自动违章车辆检测系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种自动违章车辆检测系统和方法，所述方法包括：采集交通灯所控制路面的图像；获取所述交通灯的状态；根据所述交通灯的状态确定当前状态下的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向；对采集的图像进行分析获得车辆的位置轨迹以及运行方向；和根据当前状态下的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向和所述车辆的位置轨迹和运动方向，判定所述车辆是否违章。比现有的基于地感线圈方法的优点是，无需破坏路面，无需破坏交通，而且，设备成本低，只需要在现有硬件上添加软件即可。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，特别是关于一种。
技术介绍
目前在城市交通管理中，违章车辆检测系统是必不可少的。现有的违章车辆检测系包括有设置在红绿灯道口的拍摄设备(俗称电子眼)和埋设于地面上的地感线圈。地感线圈可以感应到从其上驶过的车辆，在红灯时如果所述地感线圈还是感应到了有车辆经过，那么将触发所述拍摄设备进行拍照处理。然而，所述采用地感线圈的车辆检测系统在安装时需要破坏路面，安装以及设备故障排除或者升级都很麻烦，所能提供的功能也很局限。因此，希望提出一种改进的自动违章车辆检测方案来克服上述问题。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种自动违章车辆检测系统，其不需要在地面上设置地感线圈就可以实现车辆违章的检测。本专利技术所解决的技术问题在于提供一种自动违章车辆检测方法，其不需要在地面上设置地感线圈就可以实现车辆违章的检测。为解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出一种自动违章车辆检测系统，其包括图像采集模块、交通灯状态获取模块、车辆允许运行区域和方向确定模块、车辆运动分析模块和车辆违章判定模块。所述图像采集模块采集交通灯所控制路面的图像，所述交通灯状态获取模块获取所述交通灯的状态，所述车辆允许运行区域和方向确定模块根据所述交通灯的状态，确定当前状态下的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向，所述车辆运动分析模块对采集的图像进行分析，获得车辆的位置轨迹以及运行方向，所述车辆违章判定模块根据当前状态下的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向和所述车辆的位置轨迹和运动方向，判定所述车辆是否违章。进一步的，所述车辆允许运行区域和方向确定模块对每个交通灯的状态设定对应的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向。更进一步的，所述自动违章车辆系统通过统计方式获得每个交通灯的状态对应的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向，所述统计方式包括采集一段时间内的交通视频，获取当前交通灯状态；在当前交通灯状态周期内，对视频图像进行分析获取车辆位置轨迹以及运行方向；对出现车辆的每一个位置，计算处于该位置时车辆的瞬时速度方向；确定每个位置的允许运行方向；将允许运行方向相同的位置组成的区域作为车辆允许运行的区域，该车辆允许运行的区域。进一步的，所述车辆运动分析模块包括背景建模单元、前景提取单元、车辆检测单元和运动分析单元，所述背景建模单元建立背景模型，并对所述背景模型进行更新，所述前景提取单元根据所述背景模型和采集的图像提取前景区域，所述车辆检测单元采用多姿态车辆检测器在上述前景区域中检测并获得车辆目标，所述运动分析单元对获得的车辆目标进行跟踪匹配，从而获得车辆目标的位置轨迹和运动方向。进一步的，所述车辆违章判定模块先判定车辆目标的位置轨迹是否处于所述车辆允许运行区域内，之后判定车辆目标的运行方向是否符合所述区域内的允许运行方向。进一步的，所述自动违章车辆检测系统还包括车辆识别模块和信息记录模块，如果所述车辆违章判定模块判定一个车辆违章，则所述车辆识别模块对采集的图像中的该车辆处的图像区域进行车牌检测和识别，识别出该车辆的车牌号，所述信息记录模块按照车牌号将该违章车辆添加到违章车辆记录数据库中。进一步的，在确定一车辆违章后，图像采集装置启动闪光灯采集高分辨率的违章车辆图像，在该高分辨率的违章车辆图像基础上对进行车牌检测和识别。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种自动违章车辆检测方法，其包括采集交通灯所控制路面的图像；获取所述交通灯的状态；根据所述交通灯的状态确定当前状态下的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向；对采集的图像进行分析获得车辆的位置轨迹以及运行方向；和根据当前状态下的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向和所述车辆的位置轨迹和运动方向，判定所述车辆是否违章。进一步的，在根据所述交通灯的状态确定当前状态下的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向之前，所述方法还包括通过统计方式对每个交通灯的状态设定对应的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向的操作，所述统计方式包括采集一段时间内的交通视频，获取当前交通灯状态；在当前交通灯状态周期内，对视频图像进行分析获取车辆位置轨迹以及运行方向；对出现车辆的每一个位置，计算处于该位置时车辆的瞬时速度方向；确定每个位置的允许运行方向；将允许运行方向相同的位置组成的区域作为车辆允许运行的区域，该车辆允许运行的区域。进一步的，所述自动违章车辆检测方法还包括对违章车辆所在图像进行车牌检测和识别，识别出该违章车辆的车牌号；按照车牌号将该违章车辆添加到违章车辆记录数据库中。更进一步的，在确定一车辆违章后，启动闪光灯采集高分辨率的违章车辆图像，在该高分辨率的违章车辆图像基础上对进行车牌检测和识别。与现有技术相比，在本专利技术中对拍摄的路面视频图像进行分析得到车辆的运行方向和轨迹，并据此判定车辆是否违章，这样就不需要再地面上设置地感线圈了。附图说明结合参考附图及接下来的详细描述，本专利技术将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中图1为本专利技术中的自动违章车辆检测系统在一个实施例中的结构示意图；图2为十字路口示例的运行区域和方向的示意图；图3为图1中的车辆运动分析模块在一个实施例中的结构示意图；和图4为本专利技术中的自动违章车辆检测方法在一个实施例中的结构示意图。具体实施方式下面结合说明书附图来说明本专利技术的具体实施方式。图1为本专利技术中的自动违章车辆检测系统100在一个实施例中的结构示意图。请参阅图1所示，所述自动违章车辆检测系统100包括交通灯状态获取模块110、车辆允许运行区域和方向确定模块120、车辆运动分析模块130、车辆违章判定模块140、车辆识别模块 150、信息记录模块160、违章车辆记录数据库170和图像采集模块180。所述图像采集模块180用于采集交通灯所控制路面的图像，可以采用一个图像采集设备，也可以采用多个图像采集设备。所述图像采集模块180将采集获得的图像数据提供给所述车辆运动分析模块130、车辆识别模块150和信息记录模块160。所述交通灯状态获取模块110用于获取所述交通灯的状态。一般的交通灯都会提供有数据读出接口，用于外部连接设备读取其状态完成联动。交通灯的状态主要是用于提供一种标识，用来指示在该状态下的一定的交通规则，比如某时刻的车辆运行区域和方向。 对于交通灯控制的道路区域，可以将交通灯所有可能的轮转状态进行编号。如图2所示，以十字路口的交通灯为例，其包括有直行1、直行2、斜行1和斜行2几种状态，可以将它们分别编码，比如直行1编号为1，直行2编号为2，斜行1编号为3，斜行2编号为4。这样，就通过所述状态编码就可以得到所述交通灯的当前状态。车辆允许运行区域和方向确定模块120用于根据上述交通灯的状态，确定当前状态下的交通规则，所述交通规则可以包括车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向。为此，所述车辆允许运行区域和方向确定模块需要首先对每个交通灯的状态设定对应的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向，比如针对上述各种状态编号，在图像采集模块180采集的图像上手工标定其允许运行区域和运行方向。如图2所示， 其标定了该示例中的交通灯的各个状态下的运行区域和运行方本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种自动违章车辆检测系统，其特征在于，其包括图像采集模块、交通灯状态获取模块、车辆允许运行区域和方向确定模块、车辆运动分析模块和车辆违章判定模块，所述图像采集模块采集交通灯所控制路面的图像，所述交通灯状态获取模块获取所述交通灯的状态，所述车辆允许运行区域和方向确定模块根据所述交通灯的状态，确定当前状态下的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向，所述车辆运动分析模块对采集的图像进行分析，获得车辆的位置轨迹以及运行方向，所述车辆违章判定模块根据当前状态下的车辆允许运行的区域以及在各个区域中的允许运行方向和所述车辆的位置轨迹和运动方向，判定所述车辆是否违章。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓亚峰，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：32