CN102289934B - 视频自动监控车辆违法越线行驶系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种视频自动检测车辆违法越线行为系统，包括：具有自动跟踪功能的视频检测单元；用于采集违法越线车辆车牌的图像采集单元；监控信息处理单元：接收所述视频检测单元检测到的行驶车辆的轨迹信息，当有车辆越线时，控制图像采集单元采集越线车辆的车牌信息；本发明还公开了一种视频自动监测车辆违法越线行为的方法，采用本发明所述的系统及方法可以监控远距离的违法车辆行驶状态并抓拍到清晰的违法越线行驶的车辆的车牌号码。
Description
技术领域
本发明属于智能交通技术领域，尤其涉及一种车辆违法越线行为自动监控系统及方法。
背景技术
随着经济的快速发展，汽车的广泛普及，交通供给与交通需求之间的矛盾突出，导致道路拥堵日益严重。交通拥堵和交通肇事现象屡屡发生，当前方道路发生拥堵时一些驾驶员为了抢时间不按顺序排队，违法越线插入正在排队等候车队导致交通拥堵加剧和交通肇事现象屡屡发生，违法越线一般表现为进入导向车道后不按规定方向行驶，强行改变行进方向或在画有实线的路段超车等情形。而视频违法检测系统作为智能交通系统的一个重要组成部分，是目前公安交通指挥系统不可缺少的子系统，其在保证城市交通安全、畅通方面发挥着巨大的作用。
现有中国专利文献CN 100578562C公开了一种用视频监测车辆违法行为的方法，在该技术方案中，在图像采集的范围上设置一个监测区域，在该区域内包含一个以上监测子区域，并对每个监测子区域建立一个坐标系和设置交通违法线，每个监测子区域均是用一条以上的线围成的一个封闭区域；交通违法线为一条以上线段，这些线段所围成区域，或者这些线段和监测子区域边界线所围成的区域在监测子区域中形成一个以上禁行区；可以通过云台控制图像采集器旋转，通过图像采集器连续采集图像源的视频图像并将这些图像输入到处理机，处理机比较不同组的图像的差异，如不同组的图像无差异，则继续采集图像；如果有差异，识别这些差异中有无车辆，如无车辆，则继续采集图像；如有车辆，则判断车辆是否正常行驶，若车辆正常行驶，则继续采集图像；如车辆非正常行驶，则记录车辆违法数据；非正常行驶是指车辆在禁行区内移动；记录车辆违法数据是指由处理机控制图像采集器采集车辆违法图片和由处理机生成车辆违法视频数据再由处理机控制记录设备记录下这些图片数据和视频流数据；车辆违法图片是指该车辆违法位置的图片和记录该车辆牌照的高分辨率图片，车辆违法视频流是指记录该车辆违法位置的图片和记录该车辆牌照的高分辨率图片，车辆违法视频是指记录该车辆违法过程的视频流。
上述技术方案虽然可以实现监测记录车辆闯红灯违法行为，还可以监测记录车辆其它违法行为，如违禁转向、压实线行驶、在禁驶车道行驶、越线行驶、超速、逆行、非正常停车等车辆违法行为，但是还存在以下问题：
上述技术方案中，主要是利用安装在路口的图像采集器采集视频流，同时利用图像采集器采集违法行驶车辆的车牌信息，由于该方法只能采集路口附近的违法车辆信息，一般范围只能在30米以内，云台调整角度也只是改变监控目标，由于没有改变镜头焦距，就不能改变监控距离，用于路口短距离（30米以内）可以，用于路段长距离监控则失去作用，即使在上述技术方案中采用镜头可以自动改变的高清摄像机，也不可能采用同一台高清摄像机既监控到远距离的车辆行驶状态，又能同时抓拍到清晰地违法越线行驶车辆的车牌信息。
综上所述，现有技术中的技术方案不能抓拍到远距离的清晰的违法行驶车辆的车牌信息。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中的检测车辆违法行驶行为的监控系统不能及时地抓拍到清晰地距离较远的违法行驶车辆的车牌信息。
为解决上述技术问题，本发明提供一种视频自动检测车辆违法越线行为系统，包括：
视频检测单元：设置在监控路段的上游，具有自动跟踪功能，用于对监控范围内的行驶车辆轨迹进行监控；
图像采集单元：所述图像采集单元包括多个摄像头，每个摄像头具有固定的焦距和特定的编号信息，用于采集违法越线行驶车辆的车牌信息；
监控信息处理单元：接收所述视频检测单元检测到的行驶车辆的轨迹信息，当有车辆越线时，控制图像采集单元采集越线车辆的车牌信息；
所述监控信息处理单元利用坐标系对所述视频检测单元的视频画面进行标注，人工在所述视频画面中设置虚拟检测带，所述虚拟检测带与道路上施划的禁止超越的实线重迭；
将所述虚拟检测带分为N段（N为自然数），每段虚拟检测带的长度为所述固定焦距的摄像头可以拍摄到清晰越线车辆车牌信息的距离，根据所述虚拟检测带的分段信息设置所述摄像头的位置，每一个具有特定编号的摄像头均对应着一段虚拟检测带；
所述监控信息处理单元包括：
数据存储模块：存储所述视频画面中每段虚拟检测带的坐标信息、所述摄像头编号信息与虚拟检测带的编号信息之间的对应关系；
数据接收模块：接收所述视频检测单元检测到的行驶车辆的轨迹在视频画面中的坐标信息；
数据比较模块：所述数据比较模块将所述行驶车辆轨迹的坐标信息与每段虚拟检测带的坐标信息进行比对，当行驶车辆的坐标信息与任意一段虚拟检测带的坐标信息相同时，则确定有车辆越过实线；
指令输出模块：根据所述数据比较模块的结果，所述指令输出模块调用相应编号的摄像头拍摄违法越线车辆的车牌信息。
所述视频检测单元采用具有自动跟踪功能的摄像机。
本发明还公开一种视频自动检测车辆违法越线行为系统方法，包括以下步骤：
a、在监控路段的上游设置视频检测单元；
b、在所述视频检测单元的视频画面中设置坐标系和虚拟检测带，所述虚拟检测带与道路上施划的禁止超越的实线重迭，将所述虚拟检测带分为N段（N为自然数），每段虚拟检测带的长度为所述固定焦距的摄像头可以拍摄到清晰越线车辆车牌信息的距离，将每段虚拟检测带的坐标信息存储在所述数据存储模块中；
c、根据虚拟检测带分段信息设置图像采集单元的位置，所述图像采集单元包括具有特定编号信息的摄像头，将每段虚拟检测带编号与所述摄像头编号的对应关系存储在所述数据存储模块中；
d、所述视频检测单元检测行驶车辆的轨迹，将行驶车辆的轨迹在视频画面中的坐标发送至所述数据接收模块；
e、所述数据比较模块将所述车辆轨迹在视频画面中的坐标与每一段虚拟检测带的坐标进行一一对比，当发现有重迭时，确定车辆越线行驶并确定车辆越过的虚拟检测带的编号信息；
f、根据所述数据比较模块的比较结果，指令输出模块输出控制指令，调用相应编号信息的摄像头接收控制指令后采集违法行驶车辆的车牌信息。
步骤a中所述视频检测单元为具有自动跟踪功能的摄像机，所述摄像机设置在检测路段的上游。
步骤a中，所述图像采集单元包括多个具有特定编号信息的摄像头，所述摄像头设置于可采集到清晰的越线车辆的车牌信息的路边。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明中将道路上禁止车辆越过的实线通过虚拟检测带的形式在视频画面中显示出来，通过在视频画面内设置坐标系，使得视频画面中的任意位置都有确定的坐标，当车辆进入监控范围后，视频检测单元追踪到行驶的车辆轨迹，便会得到车辆行驶过程中的坐标值，数据比较模块将车辆行驶的坐标值与虚拟检测带上的坐标值进行比对，便会很容易获知车辆是否越线行驶；因为视频检测单元可以检测的距离较远，约150米左右，而图像采集单元可获得清晰的车牌信息的距离范围只有20米左右，因此为虚拟检测带分段并相应的设置图像采集单元，例如以15米为一段可以将150米的虚拟检测带分为10段，且每段虚拟检测带都对应着一个焦距固定且具有特定的编号的图像采集单元，当获知车辆在哪段虚拟检测带上越线时，系统便会立即调用相应编号的图像采集单元去采集违法越线车辆的车牌信息，由此实现了对违法越线行驶车辆的及时监控，并且只要在视频检测单元可以检测到的距离范围内便能实现对越线行驶车辆的实时监控，可监控的距离是现有技术中可监控距离的几倍甚至是十几倍。
（2）本发明中的视频检测单元和图像采集单元采用两组设备，视频检测单元专门用来跟踪进入监控范围内的车辆行驶轨迹，发现车辆越线行驶后系统调用虚拟检测带相应编号的图像采集单元去采集违法越线车辆的车牌信息，而图像采集单元的位置是预先设置好的，每个摄像头均能抓拍到对应的监控范围的违法越线行驶的车牌信息，并且该信息是清晰有效的，因此尽管要监控的距离很远，抓拍的时间很短，但是获得的车牌信息都是清晰的有效的信息。
附图说明
图1为本发明所述车辆违法越线行为自动监控系统的结构框图；
图2为本发明所述视频画面示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细阐述。
如图1所示，本发明公开一种视频自动检测车辆违法越线行为系统，包括：
视频检测单元：设置在监控路段的上游，具有自动跟踪功能，用于对监控范围内的行驶车辆轨迹进行监控；
图像采集单元：所述图像采集单元包括多个摄像头，每个摄像头具有固定的焦距和特定的编号信息，用于采集违法越线行驶车辆的车牌信息；
监控信息处理单元：接收所述视频检测单元检测到的行驶车辆的轨迹信息，当有车辆越线时，控制图像采集单元采集越线车辆的车牌信息；
所述监控信息处理单元利用坐标系对所述视频检测单元的视频画面进行标注，人工在所述视频画面中设置虚拟检测带，所述虚拟检测带与道路上施划的禁止超越的实线重迭；
将所述虚拟检测带分为N段（N为自然数），每段虚拟检测带的长度为所述固定焦距的摄像头可以拍摄到清晰越线车辆车牌信息的距离，根据所述虚拟检测带的分段信息设置所述摄像头的位置，每一个具有特定编号的摄像头均对应着一段虚拟检测带；
所述监控信息处理单元包括：
数据存储模块：存储所述视频画面中每段虚拟检测带的坐标信息、所述摄像头编号信息与虚拟检测带的编号信息之间的对应关系；
数据接收模块：接收所述视频检测单元检测到的行驶车辆的轨迹在视频画面中的坐标信息；
数据比较模块：所述数据比较模块将所述行驶车辆轨迹的坐标信息与每段虚拟检测带的坐标信息进行比对，当行驶车辆的坐标信息与任意一段虚拟检测带的坐标信息相同时，则确定有车辆越过实线；
指令输出模块：根据所述数据比较模块的结果，所述指令输出模块调用相应编号的摄像头拍摄违法越线车辆的车牌信息。
所述视频检测单元采用具有自动跟踪功能的摄像机。
本发明还公开一种视频自动检测车辆违法越线行为系统方法，包括以下步骤：
a、在监控路段的上游设置视频检测单元；
b、在所述视频检测单元的视频画面中设置坐标系和虚拟检测带，所述虚拟检测带与道路上施划的禁止超越的实线重迭，将所述虚拟检测带分为N段（N为自然数），每段虚拟检测带的长度为所述固定焦距的摄像头可以拍摄到清晰越线车辆车牌信息的距离，将每段虚拟检测带的坐标信息存储在所述数据存储模块中；
如图2所示，为本发明所述视频检测单元的视频画面中的虚拟检测带的分段示意图，需要注意的是，本发明中所述的分段并不是将所述虚拟检测带断开，只是为了将虚拟检测带与所述的图像采集单元的编号对应起来，而图2所示的虚拟检测带1和虚拟检测带2采用粗细不同的线段区分开来也只是为了说明这两段虚拟检测带对应着不同的摄像头的编号而已，本发明所述的虚拟检测带的设置时不限于图2所示的情形。
c、根据虚拟检测带分段信息设置图像采集单元的位置，所述图像采集单元包括具有特定编号信息的摄像头，将每段虚拟检测带编号与所述摄像头编号的对应关系存储在所述数据存储模块中；
如表1所示为所述虚拟检测带编号与所述图像采集单元编号的对应关系。
表1
d、所述视频检测单元检测行驶车辆的轨迹，将行驶车辆的轨迹在视频画面中的坐标发送至所述数据接收模块；
车辆行驶进入监控范围后，所述视频检测单元对行驶车辆轨迹自动跟踪，现有技术中对车辆轨迹的自动跟踪技术已经很成熟，在现有中国专利文献CN 101149794A，CN 101251927A中均公开了基于视频技术的车辆跟踪方法，本发明中可以采用但是不限于上述技术方案中的车辆跟踪方法。并且本发明中的车辆轨迹自动跟踪过程中要根据视频画面中的坐标系得到车辆行驶轨迹的坐标信息，并将该坐标信息发送至所述数据比较模块。
e、所述数据比较模块将所述车辆轨迹在视频画面中的坐标与每一段虚拟检测带的坐标进行一一对比，当发现有重迭时，确定车辆越线行驶并确定车辆越过的虚拟检测带的编号信息；
f、根据所述数据比较模块的比较结果，指令输出模块输出控制指令，调用相应编号信息的摄像头接收控制指令后采集违法行驶车辆的车牌信息。
步骤a中所述视频检测单元为具有自动跟踪功能的摄像机，所述摄像机设置在检测路段的上游。
步骤a中，所述图像采集单元包括多个具有特定编号信息的摄像头，所述摄像头设置于可采集到清晰的越线车辆的车牌信息的路边。
虽然本发明已经通过具体实施方式对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。
Claims (5)
1.一种视频自动检测车辆违法越线行为系统，包括：
视频检测单元：设置在监控路段的上游，具有自动跟踪功能，用于对监控范围内的行驶车辆轨迹进行监控；
图像采集单元：所述图像采集单元包括多个摄像头，每个摄像头具有固定的焦距和特定的编号信息，用于采集违法越线行驶车辆的车牌信息；
监控信息处理单元：接收所述视频检测单元检测到的行驶车辆的轨迹信息，当有车辆越线时，控制图像采集单元采集越线车辆的车牌信息；
其特征在于：
所述监控信息处理单元利用坐标系对所述视频检测单元的视频画面进行标注，人工在所述视频画面中设置虚拟检测带，所述虚拟检测带与道路上施划的禁止超越的实线重迭；将所述虚拟检测带分为N段，N为自然数，每段虚拟检测带的长度为所述固定焦距的摄像头可以拍摄到清晰越线车辆车牌信息的距离，根据所述虚拟检测带的分段信息设置所述摄像头的位置，每一个具有特定编号的摄像头均对应着一段虚拟检测带；
所述监控信息处理单元包括：
数据存储模块：存储所述视频画面中每段虚拟检测带的坐标信息、所述摄像头编号信息与虚拟检测带的编号信息之间的对应关系；
数据接收模块：接收所述视频检测单元检测到的行驶车辆的轨迹在视频画面中的坐标信息；
数据比较模块：所述数据比较模块将所述行驶车辆轨迹的坐标信息与每段虚拟检测带的坐标信息进行比对，当行驶车辆的坐标信息与任意一段虚拟检测带的坐标信息相同时，则确定有车辆越过实线；
指令输出模块：根据所述数据比较模块的结果，所述指令输出模块调用相应编号的摄像头拍摄违法越线车辆的车牌信息。
2.根据权利要求1所述的视频自动检测车辆违法越线行为系统，其特征在于：
所述视频检测单元采用具有自动跟踪功能的摄像机。
3.一种如权利要求1所述视频自动检测车辆违法越线行为系统的检测方法，包括以下步骤：
a、在监控路段的上游设置视频检测单元；
b、在所述视频检测单元的视频画面中设置坐标系和虚拟检测带，所述虚拟检测带与道路上施划的禁止超越的实线重迭，将所述虚拟检测带分为N段，N为自然数，每段虚拟检测带的长度为所述固定焦距的摄像头可以拍摄到清晰越线车辆车牌信息的距离，将每段虚拟检测带的坐标信息存储在所述数据存储模块中；
c、根据虚拟检测带分段信息设置图像采集单元的位置，所述图像采集单元包括具有特定编号信息的摄像头，将每段虚拟检测带编号与所述摄像头编号的对应关系存储在所述数据存储模块中；
d、所述视频检测单元检测行驶车辆的轨迹，将行驶车辆的轨迹在视频画面中的坐标发送至所述数据接收模块；
e、所述数据比较模块将所述车辆轨迹在视频画面中的坐标与每一段虚拟检测带的坐标进行一一对比，当发现有重迭时，确定车辆越线行驶并确定车辆越过的虚拟检测带的编号信息；
f、根据所述数据比较模块的比较结果，指令输出模块输出控制指令，调用相应编号信息的摄像头接收控制指令后采集违法行驶车辆的车牌信息。
4.根据权利要求3所述的视频自动检测车辆违法越线行为系统的检测方法，其特征在于：
步骤a中所述视频检测单元为具有自动跟踪功能的摄像机，所述摄像机设置在检测路段的上游。
5.根据权利要求3或4所述的视频自动检测车辆违法越线行为系统的检测方法，其特征在于：
步骤c中，所述图像采集单元包括多个具有特定编号信息的摄像头，所述摄像头设置于可采集到清晰的越线车辆的车牌信息的路边。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130925 |