CN105070058B - 一种基于实时路况视频的精准路况分析方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于实时路况视频的精准路况分析方法及系统，包括以下步骤：1）、对市区各街道进行实时路况监测，获取街道的实时视频数据；2）、处理路况视频数据，将路况视频数据转换为路况图片；3）分析路况图片，通过现有的图像识别与分析技术，对路况图片进行识别分析，生成适合数据库存储的格式化数据；4）将已获取实时路况视频的街道与全部街道进行匹配，找出还未获取路况视频的街道；5）通过高德地图获取未获取路况视频街道的路况信息；6）根据实时路况视频分析数据和高德地图数据形成最终完整的路况信息。根据本发明用户可使用手机或智能终端即可精确查看全城路况，从而绕开拥堵路段，规划行车线路，节省时间成本和燃料成本。

Description

一种基于实时路况视频的精准路况分析方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术、手机客户端开发技术、视频处理技术，图片识别技术，特别是涉及一种基于实时路况视频的精准路况分析方法及系统。

背景技术

随着时代的进步与生活质量的提高，汽车逐渐进入寻常百姓家庭，汽车的增长幅度远远大于城市道路的建设速度，因此交通拥堵日渐成为困扰百姓日常生活的问题。

如何解决堵车的问题，目前对于司机来说办法为数不多，并且不一定可靠有效。一种办法是通过收听当地的交通广播获取路况信息，通常交通广播都是间隔一定的时间才进行路况的播报，且路况播报内容由驾驶员提供。因此听交通广播的问题有以下：1）播报路段有限2）播报的路况有一定的延迟。第二种办法是通过GPS设备获取路况信息，一些GPS设备可以结合实时路况为司机规划行车路线。此方法有以下问题：1）不是每个GPS设备都有路况规划功能。2）设备依赖太强烈，当没有GPS设备时，无法得知路况信息。

因此需要为广大车主提供可以方便快捷的查询实时路况信息的方法以及系统，以解决当前路况信息获取的不完整，延时，设备依赖等问题。

发明内容

本发明提供一种基于实时路况视频的精准路况分析方法及系统，能够让用户随时随地，方便准确的获取所在城市的实时路况信息。

为此，本发明解决技术问题的技术方案是：一种基于实时路况视频的精准路况分析方法，包括以下步骤：

1）在市区各街道架设视频摄像头，获取街道的实时视频；

2）处理实时视频为路况视频，将该路况视频转换为路况图片；

3）对路况图片进行识别和分析，生成适合数据库存储的格式化数据；

4）将已获取实时路况视频的街道与全部街道进行匹配，找出还未获取路况视频的街道；

5）通过高德地图获取未获取路况视频街道的路况信息；

6）步骤3）中的格式化数据和高德地图数据汇总形成最终完整的路况信息。

其中，所述步骤2）中路况视频的清晰度必须保证被系统识别并且可以进行分析。

所述步骤3）中路况图片的分析方法如下：a、系统获取各街道整点时刻的路况图片，路况图片使用街道名称拼音首字母_时间点的命名规则进行命名，同时保存在应用服务器中；b、制作各街道路况图片的参照图片并保存在应用服务器中，参照图片包括三种，分别是街道拥堵的参照图片，使用街道名称拼音首字母_时间点_YD的命名规则进行命名、街道较拥堵的参照图片；使用街道名称拼音首字母_时间点_JYD的命名规则进行命名、街道畅通的参照图片,使用街道名称拼音首字母_时间点_CT的命名规则进行命名；各街道的参照图片中的车辆是平均分布的，街道拥堵的参照图片里车间距是两米，街道较拥堵的参照图片里车间距是十米，街道畅通的参照图片里车间距是两百米；在计算车间距时需要以各街道的视频摄像头的缩放倍数为基数，根据街道的实际长度，计算出不同街道的比例尺，从而确定不同街道参照图片中的车间距；c、依据街道名称、路况图片的生成时间确定参照图片，路况图片与对应的参照图片分别进行比较，选定比较结果最为相近的参照图片，依据参照图片的名称，直接得出分析结果。

一种基于实时路况视频的精准路况分析系统，包括视频摄像头、视频处理服务器、应用服务器、数据库服务器以及WEB服务器；所述视频摄像头作为分析数据的来源；所述视频处理服务器用于处理实时视频、生成路况图片；所述应用服务器用于识别和分析路况图片；所述数据库服务器用于存储数据信息；所述WEB服务器向用户提供最终路况查看服务；所述视频摄像头架设在可以监测整条街道的较高的建筑物上，该视频摄像头与视频处理服务器之间建立VPN网络，且视频处理服务器与应用服务器通过内部交换机进行连接，而应用服务器与WEB服务器、数据库服务器通过内部交换机进行连接，同时WEB服务器是向最终用户提供服务的统一出口，WEB服务器还需要有一个固定的公网IP地址，允许用户访问；所述视频处理服务器、应用服务器、数据库服务器以及WEB服务器均置于机房中。

本发明具有客观准确的路况分析源数据，源数据与服务器之间的传输稳定快速有保障，同时借助高德地图补全路况数据。因此本发明可以向智能终端设备用户提供全部街道的路况信息，提高主要街道路况信息的准确性，进而使用户把握整体路况，同时允许用户使用智能终端设备直接观看路况的实时视频，让用户更直接的了解路况，大幅提升了用户使用的感受。

附图说明

图1为本发明的架构图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的阐述。

参照图2，一种基于实时路况视频的精准路况分析方法，包含以下步骤：

1）在市区各街道架设视频摄像头，获取街道的实时视频。在市区各街道架设视频摄像头前，需要搭建整体架构参照图1，作为后续分析的基础。

图1描述了基于实时路况视频的精准路况分析的整体架构。主要包括视频摄像头、视频处理服务器、应用服务器、数据库服务器以及WEB服务器。视频摄像头作为分析数据的来源，视频处理服务器用于处理实时视频、生成路况图片，应用服务器用于识别和分析路况图片，数据库服务器用于存储数据信息，WEB服务器向用户提供最终路况查看服务。需要在专业的机房中架设视频处理服务器、应用服务器、WEB服务器和数据库服务器。视频处理服务器与应用服务器、应用服务器与WEB服务器之间采用内部交换机进行连接。应用服务器、WEB服务器和数据库服务器之间也采用内部交换机进行连接。同时WEB服务器作为向最终用户提供服务的统一出口，WEB服务器还需要有一个固定的公网IP地址，允许用户访问。

在整体架构完成后，选定需要架设视频摄像头的街道，确定视频摄像头架设位置，视频摄像头需要架设在可以监测整条街道的较高的建筑物上，同时需要有宽带或光纤接入，用以传输实时路况视频数据。根据街道情况和视频摄像头架设位置情况，对不同街道选取合适的摄像头，用以保证实时路况视频的清晰度。现有的类似路况分析系统，路况信息采集终端通常以智能终端，或者车辆为载体，载体受人为主观性的影响较大，同时路况信息采集终端出现问题后不易维修与处理，而本发明中数据采集通过视频摄像头进行，不仅客观不受影响，同时保证24小时不间断进行数据采集，由于视频处理服务器的存在，任意一个视频摄像头出现故障，工作人员可以在第一时间内收到提醒，在最短的时间内定位故障视频摄像头的所在地与故障原因并解决故障。在视频摄像头架设完成后，需要调试视频摄像头与视频处理服务器之间的VPN网络，确保网络正常连接，视频处理服务器可正常接收摄像头发送的实时视频。

现有的类似路况分析系统，其路况基础数据与服务器之间多采用无线网络进行传输，因此数据传输会受终端好坏的影响，无线网络信号强弱的影响，传输数据无加密，容易被截获产生安全问题。本发明中的路况基础数据与服务器之间采用VPN专线进行传输，不仅数据传输速度得到保障，同时数据传输受到的干扰小，数据传输的安全性得到保障。

2）处理实时视频为路况视频，将该路况视频转换为路况图片。视频处理服务器从视频摄像头处接收实时视频，将实时视频压缩并重新编码，形成在智能移动设备中可观看的路况视频，需要保证路况视频的清晰度可以被系统识别并且进行分析。若路况视频的清晰度不能被系统识别，则无法通过路况视频生成路况图片，进而无法进行后续步骤。在路况视频生成后，每隔十秒钟视频处理服务器自动从路况视频中抓取当前路况图像并保存为对应的路况图片，该路况图片的大小控制在50KB以下，路况图片必须可以被应用服务器识别和分析。

为达到更好的效果，需要设定视频处理服务器对每个摄像头开始生成路况图片的时间，由于每隔十秒钟，视频处理服务器会生成路况图片，因此需要将视频处理服务器对每个摄像头开始生成路况图片的时间点平均分散在十秒钟之间，避免视频处理服务器出现集中生成路况图片，引发峰值压力的情况，确保视频处理服务器的性能和稳定性。

3）对路况图片进行识别和分析，生成适合数据库存储的格式化数据。在应用服务器中部署图片识别分析系统，系统采取轮询策略，在公共缓冲区里检测需要识别和分析的图片，检测到图片存在后依据街道名称、路况图片的生成时间确定该路况图片的三张参照图片。根据百度在线网路技术（北京）有限公司提出的《图片识别方法和装置》中的图片识别技术分别识别路况图片和对应的三张参照图片，比对识别后的路况图片与参照图片，找出对比结果最为接近的参照图片，根据参照图片的名称得出分析结果，同时将分析结果进行格式化，保存在数据库中，删除已识别分析过的图片，确保有限的存储空间不会因为历史图片而被占满。

上述路况图片的分析方法具体如下：a、系统获取各街道整点时刻的路况图片，路况图片使用“街道名称拼音首字母_时间点”的命名规则进行命名，同时保存在应用服务器中;b、制作各街道路况图片的参照图片并保存在应用服务器中，参照图片包括三种，分别是街道拥堵的参照图片，使用“街道名称拼音首字母_时间点_YD”的命名规则进行命名、街道较拥堵的参照图片；使用“街道名称拼音首字母_时间点_JYD”的命名规则进行命名、街道畅通的参照图片，使用“街道名称拼音首字母_时间点_CT“的命名规则进行命名；各街道的参照图片中的车辆是平均分布的，街道拥堵的参照图片里车间距是两米，街道较拥堵的参照图片里车间距是十米，街道畅通的参照图片里车间距是两百米；在计算车间距时需要以各街道的视频摄像头的缩放倍数为基数，根据街道的实际长度，计算出不同街道的比例尺，从而确定不同街道参照图片中的车间距；c、依据街道名称、路况图片的生成时间确定参照图片，路况图片与对应的参照图片分别进行比较，选定比较结果最为相近的参照图片，依据参照图片的名称，直接得出分析结果。

上述分析方法中街道的参照图片按照时间段分别存储，降低了因光线，建筑物阴影等因素对图片比对结果产生的影响，加强了路况分析结果的准确性；整个路况分析过程中路况图片由视频摄像头产生，分析源数据客观准确，也加强了路况分析结果的准确性；整个分析过程在应用服务器中进行，不与其他服务器进行数据通信与交互，分析结果直接通过参照图片文件名得出，不进行其他处理，提高了分析速度。

本发明分析的源数据来自摄像头视频数据与现有类似分析方法的源数据相比，更加客观准备，不受其他因素干扰，同时在识别分析过程中，未对分析的源数据掺杂其他数据，从而使得分析结果比其他方法更加精确。

4）将已获取实时路况视频的街道与全部街道进行匹配，找出还未获取路况视频的街道。由于客观原因，视频摄像头的架设不能面面俱到，因此有些没有架设视频摄像头的街道由于没有实时视频数据的产生，无法进行路况分析，为了让用户查看路况信息时不产生盲区，需要将已架设视频摄像头的街道与全部街道进行匹配，找出还未获取路况视频的街道，其街道名称将作为通过高德地图获取补充路况信息的依据。

5）通过高德地图获取未获取路况视频街道的路况信息。在应用服务器中部署高德地图接口系统。确定未架设视频摄像头的街道，通过调用高德地图接口获取未架设视频摄像头的街道的路况信息，作为街道整体路况信息的补充信息。避免了无视频摄像头街道的路况信息为空的情况发生。

6）步骤3）中的格式化数据和高德地图数据汇总形成最终完整的路况信息。在WEB服务中部署实时路况系统，将路况图片的分析结果和高德地图数据进行汇总，从而对有视频摄像头的街道和无视频摄像头的街道进行了全覆盖，保证了数据的整体性。向用户提供全部街道的路况信息，同时允许用户在智能终端上观看街道的路况视频，直观的向用户展现街道路况的当前动态情况，提示用户使用的感知。

Claims (3)

1.一种基于实时路况视频的精准路况分析方法，包含以下步骤：

1）在市区各街道架设视频摄像头，获取街道的实时视频；

2）处理实时视频为路况视频，将该路况视频转换为路况图片；

3）对路况图片进行识别和分析，生成适合数据库存储的格式化数据；

4）将已获取实时路况视频的街道与全部街道进行匹配，找出还未获取路况视频的街道；

5）通过高德地图获取未获取路况视频街道的路况信息；

6）步骤3）中的格式化数据和高德地图数据汇总形成最终完整的路况信息；

所述步骤3）中路况图片的分析方法如下：a、系统获取各街道整点时刻的路况图片，路况图片使用街道名称拼音首字母_时间点的命名规则进行命名，同时保存在应用服务器中；b、制作各街道路况图片的参照图片并保存在应用服务器中，参照图片包括三种，分别是街道拥堵的参照图片，使用街道名称拼音首字母_时间点_YD的命名规则进行命名；街道较拥堵的参照图片，使用街道名称拼音首字母_时间点_JYD的命名规则进行命名；街道畅通的参照图片，使用街道名称拼音首字母_时间点_CT的命名规则进行命名；各街道的参照图片中的车辆是平均分布的，街道拥堵的参照图片里车间距是两米，街道较拥堵的参照图片里车间距是十米，街道畅通的参照图片里车间距是两百米；在计算车间距时需要以各街道的视频摄像头的缩放倍数为基数，根据街道的实际长度，计算出不同街道的比例尺，从而确定不同街道参照图片中的车间距；c、依据街道名称、路况图片的生成时间确定参照图片，路况图片与对应的参照图片分别进行比较，选定比较结果最为相近的参照图片，依据参照图片的名称，直接得出分析结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于实时路况视频的精准路况分析方法，其特征在于：所述步骤2）中路况视频的清晰度必须保证被系统识别并且进行分析。

3.一种采用权利要求1所述的基于实时路况视频的精准路况分析方法的分析系统，其特征在于：包括视频摄像头、视频处理服务器、应用服务器、数据库服务器以及WEB服务器；所述视频摄像头作为分析数据的来源；所述视频处理服务器用于处理实时视频、生成路况图片；所述应用服务器用于识别和分析路况图片；所述数据库服务器用于存储数据信息；所述WEB服务器向用户提供最终路况查看服务；所述视频摄像头架设在可以监测整条街道的较高的建筑物上，该视频摄像头与视频处理服务器之间建立VPN网络，且视频处理服务器与应用服务器通过内部交换机进行连接，而应用服务器与WEB服务器、数据库服务器通过内部交换机进行连接，同时WEB服务器是向最终用户提供服务的统一出口，WEB服务器还需要有一个固定的公网IP地址，允许用户访问；所述视频处理服务器、应用服务器、数据库服务器以及WEB服务器均置于机房中。