CN104029633B - 一种监管重点运输车辆违法跨线超车的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，利用一个车载摄像头对车辆前方的路面图像进行采集，并得到前方的道路标线是虚线还是实线，在摄像头的采集的视野内的视频画面上设置一个虚拟安全区域，正常行驶时车辆两侧的道路标线不会进入视频画面上设置的虚拟安全区域，当道路施划的实线图像从视频画面虚拟安全区域的一侧进入且始终在虚拟安全区域内移动时，则判定该车辆违法跨线行驶，立即进行违法跨线行驶报警提示。当实线进入虚拟安全区域并且从一侧一直移动到另一侧，说明车辆已经跨过该实线，发生了违法跨线行为，一般违法跨线的目的都是超车，该违法跨线超车极易导致交通事故发生，此时发出报警提示，可以让驾驶员意识到违法行为，及时纠正其行为。

Description

一种监管重点运输车辆违法跨线超车的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种车辆骑压线识别方法，具体地说是一种监管重点运输车辆违法跨线超车的系统及方法。

背景技术

为了确保道路交通安全，车辆在道路上行驶时不能越过或骑压双黄实线、单黄实线、白实线等进行行驶，但是由于驾驶员的一时疏忽或者判断失误，驾驶员经常会出现骑压或跨越实线线行驶行为，导致交通事故发生。如果能够对驾驶员的骑压和跨越实线的线违法行为进行提示，提醒驾驶员终止当前的骑线或越线的违法行为，则会大大预防和减少因违法占道和超车导致的交通事故。

为了解决上述问题，在中国专利文献CN103057470A中公开了一种车辆违章骑压线预先提示装置及其提示方法，使用两个摄像头采集自身车辆运行过程中的左前方道路图像或者右前方道路图像，然后将自身车辆左前方道路图像或者自身车辆右前方道路图像传输至微处理器，微处理器利用图像处理程序，通过图像识别得到前方道路中的车道类型、车道线位置。图像识别得到的车道线，经过形状判断和颜色判断之后即可得到前方车道线的类型。经过几何计算即可计算得到车辆与车道线之间的横向相对距离。当车辆存在骑压线趋势时，即可对驾驶员发出骑压线违章提示。虽然该方案可以对车辆的违章骑压线预先提示，但是该方案中需要在车身的两侧分别设置两个摄像头来采集路面图像，需要的摄像头数量多，采集和处理的数据量大，因此成本高且运算速度慢。此外，该方案中仅能对骑压线行为进行判定，但是对于一些车辆，驾驶员在驾驶过程中，骑压线后会跨线进行超车，这种做法不仅违章，而且非常危险，该方案中无法对驾驶员的跨线超车行为进行有效监管。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的违法骑压或跨越实线行驶的提示方法，需要在道路上全程安装大量的摄像头，不仅采集的数据量大、计算量大的问题、无法有效识别跨线超车，从而提出一种在重点运输车辆上，只需要一个摄像头且减少了采集和处理的数据量的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，包括如下步骤:

利用车辆前部设置的一个摄像头，对车辆运行前方的图像进行采集；

在所述摄像头拍摄的视角范围内，在视频画面设置一个虚拟区域作为虚拟安全区域，当车辆正常行驶时，路面上的标线不会进入该虚拟安全区域；

通过图像处理单元接收所述摄像头采集的图像，并对该图像中前方道路上的标线进行识别，得到道路标线的实线或虚线图像；

将所述实线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当实线图像进入虚拟安全区域并且从一侧一直移动到另一侧，说明车辆已经跨过该实线，则判定该车辆违法跨线超车，立即进行违法跨线超车报警提示。优选地，

优选地，还包括将所述实线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当道路施划的实线图像从视频画面虚拟安全区域的一侧进入且始终在虚拟安全区域内移动时，则判定该车辆违法跨线行驶，立即进行违法跨线行驶报警提示。

优选地，还包括将所述虚线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当虚线图像进入所述虚拟安全区域且持续时间达到预设的时间阈值时，则进行骑压线行驶报警提示。

优选地，所述摄像头设置在车辆前部的中间位置。

优选地，所述实线包括白实线和黄实线，所述虚线包括白虚线和黄虚线。

优选地，在所述摄像头拍摄的视角范围内，在视频画面设置一个虚拟区域作为虚拟安全区域的过程，包括：

当车辆正常前行时，左轮靠近左侧标线时，该左侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该虚拟安全区域的左边缘；当右轮靠近右侧标线时，该右侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该虚拟安全区域的右边缘，该左右边缘之间的区域作为虚拟安全区域。

一种监管重点运输车辆违法跨线超车的系统，包括：

一个摄像头，设置在车辆前部，对车辆运行前方的图像进行采集；

虚拟安全区域设定单元：在所述摄像头拍摄的视角范围内，在视频画面内设置一个区域作为虚拟安全区域，当车辆正常行驶时，路面上的标线不会进入该虚拟安全区域；

图像处理单元，接收所述摄像头采集的图像，并对该图像中前方道路上的标线进行识别，得到实线图像和虚线图像；

中心处理单元，将所述实线图像和虚线图像的位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当道路施划的实线图像从视频画面虚拟安全区域的一侧进入且始终在虚拟安全区域内移动时，则判定该车辆违法跨线行驶，立即进行违法跨线行驶报警提示；当实线图像进入虚拟安全区域并且从一侧一直移动到另一侧，说明车辆已经跨过该实线，则判定该车辆违法跨线超车，立即进行违法跨线超车报警提示。

优选地，所述中心处理单元还包括将所述虚线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当虚线图像进入所述虚拟安全区域且持续时间达到预设的时间阈值时，则进行骑压线行驶报警提示。

优选地，所述实线包括白实线和黄实线，所述虚线包括白虚线和黄虚线。

优选地，所述摄像头设置在车辆前部的中间位置。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

（1）本发明提供一种监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，利用一个车载摄像头对车辆前方的路面图像进行采集，并得到前方的道路标线是虚线还是实线，在摄像头的采集的视野内的视频画面上设置一个虚拟安全区域，正常行驶时车辆两侧的道路标线不会进入视频画面上设置的虚拟安全区域，当实线进入虚拟安全区域并且从一侧一直移动到另一侧，说明车辆已经跨过该实线，发生了违法跨线行为，一般违法跨线的目的都是超车，该违法跨线超车极易导致交通事故发生，此时发出报警提示，可以让驾驶员意识到违法行为，及时纠正其行为。由于路面上的实线分为黄色实线和白色实线，任何类型的实线都是不可跨越的，当车辆正常行驶时，该预先设置的虚拟安全区域内不会出现标线，此时发出报警提示，可以让驾驶员意识到违法行为，及时纠正其违法行为，预防和减少了交通事故，解决了现有技术中需要对车辆两侧的数据分别采集和处理，需要两个摄像头，数据采集和处理量大的问题，降低了成本。通过预设的虚拟安全区域来判断车辆针对标线的位置，该方法实现简单，根据不同的车辆和当前的路面信息来合理设置该虚拟安全区域的位置，提高了判断标线与车辆之间位置的准确程度，从而提高了识别违法跨线超车的准确度。

（2）本发明所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，当道路施划的实线图像从视频画面虚拟安全区域的一侧进入且始终在虚拟安全区域内移动时，则判定该车辆违法跨线行驶，立即进行违法跨线行驶报警提示。还包括将所述虚线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当虚线图像进入所述虚拟安全区域且持续时间达到预设的时间阈值时，则进行骑压线行驶报警提示。由于虚线是可以跨越的，但是车辆不可以长时间骑压虚线行驶，因此当虚线进入该虚拟安全区域时，意味着有跨线动作，由于虚线可以跨越，因此不需要报警，但是当虚线图像长时间保持在该虚拟安全区域内时，说明该车辆不是在跨越该虚线，而是一直在骑压线行驶，故进行提示报警，这样就为车辆骑压虚线行驶时提供报警，使得驾驶员及时意识到其违法行为，及时处理。

（3）本发明所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，所述摄像头设置在车辆前部的中间位置，便于该摄像头对车辆前方两侧的图像同时采集，也方便了该虚拟安全区域在摄像头的视角内的设计，提高了该骑压线识别的准确程度。

（4）本发明所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，当车辆正常前行时，左轮靠近左侧标线时，该左侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该虚拟安全区域的左边缘；当右轮靠近右侧标线时，该右侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该安全线的右边缘，该左右边缘之间的区域作为虚拟安全区域。当根据该方式建立虚拟安全区域后，车辆正常行驶上，两侧的标线都不会进入该虚拟安全区域，但是，当车辆偏向一侧行驶，尤其是有骑压线行为时，标线则出现在了该虚拟安全区域，为后续的骑压线判断提供了判断依据。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法的一个实施例的流程图；

图2是本发明所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法的另一实施例的流程图；

图3–图6是本发明所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法的车辆路面运行示意图；

图7是本发明所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的系统的结构框图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例中提供一种监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，流程图如图1所示，包括如下步骤：

（1）利用车辆前部设置的一个摄像头，对车辆运行前方的图像进行采集。所述摄像头设置在车辆顶部的某个位置，车辆在道路上行驶时，摄像头拍摄前方的路面情况，包括车辆两侧的标线，都通过该摄像头采集到其图像信息。路面上的标线一般包括实线和虚线，实线是不允许跨越的，虚线允许跨越。

路面上的标线分为黄线和白线。黄线用来区分不同方向的车道，一般画在马路正中，好像一条隔离带，把马路隔成两个方向。无论单黄线还是双黄线，只要是实线，就严禁跨越的，比如超车、转弯、掉头等。行车时没有特别情况就不应该越线。无论单黄线还是双黄线，只要是虚线，则允许跨域，就可以在保证安全的情况下超车或掉头。单黄线一般用于双向4车道以内（包括自行车道）的道路上，双黄线一般用于较宽路面。白线用来区分同方向的不同车道，虚线是可以并线，调换车道，实线是不可以并线，不能随意调换车道。总而言之，任何实线都是不可以跨越的，虚线是可以跨越的。

（2）在所述摄像头拍摄的视角范围内，在视频换面内设置一个虚拟区域作为虚拟安全区域，当车辆正常行驶时，路面上的标线不会进入该虚拟安全区域。如图（3）-图（5）所示，该虚拟安全区域是设置在摄像头拍摄的视角范围内的一个固定区域，当车辆在不同的位置行驶时，属于该虚拟安全区域内的场景不同。如图3所示，当车辆在车道中间的位置正常行驶时，位于车道两侧的标线都不会进入该虚拟安全区域。当车辆偏向一边行驶时，如图4所示，车辆压到左侧的标线时，此时采集到的图像中前方的左侧标线则进入该虚拟安全区域。如图5所示，当车辆压到右侧的标线时，前方采集到的图像中右侧的标线则进入该虚拟安全区域。此处的虚拟安全区域是根据不同车型、摄像头的设置位置及视角来确定，其设置的原则是：当车辆正常行驶时，路面上的标线不会进入该虚拟安全区域，当车辆压到或接近标线时，则在前方的采集到的图像中，该标线进入到该安全距离。

（3）通过图像处理单元接收所述摄像头采集的图像，并对该图像中前方道路上施划的标线进行识别，得到道路标线实线图像和虚线图像。在摄像头采集到的前方图像中，存在各种类型的标线，如虚线和实线，此时通过对采集到的图像进行图像处理，识别出该图像中的虚线图像和实线图像及其所在的位置。由于实线和虚线的意义不同，识别出实线和虚线可以方便后续针对其标线的类型进行分别处理。

（4）将所述实线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当道路施划的实线图像从视频画面虚拟安全区域的一侧进入且始终在虚拟安全区域内移动时，则判定该车辆违法跨线行驶，立即进行违法跨线行驶报警提示。如图4所示，如果该实线的图像始终在该虚线区域内移动，表明该实线与车辆的位置很近，该车辆基本处于跨线行驶的情况下，此时潜伏着巨大的风险，因此需要及时报警，进行处理。

当实线图像进入虚拟安全区域并且从一侧一直移动到另一侧，说明车辆已经跨过该实线，则判定该车辆违法跨线超车，立即进行违法跨线超车报警提示。如图6所示，当实线图像从该虚拟安全区域的一侧进入且在该虚拟安全区域内移动后从其另一侧离开，判定该车辆违法跨线超车，则进行违法跨线超车报警提示。如图4和图6所示，车辆在运行时，位于车道中间位置，在车辆的左侧为双黄实线，当车辆向左跨线时，实线图像从左侧进入该虚拟安全区域，车辆一直跨过该实现进入该车道时，实线的图像从虚拟安全区域内移动，一直移动待右侧，从右侧离开该区域，此处车辆已经跨越该双黄线进入旁侧车道，完成了跨线行为，一般跨线的目的都是超车，这就是跨线超车的违章违法行为，其危害重大。如图6所示，该车辆已经跨越到了旁侧车道，完成了跨线超车行为。此时进行跨线违法超车预警提示，让驾驶员立即意识到该情况，马上进行处理，改变车辆的运行路线，降低该安全风险。

本发明实施例中的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，利用一个摄像头对车辆前方的路面图像进行采集，并得到前方的虚线位置和实线位置，在摄像头的采集的视野内设置一个虚拟安全区域，正常行驶时车辆两侧的标线不会进入该虚拟安全区域，当实线图像从该虚拟安全区域的一侧进入且在该虚拟安全区域内移动后从其另一侧离开，判定该车辆违法跨线超车，则进行违法跨线超车报警提示。由于路面上的实线分为黄色实线和白色实线，任何类型的实线都是不可跨越的，当车辆正常行驶时，该预先设置的虚拟安全区域内不会出现标线，当实线进入该虚拟安全区域并且从一侧一直移动到另一侧，说明车辆已经跨过该实线，发生了违法跨线行为，一般违法跨线的目的都是超车，该违法跨线超车极易导致交通事故发生，此时发出报警提示，可以让驾驶员意识到违章行为，及时纠正其违章行为，解决了现有技术中需要对车辆两侧的数据分别采集和处理，需要两个摄像头，数据采集和处理量大的问题，降低了成本。通过预设的虚拟安全区域来判断车辆针对标线的位置，该方法实现简单，根据不同的车辆和当前的路面信息来合理设置该虚拟安全区域的位置，提高了判断标线与车辆之间位置的准确程度，从而提高了识别违法跨线超车的准确度。

作为优选的实施方式，该方案中的摄像头设置在车辆前部的中间位置，便于该摄像头对车辆前方两侧的图像同时采集，也方便了该虚拟安全区域在摄像头的视角内的设计，提高了该骑压线识别的准确程度。

实施例2：

在本实施例中，在上述实施例1的基础上，进一步对标线中的虚线进行判断。由于不管何种类型的虚线，都是可以跨越的，因此，当虚线进入该虚拟安全区域内，是不需要进行提示报警的。但是，车辆运行时是不可以骑压线行驶的，因此，如果虚线长时间位于该虚拟安全区域内，则表明车辆在骑压线行驶，该方式是违章的，需要进行提示。故本实施例中的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，流程图如图2所示，还包括将所述虚线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当虚线图像进入所述虚拟安全区域且持续时间达到预设的时间阈值时，则进行骑压线行驶报警提示。此处的时间可以根据需要设置为1-10分钟，如设置为3分钟、5分钟或8分钟，当虚线图像在虚拟安全区域内的持续时间超出该时间范围时，则进行骑压线行驶报警提示，让驾驶员意识到他正在骑压线行驶，需及时纠正违章行为。

本实施例中，由于虚线是可以跨越的，但是车辆不可以长时间压住虚线行驶，因此当虚线进入该虚拟安全区域时，意味着有跨线动作，由于虚线可以跨越，因此不需要报警，但是当虚线图像长时间保持在该虚拟安全区域内时，说明该车辆不是在跨越该虚线，而是一直在骑压线行驶，故进行提示报警，这样就为车辆压虚线行驶时提供报警，使得驾驶员及时意识到其违章行为，及时处理。

实施例3：

在本实施例中，针对上述监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，提供一种确定虚拟安全区域的方式。虚拟安全区域设置的合适与否，直接影响到后续对车辆和标线位置的关系。该方案中，当车辆正常前行时，左轮靠近左侧标线时，该左侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该虚拟安全区域的左边缘；当右轮靠近右侧标线时，该右侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该安全线的右边缘，该左右边缘之间的区域作为虚拟安全区域。

根据该方式建立虚拟安全区域后，车辆正常行驶上，两侧的标线都不会进入该虚拟安全区域，但是，当车辆偏向一侧行驶，尤其是靠近或有骑压线行为时，标线则出现在了该虚拟安全区域，为后续的骑压线判断提供了判断依据。

实施例4：

本实施例中提供一种监管重点运输车辆违法跨线超车的系统，结构如图7所示，包括：

一个摄像头，设置在车顶部的中间位置，对车辆运行前方的图像进行采集。

图像处理单元，接收所述摄像头采集的图像，并对该图像中前方道路上的标线进行识别，得到实线图像和虚线图像。所述实线图像包括白实线和黄实线，所述虚线图像包括白虚线和黄虚线。

虚拟安全区域设定单元：在所述摄像头拍摄的视角范围内，设置一个区域作为虚拟安全区域，当车辆正常行驶时，路面上的标线不会进入该虚拟安全区域；

中心处理单元，将所述实线图像和虚线图像的位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当实线图像从该虚拟安全区域的一侧进入且在该虚拟安全区域内移动后从其另一侧离开，判定该车辆违法跨线超车，则进行违法跨线超车报警提示。

作为进一步的实施方式，所述中心处理单元还包括将所述虚线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当虚线图像进入所述虚拟安全区域且持续时间达到预设的时间阈值时，则进行骑压线行驶报警提示。

在其他的实施方式中，上述虚拟安全区域设定单元还包括第一设置子模块，该模块中，当车辆正常前行时，左轮靠近左侧标线时，该左侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该虚拟安全区域的左边缘；当右轮靠近右侧标线时，该右侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该安全线的右边缘，该左右边缘之间的区域作为虚拟安全区域。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，其特征在于，包括如下步骤:

利用车辆前部设置的一个摄像头，对车辆运行前方的图像进行采集；

在所述摄像头拍摄的视角范围内，在视频画面设置一个虚拟区域作为虚拟安全区域，当车辆正常行驶时，路面上的标线不会进入该虚拟安全区域；其中，在视频画面设置一个虚拟区域作为虚拟安全区域的过程，包括：当车辆正常前行时，左轮靠近左侧标线时，该左侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该虚拟安全区域的左边缘；当右轮靠近右侧标线时，该右侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该虚拟安全区域的右边缘，该左右边缘之间的区域作为虚拟安全区域；

通过图像处理单元接收所述摄像头采集的图像，并对该图像中前方道路上的标线进行识别，得到道路标线的实线或虚线图像；

将所述实线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当实线图像进入虚拟安全区域并且从一侧一直移动到另一侧，说明车辆已经跨过该实线，则判定该车辆违法跨线超车，立即进行违法跨线超车报警提示。

2.根据权利要求1所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，其特征在于，还包括将所述实线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当道路施划的实线图像从视频画面虚拟安全区域的一侧进入且始终在虚拟安全区域内移动时，则判定该车辆违法跨线行驶，立即进行违法跨线行驶报警提示。

3.根据权利要求1或2所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，其特征在于，还包括将所述虚线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当虚线图像进入所述虚拟安全区域且持续时间达到预设的时间阈值时，则进行骑压线行驶报警提示。

4.根据权利要求3所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，其特征在于，所述摄像头设置在车辆前部的中间位置。

5.根据权利要求4所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的方法，其特征在于，所述实线包括白实线和黄实线，所述虚线包括白虚线和黄虚线。

6.一种监管重点运输车辆违法跨线超车的系统，其特征在于，包括：

一个摄像头，设置在车辆前部，对车辆运行前方的图像进行采集；

虚拟安全区域设定单元：在所述摄像头拍摄的视角范围内，在视频画面内设置一个区域作为虚拟安全区域，当车辆正常行驶时，路面上的标线不会进入该虚拟安全区域；所述虚拟安全区域设定单元包括第一设置子模块，当车辆正常前行时，左轮靠近左侧标线时，该左侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该虚拟安全区域的左边缘；当右轮靠近右侧标线时，该右侧标线在所述摄像头采集到的图像中的位置作为该虚拟安全区域的右边缘，该左边缘和右边缘之间的区域作为虚拟安全区域；

图像处理单元，接收所述摄像头采集的图像，并对该图像中前方道路上的标线进行识别，得到实线图像和虚线图像；

中心处理单元，将所述实线图像和虚线图像的位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当道路施划的实线图像从视频画面虚拟安全区域的一侧进入且始终在虚拟安全区域内移动时，则判定该车辆违法跨线行驶，立即进行违法跨线行驶报警提示；当实线图像进入虚拟安全区域并且从一侧一直移动到另一侧，说明车辆已经跨过该实线，则判定该车辆违法跨线超车，立即进行违法跨线超车报警提示。

7.根据权利要求6所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的系统，其特征在于，所述中心处理单元还包括将所述虚线图像位置与所述虚拟安全区域的位置进行比较，当虚线图像进入所述虚拟安全区域且持续时间达到预设的时间阈值时，则进行骑压线行驶报警提示。

8.根据权利要求6或7所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的系统，其特征在于，所述实线包括白实线和黄实线，所述虚线包括白虚线和黄虚线。

9.根据权利要求8所述的监管重点运输车辆违法跨线超车的系统，其特征在于，所述摄像头设置在车辆前部的中间位置。