第三章 交通信息處理技術

1、第三章第三章 交通信息處理技術交通信息處理技術本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：n數(shù)據(jù)壓縮處理技術數(shù)據(jù)壓縮處理技術n交通信息融合處理技術交通信息融合處理技術n交通流與行程時間預測技術交通流與行程時間預測技術n模式識別技術模式識別技術3.1 數(shù)據(jù)壓縮處理技術數(shù)據(jù)壓縮處理技術n數(shù)據(jù)壓縮主要依靠信源編碼技術圖像壓縮技術分為兩大類：n無損壓縮技術n有損（率失真）壓縮技術3.1.1 JPEG標準（標準（Joint Photographic Experts Group）JPRG算法的要求：算法的要求：n獨立于圖像的分辨率n具有低于1bit/像素的編碼率，能夠在5s內(nèi)建立圖像n在壓縮比大約是2的情況下能夠無失真的

2、恢復原圖像n支持順序編解碼和漸進編解碼n對各種圖像成分及數(shù)據(jù)精度的自適應能力JPEG壓縮允許四種編解碼模式：壓縮允許四種編解碼模式：n基于DCT的順序編碼模式n基于DCT的遞增編碼模式n無失真編碼模式n分層編碼模式n其中前兩項是有損壓縮，所以其中前兩項是有損壓縮，所以JPEG是有所是有所壓縮壓縮JPEG壓縮編碼的三個步驟：壓縮編碼的三個步驟：n使用正向離散余弦變換把空間域表示的圖變換成頻率域表示的圖n使用加權函數(shù)對DCT系數(shù)進行量化，這個加權函數(shù)對于人的視覺系統(tǒng)是最佳的n使用霍夫曼可變字長編碼器對量化系數(shù)進行編碼n 譯碼（解壓縮）的過程與壓縮編碼過程相反JPEG壓縮編碼算法的主要計算步驟：壓縮

3、編碼算法的主要計算步驟：n正向離散余弦變換n量化nZ字形編碼n使用差分脈沖編碼調(diào)制對直流系數(shù)進行編碼n使用行程長度編碼對交流系數(shù)進行編碼n熵編碼其他的圖片壓縮格式（15種）nBMP圖像文件格式圖像文件格式nPCX圖像文件格式圖像文件格式nTIFF圖像文件格式圖像文件格式 nGIF文件格式文件格式 nTGA格式格式 nEXIF格式格式 nPNG圖像文件格式圖像文件格式 3.1.2 MPEG（Moving Picture Experts Group）標準）標準目前的MPEG的標準：nMPEG1nMPEG2運動圖像及其伴音的編碼nMPEG41、MPEG1標準標準 3個組成部分：個組成部分：nMPEG

4、視頻nMPEG音頻nMPEG系統(tǒng)2、MPEG2標準標準分為八個部分分為八個部分3、 MPEG4標準標準nMPEG4標準的構成nMPEG4編解碼原理nMPEG4主要應用場合nMPEG4特點及優(yōu)勢3.1.3 音頻壓縮編碼n波形編碼n參數(shù)編碼n混合編碼3.2 交通信息融合處理技術交通信息融合處理技術3.2.1 信息融合信息融合n信息融合定義信息融合定義n傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合是指多傳感器的數(shù)據(jù)在一定準則下加以自動分析、綜合以完成所需的決策和 評估而進行的信息處理過程。n信息融合最早用于軍事領域，定義為一個處理探測、互聯(lián)、估 計以及組合多源信息和數(shù)據(jù)的多層次多方面過程，以便獲得準確的狀態(tài)和身份估計、完整而 及

5、時的戰(zhàn)場態(tài)勢和威脅估計。它強調(diào)信息融合的三個核心方面：n第一，信息融合是在幾個層 次上完成對多源信息的處理過程，其中每一層次都表示不同級別的信息抽象；n第二，信息融 合包括探測、互聯(lián)、相關、估計以及信息組合；n第三，信息融合的結果包括較低層次上的狀 態(tài)和身份估計，以及較高層次上的整個戰(zhàn)術態(tài)勢估計信息融合技術的優(yōu)點：信息融合技術的優(yōu)點：n提高系統(tǒng)的可信度n使數(shù)據(jù)采集更客觀n提高檢測效果n擴大時間和空間覆蓋能力n提高系統(tǒng)的性價比信息融合的三個層次：信息融合的三個層次：n像素級融合直接在采集到的原始數(shù)據(jù)層上進行融合n特征級融合現(xiàn)對來自傳感器的原始信息進行特征提取，然后對特征信息進行綜合分析和處理n決

6、策級融合高層次的融合，結果為檢測、控制、指揮、決策提供依據(jù)nITS的信息融合設計全部這三種級別的融合n信息融合在基礎交通信息處理中的作用信息融合在基礎交通信息處理中的作用3.2.2 交通信息融合處理的方法交通信息融合處理的方法n基于卡曼濾波技術的交通信息融合方法n基于貝葉斯估計的交通信息融合方法n基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的交通信息融合方法n基于綜合統(tǒng)計分析的交通信息融合方法3.2.3 基于信息統(tǒng)合技術的智能駕駛系統(tǒng)基于信息統(tǒng)合技術的智能駕駛系統(tǒng)3.3 交通流和行程時間預測技術交通流和行程時間預測技術3.3.1 交通流預測方法交通流預測方法n交通系統(tǒng)具有高度的不確定性和非線性，短時的交通預測尤其如此短期

7、交通流預測模型應具備的特性為：n實時性n準確性n可靠性對交通流預測的方法分為七類模型：對交通流預測的方法分為七類模型：n基于統(tǒng)計方法的模型n動態(tài)交通分配模型n交通仿真模型n非參數(shù)回歸模型n神經(jīng)網(wǎng)絡模型n基于混沌理論的模型n綜合模型等3.3.2 行程時間的預測方法行程時間的預測方法1、行程時間計算方法、行程時間計算方法n個別行程時間n平均行程時間1010( )()( )xiixdxt xt xv x,11( )( ),pNRi RipTpTt tpN 2、城市道路路段行程時間預測、城市道路路段行程時間預測n路段行程時間的計算 區(qū)間速度 路段行程時間n交叉口延誤時間的計算n快速路路段行程時間預測tsttVVVsLTV3.4 模式識別技術模式識別技術3.4.1 模式識別模式識別n模式識別在某些一定量度或觀測基礎上把待識別模式劃分到各自的模式類中去n計算機模式識別就是利用計算機等裝置對物體、圖像、圖形、語音、字形等信息進行自動識別1、模式識別的方法、模式識別的方法n統(tǒng)計模式識別方法n結構模式