Thạc Sĩ Hệ thống điều khiển giao thông thông minh đô thị

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
LỜI CÁM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CÁC BẢNG .v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi
Chương 1 - TỔNG QUAN .1
1.1 - Giới thiệu .1
1.2 - Vấn đề cần giải quyết .1
1.3 - Giải pháp 1
1.4 - Các yêu cầu đặt ra đối với hệ thống .2
1.5 - Cấu trúc của luận văn .2
Chương 2 - BÀI TOÁN NHẬN DẠNG ĐỐI TƯỢNG CHUYỂN ĐỘNG TRONG VIDEO .4
2.1 - Một số khái niệm .4
2.1.1 - Cấu trúc Video .4
2.1.2 - Key - frame 5
2.2 - Tổng quan về phương pháp phát hiện đối tượng chuyển động trong video dựa vào phân đoạn ảnh 5
2.3 - Thuật toán phát hiện đối tượng chuyển động 8
2.3.1 - Lý thuyết cơ bản trong phát hiện chuyển động .8
2.3.2 - Chi tiết thuật toán phát hiện chuyển động .11
2.3.2.1 - Rút trích đặc trưng .13
2.3.2.2 - Cường độ sáng .13
2.3.2.3 - Màu sắc 13
2.3.2.4 - Đặc trưng bất biến về độ chiếu sáng 14
2.3.3 - Phân tích đặc trưng 14
2.3.3.1 - Kỹ thuật lấy khung hình đối chiếu .14
- iii -
2.3.3.2 - Phương pháp xác định khung hình đối chiếu cố định .15
2.3.3.3 - Phương pháp xác định khung hình đối chiếu động .15
2.3.3.4 - So sánh kết quả hai phương pháp sử dụng khung hình đối chiếu: 17
2.3.4 - Tính toán ma trận khác biệt (Mc) 19
2.3.5 - Nhận biết chuyển động 21
2.3.6 - Xác định ngưỡng dựa trên kinh nghiệm 22
2.3.7 - Xác định ngưỡng động . 23
2.3.8 - Lọc nhiễu . 24
2.3.8.1 - Lọc nhiễu trên ma trận nhận biết chuyển động Mo .25
2.3.8.2 - Lọc nhiễu trên ma trận Mo và ma trận ảnh gốc Mi .27
2.4 - Nhận xét và đề xuất . 28
Chương 3 - ỨNG DỤNG BÀI TOÁN NHẬN DẠNG CHUYỂN ĐỘNG
TRONG ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG 29
3.1 - Một số ứng dụng của thuật toán phát hiện chuyển động trong thực tế [9] 29
3.1.1 - Giám sát giao thông . 29
3.1.2 - Dự báo kẹt xe . 29
3.1.3 - Tính độ lớn của hàng đợi xe tại giao lộ để điều khiển giao thông . 29
3.1.4 - Phát hiện tai nạn . 30
3.1.5 - Báo động khi lái xe đi lệch hướng . 30
3.1.6 - Cập nhật chỗ trống trong nhà xe 30
3.2 - Bài toán phát hiện chuyển động trong điều khiển giao thông . 30
3.2.1 - Giới thiệu bài toán . 30
3.2.2 - Hiện trạng chung của các dự án liên quan . 31
3.2.3 - Tìm hiểu về hệ thống điều khiển giao thông . 31
3.2.4 - Ứng dụng logic mờ vào điều tiết giao thông . 33
3.2.5 - Thuật toán điều phối giao thông cơ bản 33
3.2.5.1 - Phạm vi 33
3.2.5.2 - Mô tả thuật toán .34
3.2.5.3 - Mô hình 35
3.2.5.4 - Thuật giải .35
3.2.5.5 - Các hạn chế 36
3.2.5.6 - Các cải tiến đề nghị 36
3.2.5.7 - Đánh giá .37
- iv -
Chương 4 - PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG THÔNG MINH CHO ĐÔ THỊ .38
4.1 - Mục đích và phạm vi ứng dụng .38
4.2 - Mô hình phát hiện chuyển động được áp dụng trong chương trình 38
4.2.1 - Hàm rút trích đặc trưng Fa .40
4.2.2 - Thuật toán cập nhật nền tự động 40
Mô tả thuật toán: 43
4.2.3 - Hàm đo khoảng cách Fc .43
4.2.4 - Hàm nhận biết chuyển động Fb .44
4.2.5 - Lọc nhiễu .45
4.2.6 - Khử bóng .47
4.3 - Cấu trúc chương trình 50
4.3.1 - Cấu trúc chính 50
4.3.2 - Phần phát hiện chuyển động 52
4.3.3 - Phần mô phỏng nút giao thông 52
4.3.4 - Phần trợ giúp điều khiển giao thông 52
4.3.5 - Chương trình mô phỏng nút giao thông .53
4.4 - Môi trường cài đặt .53
4.5 - Cấu hình phần cứng .53
4.6 - Các giao diện chính và một số tính năng .54
4.6.1 - Chương trình CameraSupervisor .54
4.6.2 - Chương trình CRS .58
Chương 5 - KẾT LUẬN .61
5.1 - Kết quả đạt được 61
5.2 - Một số khiếm khuyết của mô hình 61
5.3 - Những việc cần phải làm thêm để hoàn thiện chương trình 61
5.4 - Hướng phát triển của đề tài 62
LỜI KẾT .64
TÀI LIỆU THAM KHẢO .65