Video-detectie (geautomatiseerde beeldverwerking)

Met behulp van een videoalgoritme kunnen de beelden van een detectiecamera worden verwerkt en de voertuigen gedetecteerd. Behalve voor de inwinning van gegevens over de verkeerssituatie, worden ook camera's gebruikt voor incidentdetectie, doelgroepherkenning en kentekenherkenning. Het grote voordeel van camerasystemen is dan ook dat ze voor verschillende doeleinden geschikt zijn. Een nadeel is dat de beelden en het systeem gevoelig zijn voor zware weersomstandigheden en de nauwkeurigheid van de monitoring sterk wordt beïnvloed door kwaliteit van de beelden.

De inzet van deze slimme camera’s is voor langdurig meten kostbaar en onderhoudsgevoelig. Ook hebben deze camera’s voeding nodig die niet altijd ter plekke aanwezig is.

Wat wordt gemeten

Intensiteit, snelheid, voertuigcategorie, bezettingsgraad, gemiddelde wachttijd (bij gebruik bij VRI's).

Daarnaast kunnen de camera's worden gebruikt voor het detecteren van informatie zoals filelengte, doelgroepvoertuigen, stilstand, afgevallen lading. Met name voor incidentmanagement wordt de camera detectiemethode veel toegepast.

Slimme en snelle beeldbewerking is nog volop in ontwikkeling. Zo ontstaat de mogelijk heid om onderscheid te maken naar voetgangers en fietsers of zelfs in het voertuig te kijken.

Zie coverstory "AI vision" van Traffic technology international, anuari 2017, pag 36 e.v. (http://viewer.zmags.com/publication/9492f4ae#/9492f4ae/1).

Zie ook machine vision: https://en.wikipedia.org/wiki/Machine_vision

Hoe wordt gemeten

De detectiecamera's kunnen aan een mast naast de weg of aan portalen boven de weg worden bevestigd. Vanaf die plek brengt één camera een gedeelte van de weg in beeld. Eén of meer camera's worden aangesloten op een lokale verwerkingsunit, of de beelden worden via bijvoorbeeld een glasvezelverbinding naar een centrale verzonden en op een centrale verwerkingsunit aangesloten. De beelden uit de camera's worden met behulp van een videoalgoritme verwerkt om zodoende de voertuigen te detecteren. Voor het verwerken van de camerabeelden worden twee soorten algoritmes toegepast:

1. op basis van virtuele lussen (tripline),
2. op basis van voertuigtracking.

Bij virtuele lussen worden in het camerabeeld lussen of vlakken getekend. Het videoalgoritme bepaalt of een voertuig zich in/op de virtuele lus bevindt. De actuele videobeelden binnen de virtuele lussen worden vergeleken met de statische achtergrond van het camerabeeld en met het camerabeeld dat korte tijd eerder is genomen. Als het actuele beeld binnen de virtuele lus verschilt met de statische achtergrond en het voorgaande beeld, dan is sprake van een detectie. Bij voertuigtracking wordt een voertuig door het gehele camerabeeld gevolgd en wordt met behulp van een videoalgoritme een voertuigtrajectorie gemaakt.

Voorbeeld toepassing

Op zowel het Nederlandse hoofdwegennet als het onderliggende wegennet worden camera's gebruikt voor het detecteren van voertuigen en het monitoren van verkeersstromen. Bij het inwinnen van verkeersgegevens met behulp van camera’s kunnen de indicatoren intensiteit, snelheid, verkeerssamenstelling en filesituatie worden ingewonnen. De camera’s worden ook gebruikt voor:

1. Incidentdetectie

De camera’s en het incidentdetectiesysteem detecteren de stilstaande objecten (voertuigen). De objecten worden door het systeem herkend als een wijziging op een statische achtergrond. Bij de detectie van een stilstaand of langzaam rijdend voertuig geeft het detectiesysteem een geluidssignaal in de verkeerscentrale. Daarnaast wordt het detecteren van stilstaande voertuigen ook gebruikt op spitsstroken en in vluchthavens.

2. Beoordeling van de algehele verkeerssituatie

In de verkeerscentrale worden de camerabeelden op een videowall geprojecteerd (zie afbeelding). Een operator houdt daarmee de verkeerssituatie in de gaten. Een door het incidentdetectiesysteem gesignaleerd incident wordt zo door de operator gecontroleerd. Vervolgens kan zo ook de oorzaak worden vastgesteld én worden beslist of verkeersmaatregelen nodig zijn. Met behulp van een aantal opeenvolgende camera's kan ook een spitsstrook worden geschouwd, voordat deze door de operator wordt vrijgegeven voor het verkeer.

3. Verkeerslichtenregelingen (VRI's)

Per kruispuntarm worden een of meerdere camera’s boven of naast de weg geïnstalleerd om het verkeer ter hoogte van de VRI’s te monitoren. De camera’s zijn zodanig gericht, dat het gehele gebied waarbinnen objecten moeten worden gedetecteerd, binnen het camerabeeld vallen. Dit heet het detectiegebied. Binnen het detectiegebied worden een of meer virtuele detectielussen gedefinieerd. Meestal zijn dit een koplus en een wachtrijlus. Bij sommige cameradetectoren worden naast de virtuele lussen ook lijnen gedefinieerd. Met behulp van deze lijnen kan de passage van voertuigen worden geteld en kunnen wachtrijlengten worden gemeten. Het signaal dat de cameradetector afgeeft, kan door de verkeersregelinstallatie worden verwerkt tot gegevens voor de aansturing van de verkeerslichten. Daarnaast kunnen met de meeste cameradetectoren metingen aan het verkeersproces worden uitgevoerd, zoals de intensiteit, snelheid, wachtrijlengte, bezettingsgraad en gemiddelde wachttijd.