CN105390027A - 一种道路安全监控预警设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种道路安全监控预警方法，包含对准道路上两个相对方向摄像的第一摄像设备和第二摄像设备，上述两台摄像设备将各自采集的图像信息发送至处理器，当其中一台摄像设备的图像中出现车辆画面时，所述处理器判断另一台摄像设备在当前获取的图像中是否存在移动物体，若有，则由处理器发出点亮警示灯的控制信号。本发明通过设置两个摄像头对准道路上两个相对方向摄像，监控道路上两个相对方向行驶的车辆或移动物体的情况，采用图像处理和警示灯相结合的方法，对存在两车交汇或车与移动物体交汇的情况进行警示，预防交通事故的发生，尤其适用于视野不好的弯道或路口。

Description

一种道路安全监控预警设备及方法

技术领域

本发明属于道路安全监控预警技术领域，尤其涉及一种道路安全监控预警设备及方法。

背景技术

随着安防监控的发展，在容易发生交通事故的道路区域安装摄像头，监控该区域的车辆行驶状况并保存录像，为交通事故的判断提供了有力证据。当车辆行驶到弯道或路口时，由于视野不好，无法辨清弯道或路口是否有对面方向驶来的车辆或者玩耍的老人儿童等，现有技术中通过在弯道或路口放置面镜或者安装一直闪的警示灯来警示车辆在弯道或路口有对面驶来的车辆或者玩耍的老人儿童等。

参见图1，现有技术的道路安全预警设备在弯道或路口的位置设置红外线发射器和红外线接收器，当红外线发射器感应到车辆或人时，发送信号给红外线接收器，单片机接收该信号并进行处理后发送给译码电路，译码电路将该信号转换成警示灯开启信号，警示灯点亮，警示车辆行驶人员弯道或路口的对面方向有驶来的车辆或行人，请谨慎慢行。该道路安全预警设备结构简单，能在一定程度上减少事故的发生，但当有车辆或行人从红外线发射器和路口中间的中空位置走入路口时，红外线发射器不能探测到车辆或行人经过，不能触发警示灯亮起，存在发生交通事故的风险。另外，该设备不能及时录像，不利于在发生事故后进行调查取证。该道路安全预警设备一般用于车速比较慢的小区，对于车速较快的道路，红外线发射器可能探测不到行驶速度较快的车辆，不能对来往的车辆进行有效的安全警示。故急需解决如何通过发挥视频监控对有可能发生交通事故的情况提前警示，避免突发交通事故的发生，又可以对交通事故录像留底，方便日后取证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种道路安全监控预警设备及方法，为在一些视角不好、易发生交通事故的弯道或路口运动的车辆准确地进行安全预警。

本发明的目的是这样实现的：一种道路安全监控预警方法，包含对准道路上两个相对方向摄像的第一摄像设备和第二摄像设备，上述两台摄像设备将各自采集的图像信息发送至处理器，当其中一台摄像设备的图像中出现车辆画面时，所述处理器判断另一台摄像设备在当前获取的图像中是否存在移动物体，若有，则由处理器发出点亮警示灯的控制信号。

进一步地，所述第一摄像设备和第二摄像设备固定监控角度后，分别采集背景图像发送至处理器，同时，处理器预设第一噪声阈值和第二噪声阈值；

在对道路监控时，处理器将实时获取的图像分别与对应的背景图像作差分处理，获得当前图像噪声，将当前图像噪声分别与第一噪声阈值和第二噪声阈值进行比较，若当前图像噪声≥第一噪声阈值时，存在移动车辆；若第二噪声阈值≤当前图像噪声<第一噪声阈值时，存在不是车辆的移动物体；否则，无移动物体。

进一步地，所述背景图像的获取过程为：连续获取多幅初始背景图像，将多幅初始背景图像的噪声平均化处理，获得背景图像。

进一步地，所述预警方法还包括：若处理器判断出其中一台摄像设备的图像中出现车辆画面，另一摄像设备中存在移动物体时，处理器保存两台摄像设备的录像；反之，放弃保存录像。

进一步地，所述处理器对存储的录像进行图像处理获得两相向行驶车辆的运动轨迹，并根据运动轨迹判断两车在行驶过程中是否出现停止、明显减速或者其中一车转向，当出现上述情况之一时，处理器再根据两车中心线之间的最小距离判定两车身是否重合，若车身重合，标定为2级疑似事故视频并发送至远程控制中心备份，同时发出告警，通知进行人为甄别；否则，标定为1级疑似事故视频。

进一步地，所述处理器判定两车身是否重合的步骤为：预设车身距离阈值，当处理器判断两车车身中心线之间的最小距离小于等于预设车身距离阈值时，判定两车身重合。

进一步地，所述车身中心线的划定步骤为：处理器对图像进行处理获得路面中心线，接着，画出多条垂直于路面中心线的基准线，并对采集图像中的车身固定点进行采样，根据基准线、路面中心线以及车身固定点画出车身中心线。

进一步地，所述车身固定点为车身两侧的后视镜、两前灯、两后尾灯、品牌标识、车内后视镜或者车牌中的一个或多个的中心点。

利用本发明的方法，本发明另外提供了一种道路安全监控预警设备。

一种道路安全监控预警设备，包括带有警示灯的处理器，该预警设备还包括对准道路上两个相对方向摄像的第一摄像设备与第二摄像设备，第一摄像设备和第二摄像设备分别采集图像发送至处理器，处理器对图像进行处理，当其中一台摄像设备的图像中出现车辆画面时，所述处理器判断另一台摄像设备在当前获取的图像中是否存在移动物体，若有，则由处理器发出点亮警示灯的控制信号。

进一步地，所述第一摄像设备、第二摄像设备以及处理器分开安装在不同的安装设备上或安装在同一安装设备上。

本发明的有益效果：本发明通过设置两个摄像头对准道路上两个相对方向摄像，监控道路道路上两个相对方向行驶的车辆或移动物体的情况，采用图像处理和警示灯相结合的方法，对存在两车交汇或车与移动物体交汇的情况进行警示，预防交通事故的发生，尤其适用于视野不好的弯道或路口。同时，两个摄像头在道路的中心区域进行重叠监控，使得不存在监控死角，最大范围对交汇情况进行监控，有效预防事故发生。

为了方便后续的事故鉴定，现有技术中监控路口或弯道的路况录像是全部保存的，本发明对此进行了改进，通过对拍摄的图像进行分析，当判断出监控的视角范围内存在相向行驶的车辆的移动物体时，处理器才保存录像；否则放弃保存录像。通过上述保存录像的方式，减少存储所需的内存大小，降低设备成本。同时，处理器对保存的录像进一步分析，获得相向行驶的车辆与移动物体的运动轨迹，根据运动轨迹对录像进行分级标定并控制是否将处理器存储的录像发送至远程控制中心进行人为甄别，减少了甄别录像的数据量，同时，通过录像分级标定，在需要事故鉴定时能更精确、快速地调取出录像片段。

利用图像处理的方法来判断是否存在运动的物体以及两车交汇时是否发生碰撞，判断更为精确且速度快。进一步，对标准参考图像进行校准，能够减少误报警的出现。

附图说明

图1为本现有技术道路安全预警设备示意图；

图2为本发明实施例设备分开安装示意图；

图3为本发明实施例设备一体安装示意图；

图4为本发明实施例道路安全预警方法流程图；

图5为本发明实施例车辆中心线划定示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

参见图2-3，本发明的一种道路安全监控预警设备，包括第一摄像设备1、带有警示灯的处理器2以及第二摄像设备3，第一摄像设备1与第二摄像设备3对准道路上两个相对方向摄像，其中，道路上两个相对方向可以是同一道路的两个相对方向，也可以是三岔路口或十字路口处交叉道路的两个相对方向。第一摄像设备1与第二摄像设备3在对准道路上相对方向后，采集图像信息发送至处理器2，处理器2对图像进行处理并根据处理结果发送控制信号至警示灯，控制警示灯的开启。另外，本实施例还包括远程控制中心，远程控制中心与处理器2实时通信，用于备份需要的录像。为方便后续对录像的甄别，第一摄像设备1与第二摄像设备3采集的图像能最大化显示出道路两侧的边沿线。

第一摄像设备1、处理器2以及第二摄像设备2分别安装在位于弯道或路口处的安装设备上，第一摄像设备1、处理器2以及第二摄像设备3可以作为一体安装于同一安装设备上，也可以分开安装在不同的安装设备上。第一摄像设备1和第二摄像设备3分别用于监控道路上两个相对方向驶来的车辆或其它移动物体。在本实施例中，第一摄像设备1用于监控从道路4方向驶来的车辆或其它移动物体，第二摄像设备3用于监控从道路5方向驶来的车辆或其它移动物体。为了更好地对路况进行监控，第一摄像设备1和第二摄像设备3均采用网络摄像机。

在安装完第一摄像设备1和第二摄像设备3之后，第一摄像设备1和第二摄像设备3安装角度均固定不变，监控角度也固定不变，分别对道路两个方向的路况进行监控。其中，第一摄像设备1和第二摄像设备3的监控区域在弯道或路口的中心区域重叠监控，避免监控死角。

第一摄像设备1和第二摄像设备3对弯道或路口两个方向上的道路背景分别取样作为各自监控道路方向的背景图像，即第一摄像设备1对道路5方向的道路背景取样作为第一摄像设备1的第一背景图像，第二摄像设备3对道路4方向的道路背景取样作为第二摄像设备3的第二背景图像。

处理器2对第一摄像设备1和第二摄像设备3实时采集的图像均作差分处理，具体地，将第一摄像设备1或第二摄像设备3采集到的图像分别与各自的背景图像作差分处理，将当前图像与背景图像不同的部分以噪声的形式表现出来，不同部分的面积大小即是当前图像噪声。预先设定噪声的噪声阈值，当大于此噪声阈值时，判定为有运动物体，小于噪声阈值时则无运动物体。在本实施例中，处理器预设第一噪声阈值和第二噪声阈值，其中，第二噪声阈值<第一噪声阈值。在对道路监控时，处理器将实时获取的图像分别与背景图像作差分处理，获得当前图像噪声，将当前图像噪声分别与第一噪声阈值和第二噪声阈值进行比较，若当前图像噪声≥第一噪声阈值时，存在移动车辆；若第二噪声阈值≤当前图像噪声<第一噪声阈值时，存在其它移动物体(即不是车辆的移动物体)；否则，无移动物。

为了减少路面反光或垃圾物等情况对图像噪声的影响，第一摄像设备1或第二摄像设备3动态监测噪声为0或者特别小的路况，通过一段时间的采样，获得此段时间内的初始背景图像，选定其中一幅作为基准背景图像，将初始背景图像与基准背景图像作差分处理，并计算出初始背景图像的噪声，将采样时间段内的初始背景图像进行噪声平均化处理，获得背景图像。具体地，当路面中存在塑料袋、垃圾物等杂物或反光时，采集到图像的噪声比较小，此种情况下，虽然存在运动物，但不应该进行预警提示，因为误差的原因，可能存在误报警，为了减少误报警的出现，本实施例采取对背景图像进行校准，将采样时间段内，噪声较小的图像进行平均化处理，得到平均化处理后的图像作为背景图像。

利用本发明的设备，本发明另外提供了一种道路安全监控预警方法，参见图4，当处理器2判断到有车辆进入第一摄像设备1的监控范围时，处理器2判断第二摄像设备3在当前获取的图像中是否存在移动物体监控弯道或路口另一方向是否有移动物体，当处理器2判断出第二摄像设备3未监控到移动的物体时，放弃保存录像。当处理器2判断出第二摄像设备3监控到移动的物体时，处理器2存储第一摄像设备1和第二摄像设备3的录像，然后，计算第二摄像设备3采集到当前图像噪声并分别与第二摄像设备3采集图像的第一噪声阈值和第二噪声阈值进行比较，当前图像噪声≥第一噪声阈值时，判断存在相向行驶的车辆，处理器2保存第一摄像设备1和第二摄像设备3监控的录像并发出点亮警示灯的控制信号，触发警示灯的黄灯亮起，提醒车主注意另一方向有车辆，谨慎行驶；若第二噪声阈值≤当前图像噪声<第一噪声阈值时，判断存在相向移动的其它移动物体，处理器2保存第一摄像设备1和第二摄像设备3的录像并发出点亮警示灯的控制信号，触发警示灯的黄灯亮起，提醒车主注意另一方向有其它移动物体，谨慎行驶；否则，无移动物，处理器2不给警示灯发出信号。

若处理器判断出其中一台摄像设备的图像中出现车辆画面，另一台摄像设备中存在移动物体时，当处理器监测到移动物体离开另一台摄像设备的监控范围，则根据车辆和移动物体之间的最小距离对录像进行分级标定并根据标定结果控制是否将录像发送至远程控制中心进行备份。

在本实施例中，第一摄像设备1和第二摄像设备3没有主次之分，即处理器2可对第一摄像设备1和第二摄像设备3监控的路况录像替换进行处理。

处理器2对录像进行处理并分级标定来判断两目标车辆或是否存在碰撞并根据分级标定的结果来决定是否将疑似事故的录像发送至远程控制中心备份存储。首先，对录像中的画面进行运动轨迹的分析，根据两车运动轨迹，判断两车在行驶过程中出现停止、明显减速或者其中一车转向的情况，若存在上述情况之一，则初步判断为疑似事故，接着进行车身的重合判断。

参见图5，相向行驶的两车辆的车身是否重合的判断过程为：预设车身距离阈值，当处理器判断出两车中心线之间的最小距离小于等于预设车身距离阈值时，则标定为2级疑似事故的录像，处理器2将第一摄像设备1和第二摄像设备3监控到的视频发送至远程控制中心进行备份，同时发出预警，通知人员进行人为甄别；否则标定为1级疑似录像，放弃备份。

车身中心线划定原理：第一摄像设备1和第二摄像设备3固定安装后，采集图像发送至处理器2进行处理，处理器2对图像进行处理，通过道路的边缘划定路边线4’，进而划定监控道路的路面中心线5’，当然也可通过路面的单黄线来划定监控道路的路面中心线5’，得到路面中心线5’后进一步划定多条垂直于路面中心线5’的基准线3’，基准线3’用于判定车身是否正，当判定出车身正时，通过对车身固定点2’的采样，根据基准线3’、路面中心线5’以及采样的车身固定点2’划出车身的中心线。车身固定点2’可选自车身两侧的后视镜、两前灯、两后尾灯、品牌标识、车内后视镜、车牌中的一个或多个的中心点。

划出车身中心线的方法可以为：a.通过品牌标识中心点和车内后视镜中心点划定；b.车身前灯或后尾灯的中心点连线垂直于路面中心线的时候，取与路面平行的中点画线作为车身中心线；c.车牌的长度是唯一的，取垂直于车辆两前灯中心点连线、两后尾灯中心点连线或者车身两侧的后视镜的中心点连线的车牌中点画线作为车身中心线；d.垂直于车辆两后尾灯的中心点连线并经过车后品牌标识中心点的线作为车身中心线。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种道路安全监控预警方法，其特征在于，包含对准道路上两个相对方向摄像的第一摄像设备和第二摄像设备，上述两台摄像设备将各自采集的图像信息发送至处理器，当其中一台摄像设备的图像中出现车辆画面时，所述处理器判断另一台摄像设备在当前获取的图像中是否存在移动物体，若有，则由处理器发出点亮警示灯的控制信号。

2.如权利要求1所述的道路安全监控预警方法，其特征在于，所述第一摄像设备和第二摄像设备固定监控角度后，分别采集背景图像发送至处理器，同时，处理器预设第一噪声阈值和第二噪声阈值；

在对道路监控时，处理器将实时获取的图像分别与对应的背景图像作差分处理，获得当前图像噪声，将当前图像噪声分别与第一噪声阈值和第二噪声阈值进行比较，若当前图像噪声≥第一噪声阈值时，存在移动车辆；若第二噪声阈值≤当前图像噪声<第一噪声阈值时，存在不是车辆的移动物体；否则，无移动物体。

3.如权利要求2所述的道路安全监控预警方法，其特征在于，所述背景图像的获取过程为：连续获取多幅初始背景图像，将多幅初始背景图像的噪声平均化处理，获得背景图像。

4.如权利要求1所述的道路安全监控预警方法，其特征在于，所述预警方法还包括：若处理器判断出其中一台摄像设备的图像中出现车辆画面，另一摄像设备中存在移动物体时，处理器保存两台摄像设备的录像；反之，放弃保存录像。

5.如权利要求4所述的道路安全监控预警方法，其特征在于，所述处理器对存储的录像进行图像处理获得两相向行驶车辆的运动轨迹，并根据运动轨迹判断两车在行驶过程中是否出现停止、明显减速或者其中一车转向，当出现上述情况之一时，处理器再根据两车中心线之间的最小距离判定两车身是否重合，若车身重合，标定为2级疑似事故视频并发送至远程控制中心备份，同时发出告警，通知进行人为甄别；否则，标定为1级疑似事故视频。

6.如权利要求5所述的道路安全监控预警方法，其特征在于，所述处理器判定两车身是否重合的步骤为：预设车身距离阈值，当处理器判断两车车身中心线之间的最小距离小于等于预设车身距离阈值时，判定两车身重合。

7.如权利要求5所述的道路安全监控预警方法，其特征在于，所述车身中心线的划定步骤为：处理器对图像进行处理获得路面中心线，接着，画出多条垂直于路面中心线的基准线，并对采集图像中的车身固定点进行采样，根据基准线、路面中心线以及车身固定点画出车身中心线。

8.如权利要求7所述的道路安全监控预警方法，其特征在于，所述车身固定点为车身两侧的后视镜、两前灯、两后尾灯、品牌标识、车内后视镜或者车牌中的一个或多个的中心点。

9.一种道路安全监控预警设备，包括带有警示灯的处理器，其特征在于，该预警设备还包括对准道路上两个相对方向摄像的第一摄像设备与第二摄像设备，第一摄像设备和第二摄像设备分别采集图像发送至处理器，处理器对图像进行处理，当其中一台摄像设备的图像中出现车辆画面时，所述处理器判断另一台摄像设备在当前获取的图像中是否存在移动物体，若有，则由处理器发出点亮警示灯的控制信号。

10.如权利要求9所述的道路安全监控预警设备，其特征在于，所述第一摄像设备、第二摄像设备以及处理器分开安装在不同的安装设备上或安装在同一安装设备上。