CN103383814A - 一种违章抓拍方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种违章抓拍方法，应用于交通管理系统进行违章抓拍，通过在客户端选择违章类型，通过抓拍指令启动中心服务器进行违章录像，启动前端设备进行抓拍，并将违章照片上传到分析服务器处理，分析服务器对违章照片进行处理后，将违章照片与事件记录关联，并上报中心服务器停止录像，将违章录像与事件记录关联。通过本发明的违章抓拍方法，利用前端设备进行抓拍，图片更加清晰，同时占用较少的网络带宽，一个客户端可以分析更多前端设备的实况流。

Description

一种违章抓拍方法

技术领域

本发明属于视频监控技术领域，具体涉及一种利用前端设备视频摄像头远端抓拍的方法。

背景技术

汽车时代的来临带来了巨大的社会进步，推动了国民经济的快速发展，拉近了人与人，地方与地方之间的距离。然而随着越来越多的家庭拥有汽车，也带来了城市拥堵、违章占道、违章行驶等社会问题，因为违章造成的交通事故更是为千百万家庭造成了巨大的经济和心灵的创伤。

为了减少交通事故，创造和谐社会，除了普及交通法规，更重要的是要严格执法，通过法律来引导广大交通参与者遵守交通法规，共同创造有序的交通环境。为此交警部分近年来建立了分布广泛的交通违章监控系统，对违章的车辆进行严格的执法，有力的保证了行车的有序和人民生命财产的安全。

现有交通违章监控系统如图1所示，包括分布广泛的前端设备，这些前端设备通常为视频监控摄像头，分布在十字路口或其他事故经常发生的地点，用来监控道路交通状况；前端设备通过互联网或其他通信网络接入交通管理中心，在交通管理中心设置有监控客户端，分析服务器和中心服务器，交警通过监控客户端能够实时观察前端设备拍摄到的视频图像，了解交通状况，并能够通过监控客户端拍摄违法的现场图片，提交给违法处罚审核平台，最后将违法行为及其证据提交到上级处罚平台。

可见传统方法是在客户端上完成抓拍，通常客户端看到的图片分辨率一般没有前端设备的分辨率高；同时为了提高清晰度，客户端要求前端设备提供高清码流，但是高清码流占用的网络带宽高，为网络带来了压力。

发明内容

本发明的目的就是为了解决客户端抓拍分辨率不高以及网络带宽压力大的技术问题，提出一种利用远端视频摄像头进行违章抓拍的方法。

一种违章抓拍方法，应用于交通管理系统进行违章抓拍，所述交通管理系统包括进行抓拍的前端设备，以及客户端，分析服务器和中心服务器，所述违章抓拍方法包括步骤：

当用户通过客户端发现违章事件，选择违章类型，生成事件记录，并发送携带有事件记录标识的抓拍指令到中心服务器；

中心服务器收到抓拍指令后启动违章录像；

中心服务器转发抓拍指令到前端设备，前端设备收到抓拍指令后进行抓拍；

前端设备将抓拍到的违章照片与事件记录标识打包上传到分析服务器；

分析服务器根据违章类型对收到的违章照片进行处理，并将违章照片与事件记录关联；

分析服务器向中心服务器上报携带有事件记录标识的停止录像指令，中心服务器停止违章录像，保存违章录像，并将违章录像与事件记录关联，抓拍结束。

其中，所述违章类型包括即时违章类型和延时违章类型。违章类型包括违章掉头、违章逆行等即时发生的即时违章，也包括违章现场持续一段时间才能确定为违章的违章停车等延时违章，根据违章类型的不同，需要进行抓拍的次数不同，对于延时违章，则需要设置定时器来判断违章时间。

进一步地，若所述违章类型为即时违章类型，所述分析服务器对收到的违章照片进行处理，并将违章照片与事件记录关联，是指将接收的违章照片进行合成并保存，并将违章照片与事件记录关联。

若所述违章类型为延时违章类型，所述选择违章类型，生成事件记录之后，还包括步骤：客户端启动针对所述事件记录的定时器。

进一步地，若所述违章类型为延时违章类型，所述分析服务器对违章照片进行处理，并将违章照片与事件记录关联，是对收到的违章照片保存，并将违章照片与事件记录关联。这里对于延时违章类型，仅对违章照片进行保存，不进行合并。

进一步地，所述分析服务器对违章照片进行处理，并将违章照片与事件记录关联后，还包括步骤：

分析服务器发送携带事件记录标识的通知消息到客户端，客户端收到通知消息后，根据事件记录，读取违章照片用于显示；

客户端判断定时器是否到期，如果定时器未到期，则继续等待，如果到期，通过客户端发现违章现象消失，则删除所述事件记录，结束抓拍；

如果定时器到期，且通过客户端发现违章现象仍然存在，则客户端发送携带有事件记录标识的停止抓拍指令到中心服务器，中心服务器转发停止抓拍指令给前端设备；

前端设备根据停止抓拍指令进行抓拍，并将抓拍到的违章照片与事件记录标识打包上报给分析服务器；

分析服务器将所述事件记录标识对应的违章照片进行合成后保存，同时将违章照片与事件记录相关联。

显然对于延时违章类型，需要通过定时器来判定在经过一定时间后违章现象是否依然存在，并进行不同的处理，对于仍然存在的违章现象，通过前端设备再次抓拍违章照片，形成完整的违章证据保存。

本发明中所述抓拍指令还携带有抓拍参数，所述抓拍参数包括客户端标识和拉框放大参数。

进一步地，所述前端设备收到抓拍指令后进行抓拍包括步骤：

前端设备接收到抓拍指令执行抓拍，获得第一张照片；

前端设备根据拉框放大参数进行拉框放大后，选择图像质量清晰的情况下抓拍，获得第二张照片。

同样，所述停止抓拍指令还携带有抓拍参数，所述抓拍参数包括客户端标识和拉框放大参数，所述前端设备根据停止抓拍指令，拉框放大后，选择图像质量清晰的情况下抓拍，获得第三张照片。

本发明前端设备采用抓拍快门进行抓拍，可以提高快门速度，对于运动的车辆，快门速度越高，运动模糊越小，图像越清晰。前端设备根据抓拍指令携带的参数进行抓拍，通过前端设备的拉框放大进行抓拍，并可以采用前端设备的抓拍快门，提高了抓拍效果，图像清晰。并且当不需要从客户端抓拍时，只需要前端设备发送低码率的实况流给客户端就可以满足从客户端的观察要求，带宽占用低，一个客户端可以分析更多前端设备的实况流。而分析服务器在即时违章的情况下，将前述步骤拍摄的两张违章照片进行合成，合成为一张照片进行保存，在延时违章的情况下，对根据抓拍指令拍到的两张照片直接进行保存，直到根据停止抓拍指令拍下第三张照片后才将三张照片进行合成后保存。这里分析服务器将所述事件记录标识对应的违章照片进行合成后保存是对所述事件记录关系到的三张违章照片合成为一张照片进行保存。

进一步地，所述事件记录包括违章时间属性，违章地点属性，违章照片属性和违章录像属性。所述将违章照片与事件记录关联，是指将违章照片保存的路径写入事件记录违章照片属性中。所述将违章录像与事件记录关联是指将违章录像保存的路径写入事件记录违章录像属性中。

本发明违章抓拍方法，采用前端设备进行违章照片的抓拍，与传统方案比，本发明的前端设备在抓拍后将照片传送给分析服务器并保存，客户端只需要通过事件记录就可以调用保存的违章照片，不需要发送高清码流。客户端进行监控时不需要前端设备发来高清码流，前端设备只需要发送低码率的实况流给客户端用于监控，带宽占用低，一个客户端可以分析更多前端设备的实况流。同时抓拍动作由前端设备完成，并可以采用前端设备的抓拍快门，为了提高抓拍效果，可以将抓拍快门速度调高，比如1/200秒，对于运动的车辆，快门速度越高，运动模糊越小，图像越清晰。

附图说明

图1为交通管理违章监控系统结构示意图；

图2为本发明违章抓拍方法流程示意图；

图3为本发明违章抓拍方法延时违章抓拍流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。

交通管理部门为了监控交通状况，建立了交通管理违章监控系统，系统结构如图1所示，包括分布在十字路口或其他违章行为经常发生地的前端设备，用来监控道路交通状况；前端设备通过互联网或其他通信网络接入交通管理中心，在交通管理中心设置有客户端，分析服务器和中心服务器。分析服务器和中心服务器可以是一个服务器，也可以是多个服务器，中心服务器提供信令处理、数据中转，配置管理等功能，分析服务器提供各类分析功能，比如车牌分析，车标识别等，将分析服务器和中心服务器合并成一个服务器，也能够实现本发明的方法，属于同样的发明构思，不影响本发明的保护范围。

前端设备通常是带云台的摄像机，或者连接摄像机并支持云台控制的编码器，这两种前端设备都能够提供放大缩小、云台转动功能。前端设备可以是多台，如图1所示包括前端设备A、前端设备B和前端设备C，本发明不限于对哪台前端设备进行操作，可以是其中任意一台也可以是对多台进行操作，针对一个事件通常情况下针对一台前端设备，以下方法步骤的描述中对此不再赘述。

在本实施例中，前端设备、分析服务器、中心服务器和客户端通过网络进行互联，客户端通过中心服务器调阅前端设备的视频，如果发现违章现象，例如违章掉头、违章逆行等，则启动抓拍，本发明违章抓拍步骤如图2所示，包括步骤：

步骤201、当用户通过客户端发现违章事件，选择违章类型后，客户端生成事件记录，并发送携带有事件记录标识的抓拍指令到中心服务器。

当用户从客户端中发现前端设备A拍摄的视频中有汽车违章掉头等违法行为，在选择违章类型后由客户端生成针对该违章汽车的违章掉头事件记录。事件记录包括4个属性，分别用来记录违章事件发生的时间和地点信息，以及违章照片和违章录像的保存路径；生成的事件记录的标识记为Event A。违章类型包括违章掉头、违章逆行等即时发生的即时违章，也包括违章现场持续一段时间才能确定为违章的违章停车等延时违章，关于种种违章行为，这里不一一列举。

需要说明的是，本实施例事件记录属性有4个，但本发明并不对此进行限制，为了其他目的增加事件记录的属性是一种通常的做法，应属于本发明的保护范围之内。

发送的抓拍指令中携带事件记录标识Event A和抓拍参数，抓拍参数包括：客户端标识以及拉框放大参数，其中拉框放大参数是用来描述待放大的区域参数。

步骤202、中心服务器收到抓拍指令后启动违章录像。

一般监控系统在处理正常监控视频时，会有两种处理方法，一是在正常情况下都会将前端设备拍摄的监控录像在后端管理中心进行存储，比如说通过iSCSI存储在IPSAN存储设备上，通常情况下存储设备属于循环覆盖式存储，当其所有的空间存满后就会从头开始覆盖存储；另一种是在正常情况下不保存监控录像。

在第一种情况下，即监控系统保存正常监控视频时，当中心服务器收到抓拍指令后，表明当前前端设备拍摄的违章录像属于重要的录像，需要特别记录其路径，这时候启动违章录像就是记录当前时刻违章录像的保存路径，以便截取保存的违章录像视频。在第二种情况下，即监控系统不保存正常监控视频时，中心服务器在收到抓拍指令时，开始启动违章录像，进行违章录像的保存。

步骤203、中心服务器转发抓拍指令到前端设备，前端设备收到抓拍指令后进行抓拍。

前端设备A接收到抓拍指令执行抓拍，获得第一张照片Pic1，前端设备A执行拉框放大指令（对车辆区域进行拉框放大），拉框放大后，选择图像质量清晰的情况下抓拍，获得第二张照片Pic2（主要是车辆信息的图片）。这里前端设备在抓拍时采用的是抓拍快门，通过提高快门的速率，可以有效提高抓拍图像的质量。

步骤204、前端设备将抓拍到的违章照片与事件记录标识打包上传到分析服务器。

前端设备A将抓拍的Pic1和Pic2，以及事件记录标识Event A打包上传到分析服务器。

步骤205、分析服务器对收到的违章照片进行处理，并将违章照片与事件记录关联。

分析服务器接收上报的违章照片Pic1和Pic2，将两张照片合成一张，并保存到存储设备，存储设备可以是外接的存储设备，或是任意服务器中的存储设备。同时将该违章照片与事件记录关联，即将违章照片保存的路径记入事件记录的违章照片属性。这里路径是指能迅速找到违章照片的信息。

步骤206、分析服务器向中心服务器上报携带有事件记录标识的停止录像指令，中心服务器停止违章录像，保存违章录像，并将违章录像与事件记录关联，抓拍结束。

上报的停止录像指令中包括事件记录标识Event A，中心服务器停止违章录像后，保存违章录像，并将保存违章录像保存的路径记录在事件记录的违章录像属性中。

需要说明的是，在监控系统一直在保存监控视频的情况下，中心服务器在收到停止录像指令后，中心服务器停止违章录像即记录违章录像的截止保存路径，从而可以根据违章录像的起始保存路径和截止保存路径截取这段违章录像并存储在其他重要录像存储区域（如果存储设备属于循环覆盖式存储，当其所有的空间存满后就会从头开始覆盖存储，所以一些重要的违章录像需要进一步被保存在该存储空间之外的其他存储区域）；而在监控系统在正常情况下不保存监控视频时，中心服务器在收到停止录像指令后，停止违章录像，并保存违章录像，这里可以将保存的违章录像存储在其他重要录像存储区域。

本实施例的步骤并不一定严格按照上文描述的顺序进行。比如步骤202和步骤203之间没有必然的先后关系。

有些违章需要提供过程证据，比如违章停车，车辆违章停车超过一定时间，才能确定为违章。对于违章停车等需要按照时间来进行判定的延时违章事件，对应的抓拍方法流程如图3所述，包括步骤：

步骤301、当用户通过客户端发现违章事件，选择违章类型，生成事件记录，启动针对该事件记录的定时器，并发送携带有事件记录标识的抓拍指令到中心服务器。

对于违章停车等交通违章行为，需要停车超过一定时间才能确定为违章，因此本发明设置了定时器，在启动抓拍的同时启动定时器计时。

步骤302、中心服务器收到抓拍指令后启动违章，。

步骤303、中心服务器转发抓拍指令到前端设备，前端设备收到抓拍指令后进行抓拍。

前端设备A接收到抓拍指令执行抓拍，获得第一张照片Pic1，前端设备A执行拉框放大指令，拉框放大后，选择图像质量清晰的情况下抓拍，获得第二张照片Pic2。

步骤304、前端设备将抓拍到的违章照片与事件记录标识打包上传到分析服务器。

前端设备A将抓拍的Pic1和Pic2，以及事件记录标识Event A打包上传到分析服务器。

步骤305、分析服务器对收到的违章照片保存，并将违章照片与事件记录关联，同时发送携带事件记录标识的通知消息到客户端，客户端收到通知消息后，根据事件记录，读取违章照片用于显示。

分析服务器接收上报的违章照片Pic1和Pic2，并保存到存储设备，同时将该违章照片与事件记录关联，即将违章照片保存的路径记入事件记录的违章照片属性。发送携带事件记录标识的通知消息到客户端，客户端收到通知消息后，从事件记录中读取违章照片，在显示器上显示违章照片，用户通过点击显示的违章照片，就可以通过前端设备关注违章事件的进展情况，可以同时关注多个违章，当计时时间到，用户可以选择对应的违章事件进行后续处理。

步骤306、客户端判断定时器是否到期，如果定时器未到期，则继续等待；如果到期，通过客户端发现违章现象消失，则撤销该事件，删除事件记录，结束抓拍；通过客户端发现违章现象仍然存在，则进入下一步骤；

步骤307、客户端选发送携带有事件记录标识的停止抓拍指令到中心服务器，中心服务器转发停止抓拍指令给前端设备。

停止抓拍指令携带事件记录标识Event A和停止抓拍参数，停止抓拍参数包括：客户端标识以及拉框放大参数。

步骤308、前端设备根据停止抓拍指令进行抓拍，并将抓拍到的违章照片与事件记录标识打包上报给分析服务器。

前端设备拉框放大后，选择图像质量清晰的情况下抓拍，获得第三张照片Pic3，并将Pic3与事件记录标识Event A打包上传到分析服务器。

步骤309、分析服务器接收违章照片进行合成后保存到存储设备，同时将违章照片与事件记录相关联。

这里对违章照片Pic1、Pic2、Pic3进行合成，进行存储后，将合成的违章照片与事件记录关联，即将合成的违章照片保存的路径记入事件记录的违章照片属性。

步骤310、分析服务器向中心服务器上报停止录像指令，中心服务器停止违章录像，保存违章录像，并将违章录像与事件记录关联，抓拍结束。

需要说明的是，客户端上可能跟踪多个违章事件，每个违章事件独立计时，当某一个违章事件超过指定的违章时长，则客户端提醒用户进行处理。当然，如果违章时长没有超过指定的违章时长，车辆已经驶离，客户端可以撤销该事件记录，并删除该事件记录。在启动停止抓拍之前，前端设备A的镜头可能已经转到其他地方了，或者回归到特定的预置位，停止抓拍指令下发之后，需要将前端设备A的镜头重新对准违章车辆。

需要说明的是，本发明中前端设备可以发送低码率的实况流给客户端，抓拍动作由前端设备完成，并可以采用前端设备的抓拍快门。摄像机有两个快门参数，一个是抓拍快门，一个是实况快门。一般的摄像机使用自动光圈镜头时实况快门时间为1/50秒，而抓拍快门覆盖从1/60秒到1/10000秒的范围，为了提高抓拍效果，可以将抓拍快门速度调高，比如1/200秒。对于运动的车辆，快门速度越高，运动模糊越小，图像越清晰。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种违章抓拍方法，应用于交通管理系统进行违章抓拍，所述交通管理系统包括进行抓拍的前端设备，以及客户端，分析服务器和中心服务器，其特征在于，所述违章抓拍方法包括步骤：

当用户通过客户端发现违章事件，选择违章类型后，客户端生成事件记录，并发送携带有事件记录标识的抓拍指令到中心服务器；

中心服务器收到抓拍指令后启动违章录像；

中心服务器转发抓拍指令到前端设备，前端设备收到抓拍指令后进行抓拍；

前端设备将抓拍到的违章照片与事件记录标识打包上传到分析服务器；

分析服务器根据违章类型对收到的违章照片进行处理，并将违章照片与事件记录关联；

分析服务器向中心服务器上报携带有事件记录标识的停止录像指令，中心服务器停止违章录像，保存违章录像，并将违章录像与事件记录关联，抓拍结束。

2.如权利要求1所述的违章抓拍方法，其特征在于，所述违章类型为即时违章类型，所述分析服务器对收到的违章照片进行处理，并将违章照片与事件记录关联，是指将接收的违章照片进行合成并保存，并将违章照片与事件记录关联。

3.如权利要求1所述的违章抓拍方法，其特征在于，所述违章类型为延时违章类型，所述选择违章类型，生成事件记录之后，还包括步骤：客户端启动针对所述事件记录的定时器。

4.如权利要求3所述的违章抓拍方法，其特征在于，所述分析服务器对违章照片进行处理，并将违章照片与事件记录关联，是对收到的违章照片保存，并将违章照片与事件记录关联。

5.如权利要求4所述的违章抓拍方法，其特征在于，所述分析服务器对违章照片进行处理，并将违章照片与事件记录关联后，还包括步骤：

分析服务器发送携带事件记录标识的通知消息到客户端，客户端收到通知消息后，根据事件记录，读取违章照片用于显示；

客户端判断定时器是否到期，如果定时器未到期，则继续等待，如果到期，通过客户端发现违章现象消失，则删除所述事件记录，结束抓拍；

如果定时器到期，且通过客户端发现违章现象仍然存在，则客户端发送携带有事件记录标识的停止抓拍指令到中心服务器，中心服务器转发停止抓拍指令给前端设备；

前端设备根据停止抓拍指令进行抓拍，并将抓拍到的违章照片与事件记录标识打包上报给分析服务器；

分析服务器将所述事件记录标识对应的违章照片进行合成后保存，同时将违章照片与事件记录相关联。

6.如权利要求1-5任一权利要求所述的违章抓拍方法，其特征在于，所述抓拍指令还携带有抓拍参数，所述抓拍参数包括客户端标识和拉框放大参数。

7.如权利要求6所述的违章抓拍方法，其特征在于，所述前端设备收到抓拍指令后进行抓拍包括步骤：

前端设备接收到抓拍指令执行抓拍，获得第一张照片；

前端设备根据拉框放大参数进行拉框放大后，选择图像质量清晰的情况下抓拍，获得第二张照片。

8.如权利要求5所述的违章抓拍方法，其特征在于，所述停止抓拍指令还携带有抓拍参数，所述抓拍参数包括客户端标识和拉框放大参数，所述前端设备根据停止抓拍指令，拉框放大后，选择图像质量清晰的情况下抓拍，获得第三张照片。

9.如权利要求1-5任一权利要求所述的违章抓拍方法，其特征在于，所述事件记录包括违章时间属性，违章地点属性，违章照片属性和违章录像属性。

10.如权利要求9所述的违章抓拍方法，其特征在于，所述将违章照片与事件记录关联，是指将违章照片保存的路径写入事件记录违章照片属性中；以及，所述将违章录像与事件记录关联是指将违章录像保存的路径写入事件记录违章录像属性中。

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