2024“华为杯”数模研赛E数据提取代码

2024年数学建模研究生赛E题从视频中提取数据的代码。主要包括三个部分：车流量计算、各车道车流量计算和平均速度计算。主要讲述了代码的使用方法，包括需要修改的参数和文件路径，以及一些特殊情况的处理方法。同时还提供了参数估计和绘图的相关代码，以及如何根据不同视频视角调整代码。

代码链接

2024“华为杯”数模研赛E数据提取代码

首先需要将所有视频文件直接复制到文件夹目录下

计算车流量

核心代码为1.py，运行代码会生成x.x.txt，然后使用1-draw.py读取txt，绘制折线图

需要修改内容如下：

第8行

# 导入视频
txt_name='4.2.txt'
video_path = '4.2.mp4'  # 视频文件路径

修改对应的路径、视频编号。

第31行

# 设定通过线的位置
point2x=0
point2y=int(height*0.50)
point1x=width
point1y=int(height*0.45)

这是检测线的个端点，合适的参数请查看参数记录.txt的前半部分

1-draw.txt中的第6行

file_path = '1.1.txt'

修改成你需要绘制的视频编号

1-draw.txt中的第31行

window_size = 5

可稍作修改，建议5~20之间

各车道车流量计算

核心代码为三车道.py，绘图代码为三车道-draw.py

相比于普通的车流量计算，还需要修改车道线的划分。

第38行

# 车道划分
side1=int(width*0.25)
side2=int(width*0.4)

需要调整参数。合适的参数也在最佳参数.txt中，如：

1
point1x=0
point1y=int(height*0.2)
point2x=width
point2y=int(height*0.5)0.25 0.4

表示1系列视频需要调整两个划分线为0.25和0.4

三车道draw中的第46行

plt.plot(smoothed_total, label='总车流量')
plt.plot(smoothed_lane3, label='快车道车流量')
plt.plot(smoothed_lane2, label='慢车道车流量')
plt.plot(smoothed_lane1, label='应急车道车流量')

由于拍摄视角原因，可能需要交换“应急车道”和“快车道”，即变成

plt.plot(smoothed_total, label='总车流量')
plt.plot(smoothed_lane1, label='快车道车流量')
plt.plot(smoothed_lane2, label='慢车道车流量')
plt.plot(smoothed_lane3, label='应急车道车流量')

以画出图例正确的折线图

计算平均速度

估算k

使用代码标点.py启动视频，空格暂停，鼠标左键在画面中点击以生成坐标。请点击每辆车的前后两个轮子的位置。生成每行四个数据，复制到坐标\x.x.xlsx中，注意excel需要保留表头。

使用代码估算k.py读取excel表格，使用多项式以拟合函数\(k(x,y)\)。

上述操作可以跳过，比较好的表达式已经保存在参数估计.txt的后半部分

计算速度

核心代码为速度.py，绘图代码为速度-draw.py

对于不同视角的视频，将k的表达式复制到核心代码的第12行

def calc_k(x,y):k = 3.5060369468e-01 + 2.4844164330e-04 * x + -1.6744365346e-03 * y + 4.2032717049e-07 * x ** 2 + -1.3060908122e-06 * y ** 2 + 2.4295921693e-06 * x * yreturn k

替换其中的k的表达式。

由于是计算速度，所以不需要管检测线和车道线，也就是说只需要修改视频文件路径和k的表达式即可。