進(jìn)行報警等方式，保持道路車輛運行的秩序，維護(hù)交通的穩(wěn)定與安全，提升交通運輸?shù)姆€(wěn)定性以及效率性。

目前，交通信息采集技術(shù)也在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷發(fā)展得更加自動化、多樣化。主要的交通信息采集技術(shù)方法有雷達(dá)測速裝置、紅外線感應(yīng)設(shè)備等采集技術(shù)，對車輛在路面的運行狀況進(jìn)行實時的監(jiān)督與管理。但是，有些技術(shù)的安裝需要對路面進(jìn)行一定的破壞，而且很容易根據(jù)天氣的變化造成信息不準(zhǔn)確的現(xiàn)象發(fā)生。圖像信息處理技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用，相比于傳統(tǒng)的信息采集技術(shù)，能夠更加準(zhǔn)確、高效地采集信息，并且降低客觀因素對于設(shè)備的干擾，減少建設(shè)成本。圖像信息處理技術(shù)通過計算機技術(shù)，明確地獲取相關(guān)范圍內(nèi)車輛的特征以及運行狀況，保證了信息采集的自動化與全面性，增強信息的可靠程度，并在很大程度上減少建設(shè)成本，提高管理效率。

2.2 車牌識別系統(tǒng)

車牌識別系統(tǒng)是指系統(tǒng)能夠監(jiān)測到路面運行車輛包括漢字、字符、數(shù)字以及車牌顏色在內(nèi)的車牌信息，并對識別的車牌信息進(jìn)行一系列分析的技術(shù)。該系統(tǒng)主要由信息采集、信息預(yù)處理以及信息識別三部分組成。通過在配備有數(shù)字設(shè)備、攝像系統(tǒng)以及計算機系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對車輛的行進(jìn)狀況進(jìn)行圖像收集，對收集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理，然后尋找到車牌在采集的圖像中的準(zhǔn)確位置，將車牌從區(qū)域中分離出來，并對相關(guān)信息進(jìn)行分析處理，識別出車牌的準(zhǔn)確使用者以及相關(guān)信息。

車牌識別系統(tǒng)在具體的應(yīng)用中，很容易受到光照、氣溫以及降水等自然狀況的影響，導(dǎo)致采集到的圖像不準(zhǔn)確，影響到后期的車牌信息識別。因此，在具體的車牌信息識別工作開展之前，要對采集到的信息進(jìn)行預(yù)處理，對圖像進(jìn)行灰度化、二值化以及校正、分割等技術(shù)處理，為車牌識別工作提供基礎(chǔ)。在車牌識別過程中，運用計算機技術(shù)以及改進(jìn)算法，提高圖像辨別的效率。由于車輛繁多，車牌格式不統(tǒng)一等狀況，車牌識別系統(tǒng)在智能交通中的運用還要不斷改進(jìn)，提升其技術(shù)性能。

2.3 運動車輛視頻分割與跟蹤技術(shù)

圖像處理技術(shù)在道路監(jiān)控中的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)需要對路面進(jìn)行破壞、受自然環(huán)境影響較大的不足，通過對需要監(jiān)控的路面安裝攝像頭，并通過線路將采集到的視頻信息傳輸?shù)浇煌ü芾聿块T，管理系統(tǒng)中的計算機便可以實時地將傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理與計算，大大提升信息收集與分析的準(zhǔn)確性與全面性。對運行的車輛進(jìn)行及時的監(jiān)控與跟蹤技術(shù)，通過背景提取、運動點團位置提取、運動物體跟蹤等技術(shù)方法，對運動的物體進(jìn)行實時的跟蹤與分析，通過運行車輛的車速、流量等狀態(tài)，對道路狀況以及個別車輛的具體運行狀況進(jìn)行實時分析與控制，保證道路運行的通暢與安全。但是，如果道路車輛運行擁堵、車輛之間空間狹小，就會導(dǎo)致對于具體車輛的跟蹤出現(xiàn)狀況，就會對車輛的跟蹤造成一定的偏差。因此，在特殊交通狀況以及天氣狀況下的運動車輛視頻分割與跟蹤技術(shù)還要不斷改善與發(fā)展。

2.4 道路識別與障礙物檢測技術(shù)

在道路專家對不同的道路狀況進(jìn)行了不斷的模擬與假設(shè)后，研制出比較適應(yīng)我國道路運行狀況的識別技術(shù)與障礙物檢測技術(shù)。目前的道路識別技術(shù)主要有以區(qū)域為基準(zhǔn)、以邊緣為基準(zhǔn)、以模板為基準(zhǔn)、以圖像濾波為基準(zhǔn)四種方式。這四種識別方式為我國道路運行狀況的監(jiān)督提供了更加全面的技術(shù)保證。同時，圖像處理技術(shù)在障礙物的檢測方面也有重要的作用。障礙物是影響車輛運行的主要因素，包括路面運行或者靜止的物體與人體，對其準(zhǔn)確的監(jiān)控是保證車輛運行安全、道路順暢的重要手段。道路障礙物檢測技術(shù)有基于立體視覺、基于光流、基于背景運動估計三種方法。這三種方法對于道路障礙物檢測提供了必要的技術(shù)支持。

2.5 在電子警察中的應(yīng)用

電子警察能在一定程度上替代警察的工作，不僅能夠提高工作的合理性與可靠性，還能在很大程度上減少運輸管理部門人力的投入，減輕工作人員負(fù)擔(dān)。圖像處理技術(shù)在電子警察中的應(yīng)用，主要有圖像濾波技術(shù)、信息編碼、信息辨別以及信息加密技術(shù)等。

圖像濾波技術(shù)通過圖像處理技術(shù)將采集到的信息中不合規(guī)的、干擾嚴(yán)重的部分進(jìn)行剔除，篩選出符合標(biāo)準(zhǔn)的信息；信息編碼技術(shù)將攝像裝置收集到的圖像進(jìn)行二次編碼，使相關(guān)圖像滿足信息使用者的要求；信息加密技術(shù)將圖像進(jìn)行加密處理，保證相關(guān)信息的保密性與安全性。這種電子警察技術(shù)能在很大程度上提高智能交通的管理效率，保證交通運輸?shù)姆€(wěn)定與安全，促進(jìn)城市現(xiàn)代化水平的平穩(wěn)較快發(fā)展。

3 結(jié)語

智能交通是符合現(xiàn)代化的交通運行狀況的管理手段，能夠?qū)ξ覈煌ǖ倪\行進(jìn)行必要的監(jiān)督與管理，是傳統(tǒng)交通管理手段的升華。隨著計算機技術(shù)與圖像處理技術(shù)水平的不斷提高，圖像處理技術(shù)已經(jīng)在我國智能交通的管理中得到了廣泛的應(yīng)用，而對于該技術(shù)在運行中的不足，相關(guān)管理部門要積極借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的管理經(jīng)驗，結(jié)合我國道路運行的實際狀況，不斷深化圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用，提升我國交通管理的效率，保證交通運輸?shù)闹刃蛐耘c安全性。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）