● 摘要
本论文来源于国家863项目,智慧城市(二期)课题三,面向城市运行管理的数据高性能分析技术与系统。论文致力于在面向城域的视频地理信息系统平台上,研究一种间接的特征匹配方法,以及一种基于时空信息的二元参数预测方法,以实现交通监控视频中的车辆跨摄像机连续跟踪接力。
针对跨摄像机目标跟踪问题,由于摄像机安装角度的不同,目标外形、尺寸,周围环境、光照等均发生较大变化,直接的特征匹配方法很难有良好的表现。论文中采用一种间接的特征匹配方法,在每部摄像机中设置一系列由各自拍摄的车辆所组成的样本集合,计算前后摄像机中的待检查的车辆与本地的样本集合中各个元素之间HOG特征的距离,得到前后两个距离向量。通过验证这两个向量之间的距离,从而间接的判断出现在前后摄像机中的车辆是否是同一目标。
上述方法在跟踪区域有交叠的情况下表现良好,针对其在无交叠区域的情况会发生同种车辆的跟踪错误的问题,论文中采用一种结合时空信息的预测方法来提高算法有效性。基于平台提供的跟踪区域的标定信息,结合前一摄像机中目标车辆的运动情况,计算出其行驶速度等信息,预测目标出现在接力摄像机中的时间和位置。结合间接的特征匹配方法,确定待跟踪目标实际出现的时间和地点。根据预测的时空信息,计算目标实际时空信息的二元正态分布概率,以一定阈值验证目标。该方法实现了无交叠区域的跨摄像机目标连续跟踪。
实验中使用的素材,是在交通道路实地拍摄取材的视频。针对有交叠区域,较短无交叠区域,以及较长无交叠区域三种情况进行了实验。其中,算法在有交叠区域和较短无交叠区域的情况下表现良好。在较长无交叠区域的情况中,由于时空预测的准确性有限,算法有效性有待提高。
最后结合上述研究成果,为智慧城市课题项目提出了一种面向跨摄像机跟踪接力的交通视频监控系统方法。