隧道环境大量存在于高速公路中,其内部构造复杂、相对封闭,致使其行车环境相当复杂,是车辆通行的瓶颈路段和事故多发地段,因而实时掌握隧道运行安全状态对于道路管理单位具有重要的意义。本文研究了高速公路隧道中智能视频监控系统的组成结构、工作原理,并对隧道内交通运行状态以及异常事件视频监测算法进行了深入研究。主要研究内容如下:首先,阐述了隧道智能视频监控系统及其国内外的发展现状,同时分析了高速公路隧道环境的特性和视频检测算法设计所面临的诸多挑战,设计建立了高速公路隧道智能视频监控系统框架结构。其次,运动目标检测算法和实验研究。应用背景差分对车辆进行运动检测,为了提高背景差分法的准确度,结合混合高斯分布提出了一种能够同时适应突变背景和渐变背景的背景更新模型。结果表明背景差分法检测结果较精确,自适应混合高斯法检测准确率高、稳定性强。接着,运动目标的跟踪和运动状态估计。基于公路隧道车辆运动的特性规律,提出了基于特征匹配的尺度滤波跟踪算法,实现图像序列中车辆准确匹配。结果表明算法切实有效。最后,运行监测与事件报警。依据监控视频中车辆运动轨迹,分析隧道内车辆行驶状态的变化,进而对车流量、车速、占有率等交通流参数进行统计分析,以及对隧道内危险行车行为如超速缓速、换道、逆行等进行检测。实现高速公路隧道运行安全的智能监测。