MPEG videolardan hareket vektörleri ve arka plan çıkarımı kullanarak trafik akış hızı ve araç yoğunluğunun belirlenmesi

İstanbul'un trafiğini tespit etmek amacıyla kurulan İstanbul Büyükşehir Belediyesi Trafik Kontrol Merkezi'ne bağlı İstanbul'un önemli noktalarına yerleştirilen sayıları 2006 yılının sonu itibariyle 150'ye kadar çıkan trafik kontrol kameraları mevcuttur. Bu kameraların başında bulunan operatörler, görüntüleri devamlı izleyerek acil bir durumda gerekli yerlere çağrı yapmakta, oluşan trafik sıkışıklığını not etmektedirler. Bu iş insan bağımlı olarak gerçekleştirildiğinden insan gücü masrafı ve insandan kaynaklanan bazı hatalı sonuçlar olabilmektedir. Tez çalışması boyunca geliştirilen sistemle yolun yoğunluk durumu, yoldan geçen araçların ortalama hızları gibi planlamada önem arz eden iki parametre çıkartılmıştır. Bu sayede kamera görüntüleri otomatik işlenip trafik planlaması için gerekli parametreler elde edilmiştir. Araçların ortalama hızları, MPEG sıkıştırma biçimi içinde saklı bulunan hareket vektörleri kullanılarak hesaplanmıştır. Bu sayede karmaşıklığı yüksek olan optik akış çıkarımı, düşük maliyetli algoritmayla gerçeklenebilmiştir. Bu hareket vektörleri geometrik dönüşüme sokularak yol düzlemindeki gerçek hareket miktarları hesaplanmıştır. Yol yoğunluğunun tespitinde önemli bir adım olan arka plan çıkarımı, olasılıksal bir model olan Gauss Karışım Modeli ile gerçeklenmiştir. Ön plan ise, temel fark işlemi ve süzgeçlerle işaretlenmiştir. Daha sonra, araçların kapladığı alan, yolun kapladığı alana oranlanarak yoğunluk bilgisi elde edilmiştir. Geliştirilen sistemin performansı, Trafik Kontrol Merkezine ait 10 değişik kameradan elde edilen toplam 200 dakikalık MPEG kayıtları kullanılarak ölçülmüştür. Buna göre hız çıkarımının her türlü çevre şartlarında %10 hatanın altında çalıştığı, yoğunluk çıkarımının ise gece ve ışık miktarının oldukça hızlı değiştiği bulutlu günler dışında istenen performansı sağladığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Trafik Akışı, Hız Ölçme, MPEG, Trafik Parametreleri, Araç Yoğunluğu, Geometrik Düzeltme, Arka Plan Çıkarımı