1.本发明涉及交通信息处理领域，种字质流尤其是分向方法涉及一种十字路口分向车流计数方法、系统、车流储介程设备及存储介质。计数及存
背景技术：
2.随着经济和信息处理技术的系统不断发展，行驶过程中车辆数据采集与处理的设备需求不断加大。针对复杂路段的种字质流数据信息处理问题，如何在城市交通中，分向方法尤其是车流储介程在交通状态十分复杂的十字路口处，利用交通灯的计数及存信号状态对车辆数据进行实时准确地采集和处理，已成为现阶段实时信息处理的系统研究重点。
3.目前，设备现有技术存在以下缺陷：
4.1)现有的种字质流十字路口车流计数方法大多需要在每个路口都安装摄像装置，至少需要四个摄像头，分向方法成本较高。车流储介程
5.2)现有的十字路口车流计数方法进行车流计算时，很容易被横向方向的车流所影响，导致识别到的车流数量不准确。
技术实现要素：
6.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种车流识别准确性高、成本低的十字路口分向车流计数方法、系统、设备及存储介质。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
8.根据本发明的第一方面，提供了一种十字路口分向车流计数方法，该方法包括：
9.分别在十字路口任意两个路口安装摄像装置，持续获取以当前车道为视角的所有方向的实时交通流视频；
10.在每个摄像装置采集到的交通流视频中增设三条平行的辅助线，采用yolo算法对交通视频流中的车辆进行识别，并根据交通灯状态以及基于车辆关键点跨越辅助线的编码设置，进行分向车流计数。
11.优选地，所述三条平行的辅助线包括：
12.第一辅助线，设置在摄像装置所在车道；
13.第二辅助线，设置十字路口中间；
14.第三辅助线，设置在摄像装置对向方向车道。
15.优选地，所述第一辅助线、第三辅助线分别设置自身摄像装置所在方向车道前方与斑马线中间、对向方向车道前方与斑马线中间；所述第二辅助线设置在横向车道中线处。
16.优选地，所述基于车辆关键点跨越辅助线的编码设置，具体为：
17.车辆关键点跨越辅助线则当前辅助线对应的编码位置为1，否则置为0；
18.按照交通灯状态以及车辆关键点跨越辅助线的先后顺序进行编码查询，分别对十字路口四个方向的车流进行计数，具体为：
19.第一辅助线编码位置1、第二辅助线编码位置1、第三辅助线编码位置1，且第一辅
助线编码位优先置1，对应车辆直行进入摄像装置对向车道；
20.第一辅助线编码位置1、第二辅助线编码位置1、第三辅助线编码位置1，且第三辅助线编码位优先置1，对应车辆由摄像装置对向车道直行进入摄像装置所在车道；
21.第一辅助线编码位置1、第二辅助线编码位置1、第三辅助线编码位置0，对应车辆由摄像装置所在车道左转进入其左转车道，即摄像装置所在视角的左侧车道方向；
22.第一辅助线编码位置0、第二辅助线编码位置1、第三辅助线编码位置1，对应车辆由摄像装置对向车道进入其左转车道，即摄像装置所在视角的右侧车道方向；
23.第一辅助线编码位置1、第二辅助线编码位置0、第三辅助线编码位置0，对应车辆由摄像装置所在车道进入其右转车道，即摄像装置所在视角的右侧车道方向；
24.第一辅助线编码位置0、第二辅助线编码位置0、第三辅助线编码位置1，对应车辆由摄像装置对向车道进入其右转车道，即摄像装置所在视角的左侧车道方向。
25.优选地，分别在十字路口任意两个路口安装摄像装置，持续获取当前车道的实时交通流视频，具体为：当前车道方向交通灯为绿灯时，处于当前车道的第一摄像装置开始工作，处于另一车道的第二摄像装置休眠；当前车道方向交通灯由绿灯变为红灯时，第一摄像装置继续采集k秒后休眠，此时第二摄像装置开始工作，依次循环。
26.优选地，采用yolo算法对交通视频流中的车辆进行识别，具体为：
27.对输入的交通视频流图像进行格式调整和归一化的预处理；
28.将预处理的交通视频流图像输入至yolo v5模型，获取预测结果，包括边界框坐标、物体类别概率和置信度得分；
29.采用非极大值抑制进行后处理；
30.选取物体类别标签为车辆的输出，并对其进行画出锚框并编号。
31.根据本发明的第二方面，提供了一种十字路口分向车流计数系统，该系统包括设置在十字路口的摄像装置，用于进行系统数据传输的无线通信模块，用于获取交通灯状态信息的路况信息检测模块，车流计数模块，以及结果输出模块；所述车流计数模块采用所述的基于yolo算法的十字路口分向车流计数方法，根据摄像装置采集到的交通流视频、以及路况信息检测模块获取到的交通灯状态信息进行十字路口分向车流计数，并由结果输出模块输出最终的分向车流计数结果。
32.根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述的方法。
33.根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现任一项所述的方法。
34.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
35.1)现有技术直接对交通流视频进行车流计算，很容易被横向方向的车流所影响，导致识别到的车流数量不准确，本发明通过交通流视频中增设三条平行的辅助线，然后根据交通灯状态以及基于车辆关键点跨越辅助线的编码设置，进行分向车流计数，车流计数识别准确度将大大提高。
36.2)本发明采用的yolo车流计数算法计算速度快，复杂度较低，识别准确度高，可以根据不同路段以及前方的十字路口交通灯信号状态进行动态识别，最大程度的减少识别过程中的误差；且保证其他方向的车流不影响检测技术的准确度。针对当下识别计数精确度
有极高要求的环境，具有十分可观的应用前景。
37.3)相较于现有需在十字路口的每个路口均安装摄像装置的技术方案，本发明仅需两个摄像装置即可最大范围内便捷地获取到十字路口的实时车流视频信息，实现十字路口分向车流计数的精准计数，硬件成本低。
38.4)本发明的系统依靠自身的设备传输模块进行十字路口处的数据传输，不依赖公共交通网络中的路边节点设施、不需提前铺设压感线圈，不占用公共资源，不产生接入路边节点设施费用。
附图说明
39.图1为本发明的方法流程图；
40.图2是本发明的系统结构图；
41.图3是实施例中十字路口南北方向为绿灯时的路口示意图；
42.图4是实施例中十字路口东西方向为绿灯时的路口示意图；
43.图5是实施例中车辆关键点跨越辅助线的编码设置对应的轨迹示意图；其中，图5(a)～5(f)分别对应6种编码情况下的车流轨迹；
44.图6为实施例中识别效果图。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
46.实施例
47.本实施例给出了一种十字路口分向车流计数方法，该方法包括：
48.分别在十字路口任意两个路口安装摄像装置，持续获取当前车道的实时交通流视频：当前车道方向交通灯为绿灯时，处于当前车道的第一摄像装置开始工作，处于另一车道的第二摄像装置休眠；当前车道方向交通灯由绿灯变为红灯时，第一摄像装置继续采集k秒后休眠，此时第二摄像装置开始工作，依次循环。
49.在每个摄像装置采集到的交通流视频中增设三条平行的辅助线，对应当前摄像装置所在的车道方向。
50.采用yolo算法对交通视频流中的车辆进行识别，并根据交通灯状态以及基于车辆关键点跨越辅助线的编码设置，进行分向车流计数。
51.其中，采用yolo算法对交通视频流中的车辆进行识别，包括：
52.对输入的交通视频流图像进行格式调整和归一化的预处理；
53.将预处理的交通视频流图像输入至yolo v5模型，获取预测结果，包括边界框坐标、物体类别概率和置信度得分；
54.采用非极大值抑制进行后处理；
55.选取物体类别标签为车辆的输出，并对其进行画出锚框并编号。
56.接下来，对本发明的方法进行详细介绍。
57.基于车辆关键点跨越辅助线的编码设置，具体为：
58.车辆关键点跨越辅助线则当前辅助线对应的编码位置为1，否则置为0；
59.按照交通灯状态以及车辆关键点跨越辅助线的先后顺序进行编码查询，分别对十字路口四个方向的车流进行计数，具体为：
60.第一辅助线编码位置1、第二辅助线编码位置1、第三辅助线编码位置1，且第一辅助线编码位优先置1，对应车辆直行进入摄像装置对向车道；
61.第一辅助线编码位置1、第二辅助线编码位置1、第三辅助线编码位置1，且第三辅助线编码位优先置1，对应车辆由摄像装置对向车道直行进入摄像装置所在车道；
62.第一辅助线编码位置1、第二辅助线编码位置1、第三辅助线编码位置0，对应车辆由摄像装置所在车道左转进入其左转车道，即摄像装置所在视角的左侧车道方向；
63.第一辅助线编码位置0、第二辅助线编码位置1、第三辅助线编码位置1，对应车辆由摄像装置对向车道进入其左转车道，即摄像装置所在视角的右侧车道方向；
64.第一辅助线编码位置1、第二辅助线编码位置0、第三辅助线编码位置0，对应车辆由摄像装置所在车道进入其右转车道，即摄像装置所在视角的右侧车道方向；
65.第一辅助线编码位置0、第二辅助线编码位置0、第三辅助线编码位置1，对应车辆由摄像装置对向车道进入其右转车道，即摄像装置所在视角的左侧车道方向。
66.图3和图4分别为十字路口南北方向、东西向为绿灯时的路口示意图，两个摄像装置分别设置在南侧和东侧路口处，在该示意图下的三条辅助线设置如下：
67.第一辅助线(本实施例中采用虚线形式，也可采用其它形式线条)，设置自身摄像装置所在方向车道前方与斑马线中间；
68.第二辅助线(本实施例中采用实线，也可采用其它形式线条)，设置在车道中线处；
69.第三辅助线(本实施例中采用点划线，也可采用其它形式线条)，设置在摄像装置对向方向车道前方与斑马线中间。
70.该交通灯状态下共计12种编码情况，涉及此时的东南西北四个方向和车辆的直行、左转、右转三种情况，编码情况如下表1所示，图5(a)～5(f)分别对应对应南北方向为绿灯，东西方向为红灯的6种编码情况下的车流轨迹。
71.表1
[0072][0073]
接下来，给出本发明的系统实施例，一种十字路口分向车流计数系统，该系统包括设置在十字路口的摄像装置，用于进行系统数据传输的无线通信模块，用于获取交通灯状态信息的路况信息检测模块，车流计数模块，以及结果输出模块；车流计数模块采用上述的基于yolo算法的十字路口分向车流计数方法，根据摄像装置采集到的交通流视频、以及路况信息检测模块获取到的交通灯状态信息进行十字路口分向车流计数，并由结果输出模块输出最终的分向车流计数结果。
[0074]
进一步地，如图2所示，系统包括摄像装置1，数据内容生成模块2，无线通信模块3，数据传输模块4，路况信息检测模块5，路况信息输入模块6，车流计数模块7和结果输出模块8；将摄像装置1安装在道路上方；数据内容生成模块2、无线通信模块3与摄像装置1安装连接起来；路况信息检测模块5、路况信息输入模块6及车流计数模块7与数据传输模块4连接，数据传输模块4与结果输出模块8连接。
[0075]
将摄像装置1获取到的视频传入数据内容生成模块2，并通过无线通信模块3传输至数据传输模块4；同时路况信息检测模块5检测当前时间段的红绿灯情况，判断出哪一个方向的摄像装置处于有效工作状态即传输的信息为准确信息，并通过数据传输模块4将结果传输至路况信息输入模块6，路况信息输入模块6和车流计数模块7对信息进行相应的运算，然后输出至结果输出模块8。
[0076]
系统实现过程具体如下：
[0077]
步骤1：摄像装置1持续获取实时交通流视频。
[0078]
步骤2：判断横向方向红绿灯状态，如为绿灯闪烁时，数据算法模块开始识别。
[0079]
步骤3：开始识别，对于视频中出现的所有车辆进行识别、画出锚框并进行编号，在锚框中心点进行标注红点。
[0080]
步骤4：画出三条辅助线，虚线位于自身摄像装置所在方向车道前方与斑马线中间，点划线位于对向方向车道前方与斑马线中间，实线位于横向车道中线处。
[0081]
步骤5：如果有车辆关键点越过辅助线，则按照发生时刻的先后顺序以及交通灯的状态产查询车流计数模块7中缓存的编码对照表(表1所示)，根据对照表结果对十字路口的四方向进行分别计数。
[0082]
步骤6：当路况信息检测模块检测到该方向绿灯变为红灯时，继续检测k秒(本实施例k＝3)，并停止工作；此时该摄像头停止工作，另一摄像头开始循环执行步骤5，依次循环。
[0083]
本发明利用数据传输计数和识别算法，借助与嵌入式的平台，解决了城市十字路口等复杂路段的车流计数问题。
[0084]
本发明电子设备包括中央处理单元(cpu)，其可以根据存储在只读存储器(rom)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(ram)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在ram中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。cpu、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出(i/o)接口也连接至总线。
[0085]
设备中的多个部件连接至i/o接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0086]
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理。例如，在一些实施例中，方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到ram并由cpu执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，cpu可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法。
[0087]
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)等等。
[0088]
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0089]
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备、或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或
上述内容的任何合适组合。
[0090]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。