基于图像侦测技术的客车超载监控的实现方法

信息技术　基于图像侦测技术的客车超载监控的实现方法①　胡尚举　杨继章　（西安建筑科技大学机电工程学院　西安　７　１　００５５）　摘要：针对当前的客车超或现象，设计完成客车监控系统。利用摄像头采集图像对图像进行分析．处理，从而实现客车超裁的检测，　达到监控客车超或的目的。　关键词：超或　边缘检测　图像侦测　中图分类号：Ｕ４６３．￣／４ｓ４　文献标识码：Ａ　近几年，由于客流量的逐年增加，客车　超载已成为客运市场普遍存在的问题，极　易引发交通事故造成群死群伤特大恶性事　件的发生，以及由于人员拥挤造成的突发　事件，直接威胁到生命安全和财产保障。　为进一步保障人身安全，减少交通事故的　发生，延长公路使用寿命，国家及各级政府　纷纷制定了相关的政策对客车超载进行监　督管理，这在一定程度上缓解了超载现象，　取得一定效果，但每逢客运高峰，超载现象　还是再度出现。因此，客车超载监控终端　具有及其重要的研究价值和应用前景。　文章编号：１６７２＂３７９１（２０００）１０（ｃ）一００１６—０１　使用了边缘的结构，边缘点的方向、模糊　尺度和两边的灰度值。边缘可以粗略地分　为阶跃形边缘和屋顶形边缘两种。对于阶　跃形边缘，二阶方向导数在边缘处呈零交　叉；对于屋顶形边缘，二阶方向导数在边缘　处取极值。数字图像的边缘检测是指数字　图像中具有特定模式的灰度变化的定位、　定向和度量。　边缘检测是对灰度变化的度量与定　位，对图像曲面来说它的值的变化剧烈程　度可以通过导数来度量，边缘可以用连续　图像ｆ（ｘ，ｙ）的梯度来Ａｆ表示：　＝　其幅值为：Ｇ（ｘ，　）＝√　Ｒ。ｂｅｒｔ梯度以为（　一吉，ｙ一圭）中心，所　以他度量了（Ｉ　一　，　一—　圭］Ｊ点处４ｓ５　。和１和　。　３５・方　以他度量了向（相互正交）的灰度变化。适当取门限Ｔ，　作如下判断：Ｇ（ｘ，ｙ）＞Ｔ，（ｘ，ｙ）为阶跃状边　缘点。　罗伯特（Ｒ０ｂｅｒｔ）边缘检测算子相当于　用模板１检测原理　由于客运汽车车辆在运行过程中中间　走道处没有乘客，所以当车辆启动后利用　车载摄像头采集客运车辆中间过道处图　像，将采集到的彩色图像转化成灰度图像，　应用边缘检测的方法对此灰度图像检测其　边缘，将图像二值化，统计此二值图像中０　的个数，如果大于我们设定的值则说明中　间走道处有人站立，则车辆超载，若小于设　定值则认为没有超载，实现步骤如图所示。　，　）　差分算子能够精确的获得一阶差分和　将得到二值化以后的图像为Ｏ的像素　二阶差分的边缘，并且边缘往往在差分值　进行统计，对得到的图像数组进行如下编　最大处、最小处或过零点处发生。　程，ｉｉ［ｒｏｗ］［ｃｏ１］为数组中的元素。ａ为设定　图像可以表示成一个二维的离散化的　值，以此值作为标准，若ｎ＞ａ则认为过道中　灰度值函数ｆ（ｘ，Ｙ），边缘的强度就是在该　有人站立，视为超载。　点处沿着灰度变化最剧烈的方向的灰度变　ｆｏｒ（ｉ＝Ｏ　Ｉ　ｉ＜ｒｏｗ　Ｉ　ｉ＋＋）　化率，我们用梯度的模度量边缘的强度，在　ｆｏｒ（ｊ＝０ｌｊ＜ｒｏｗｌｊ＋＋）　点ｆ（ｘ，Ｙ）处，梯度的幅度可用下式表示：　｛　用模板ｆｌ　—　ｌ１　０　１和ｆｌ　’０二～１　］１对图像进行卷积。　Ｇ　ｙ　图１原理框图　）＋　）Ｉ。　）　）　ｉｆ（　ｒｏｗ］［ｃｏ１］＝Ｏ）　ｎ＋＋ｌ　为了降低计算量，我们常用以下两种　方法来取近似值：　取两分量绝对值之和　｝　３结语　２实现方法　２．１灰度图像的转化　由于摄像头采集到的图像是彩色的，　所以要将彩色图像处理成灰度图像才能进　行后续工作，转换过程如图。　庚取像素颜色岱　颜色分解　Ｇ［，　ｙ　共　Ｇ［ｍｙ）］＝ｍｘ（　）１Ｉ，１　）０　变化最快的方向是边缘的方向：　本文主要介绍了用图像侦测的方法实　现客车超载的监控，对客车进行超载监控　准确性能达到９　０％以上，可以大大缩小人　工稽查的范围，减轻了公路稽查人员的工　作量，并且对于客车运输途中的安全性提　供了极大的保障。　＝　）　参考文献　扶度　像生成　输出阁像ｌ　图２　彩色图像转换成灰度图像步骤　２．２边缘检测　图像边缘是图像局部特性不连续性的　反映，这种不连续性包括灰度突变、颜色　变化、纹理结构突变等，图像的边缘表示　【１】王潮，宣国荣．基于计算机视觉的实时　交通流监测【Ｊ】．计算机工程，ｌ　９９７，２　３　ｅ＝刖ｔａｎ（Ｓ１）：２７６～２７８．　２】余成波．数字图像处理及ＭＡＴＬＡＢ实现　在对图像进行边缘检测的过程中，边　［【Ｍ】．重庆：重庆大学出版社，２００３．　缘数无需太多，通过比较几种边缘检测算　【３】（美）冈萨雷斯・阮秋琦，等，译．数字图　子，选用罗伯特（Ｒｏｂｅｒｔ）边缘检测算子。　像处理［Ｍ　１．北京：电子工业出版社，　根据任一相互垂直方向上的差分都可　２００３．　用来估计梯度，Ｒ０ｂｅｒｔ算子采用对角方向　【４】Ｊｏｈｎ　Ｃａｎｎｙ，Ｍｅｍｂｅｒ，ＩＥＥＥ．Ａ　Ｃｏｒｎ－　相邻两像素之差，即　（　△　／’＝＿厂　，ｙ）－／‘　—ｌ，ｙ－Ｉ）　Ａ　，‘＝．厂　一１，　）一．ｆ（ｘ，Ｙ—１）　。ｐｕｔａｔｉｏｎａｌ　Ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　Ｅｄｇｅ　Ｄｅｔｅａ－　ｔｉｏｎ【Ｊ】．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　Ｐａｔｔｅｒｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，１９８６（１２）：　６７９～６９７．　①作者简介：胡尚举（１　９　８　３一），男，河北省保定市人，西安建筑科技大学机电工程学院硕士研究生，研究方向：嵌入式系统及应用。　杨继章（１９７９－），男，西安建筑科技大学机电工程学院硕士研究生。　１　６科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ