基于背景差分的多车道车流量检测系统
郭怡文
，
袁飞虎
（
武汉大学电子信息学院
，
武汉
430079）
摘 要
：
研究了背景差分算法
，
并设计了一种对多车道路段的车流量检测系统
。
首先通过背景差分的方法
，
实现了运
动前景和背景的分割
；
进一步使用虚拟检测线实现了多车道车流量的检测
。
系统平台用
Visual C++
结合
OpenCV
进
行编程实现
。
对实际道路环境下的大量的图像序列进行了测试
，
取得了较好的效果
。
关键词
：
图像处理
；
背景差分
；
阈值分割
；
虚拟检测线
；
车流量检测
中图分类号
： V271． 4； U495
文献标志码
： A
文章编号
： 1671 － 637X（ 2010） 09 － 0090 － 04
Traffic Flow Measuring System Based on
Background Difference
GUO Yiwen， YUAN Feihu
（ School of Electric Information，Wuhan University ，Wuhan 430079，China）
Abstract： The background difference algorithm was studied，and a traffic flow measuring system for
multilane road was designed． First，the background difference method was used to achieve the segmentation
of moving foreground from background． Then，a virtual test line was used to measure the traffic flow． Visual
C ++ and OpenCV were used together for the programming． The system was used for testing a large number
of road image sequences of the actual environment
，and the result showed the effectiveness of it．
Key words： image processing； background difference； threshold segmentation； virtual test line； traffic
flow measurement
0
引言
智能交通系统
ITS
［1］
是一种实时
、
高效
、
全方位的综
合交通运输管理系统
。
车流量检测作为其重要组成部
分
，
为道路智能化信息管理调度与道路规划建设提供依
据
。
目前得益于人工智能计算机视觉技术和硬件技术
的飞速发展
，
图像和视频技术已经广泛应用于新一代智
能交通系统中
。
国内常见的车流量检测方法有超声波
检测
、
环形感应圈检测等主要方法
。
超声波检测精度不
高
，
容易受车辆遮挡和行人的影响
；
环形感应圈检测精
度高
，
但要求设置于路面土木结构中
，
对路面有损坏
，
不
便于施工和安装
。
背景差分算法是一种基于视频流的
运动检测技术
，
是一种结合数字图像处理和模式识别的
技术
［2］
，
其效率高
、
开发成本低
、
检测准确率高
；
随着计
算机技术和多媒体技术的迅速发展
，
自动控制和多媒体
技术的融入
，
其使用范围将越来越广泛
。
收稿日期
： 2010 － 05 － 14
修回日期
： 2010 － 06 － 18
作者简介
：
郭怡文
（ 1989—） ，
男
，
湖北襄樊人
，
本科
，
主要研究方向为
数字图像处理与计算机视觉
。
1
背景差分算法
背景差分的基本原理就是利用两帧图像之间的差
来判断物体的出现和运动
，
背景差分法用序列中的每
一帧与一个固定的静止参考帧
（
不存在任何运动物
体
）
做图像差
［3］
。
这种方法的优点是位置精确
、
速度
快
，
满足实时处理的要求
，
因为它只需要获取当前的一
幅图像
。
背景差分方法检测效果的好坏在很大程度上依赖
于背景图像的质量
。
背景图像会随着光照强度和方向
的变化而缓慢变化
。
背景差分方法的优势可以获得完
整的运动物体的外形
，
但关键在于找一个背景模型的
自适应更新算法
。
在利用背景差分或帧间差分方法提
取目标时
，
还必须选择适当的阈值
。
阈值的选取对目
标分割效果影响非常大
，
不适合的阈值很可能使整个
系统无法实现预期的设计功能
。
背景更新
、
阈值选取
是背景差分算法的关键技术
［4］
。
1． 1
背景估计
背景差分法是最常用
、
最有效的交通视频处理模
Vol． 17 No． 9
Sep． 2010
第
17
卷 第
9
期
2010
年
9
月
电 光 与 控 制
Electronics Optics ＆ Control
