CN106297314A - 一种逆行或压线车辆行为的检测方法、装置及一种球机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆行或压线车辆行为的检测方法、装置及一种球机，其中，所述逆行或压线车辆行为的检测方法包括：获取车辆特征信息；根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置；根据车辆位置，确定所述车辆轨迹，并判断所述车辆是否逆行或压线；如果所述车辆逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储。本发明通过自动获取车辆特征信息，并判断逆行或压线，从而跟踪记录所述逆行或压线车辆，使得逆行或压线行为取证系统简化，错抓率降低，降低了人力工作量及人力成本，从而克服了固定式的电子警察相机布控范围小的劣势，提高监控效率。

Description

一种逆行或压线车辆行为的检测方法、装置及一种球机

技术领域

本发明涉及智能交通监控技术领域，特别涉及一种逆行或压线车辆行为的检测方法、装置及一种球机。

背景技术

随着机动车辆不断增加，各种交通违法行为层出不穷。其中，压线逆行车辆与正常交通流形成冲突点，直接影响了机动车、非机动车、行人的正常通行，致使减速行驶甚至停止不前，时常引发交通拥阻，也容易引起交通事故。

目前处理此类交通违法行为的手段通常是派交管人员定期现场执法，或者在指挥中心派专人用球机手动抓拍取证对违法车辆进行违法处罚，以及固定式的电子警察相机自动抓拍，但取得的收效仍比较有限。主要问题在于以下三方面：一、现场执法很难保证执法人员24小时在场，经常存在执法人员在场时秩序井然，执法人员离开后混乱依旧的现象，难以起到有效震慑效果。二、采用云台手动抓拍取证主要存在点位不足、取证不够标准大部分证据不符合目前道路违法取证的公安行业标准，容易引起执法纠纷。三、固定式的电子警察相机监控视野范围小。

然而，随着计算机视觉技术的不断发展，通过视频分析提取车辆运动轨迹从而检测逆行或压线行为的研究较为成熟，而如何准确高效地对逆行或压线车辆抓拍取证成为难点。

因此，在发明人开发智能交通逆行或压线车辆行为检测设计的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：

现有技术中获取逆行或压线车辆行为取证系统设计复杂，错抓概率较大，且需要配置的人力工作量大。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种逆行或压线车辆行为的检测方法，包括：

获取车辆特征信息；

根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置；

根据车辆位置，确定车辆轨迹，判断所述车辆是否逆行或压线；

如果所述车辆逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储。

另一方面，本发明还提供了一种逆行或压线车辆行为的检测装置，包括：

车辆特征获取单元，用于获取车辆特征信息；

车辆位置确定单元，用于根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置；

判断单元，用于根据车辆位置，确定所述车辆轨迹，并判断所述车辆是否逆行或压线；

跟踪存储单元，用于如果所述车辆逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储。

再一方面，本发明还提供了一种球机，包括如上所述逆行或压线车辆行为的检测装置。

本发明的技术方案通过单个球机获取车辆特征信息；根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置；根据车辆位置，确定车辆轨迹，判断所述车辆是否逆行或压线；如果所述车辆逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储。从而使得逆行或压线行为取证系统简化，错抓率降低，还降低了人力工作量及人力成本，同时球机监控视野范围广，提高监控效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种逆行或压线车辆行为的检测方法流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种逆行或压线车辆行为的检测方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种逆行或压线车辆行为的检测装置结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种球机结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1为所示为本发明实施例提供的一种逆行或压线车辆行为的检测方法流程示意图；该方法包括：

101：获取车辆特征信息；

102：根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置；

103：根据车辆位置，得到车辆运动轨迹，判断所述车辆是否逆行或压线；

104：如果所述车辆逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储。

基于以上实施例，如图2所示，为本发明实施例提供的另一种逆行或压线车辆行为的检测方法；该方法包括：

201：预设球机的预置位信息及预设车辆逆行或压线角度阈值；

所述预置位信息包括：车道标志线，车道分界线，测量线，划定车辆检测区域；

需要说明的是，所述车辆逆行角度阈值可以为θmargin；逆行方向的角度θ(和车道分界线角度一致)，车辆在x、y方向的实时速度Vx、Vy，当车辆运动方向的角度满足θ-θmargin<arctan(Vy/Vx)<θ+θmargin时，确定为逆行发生；例如：设车道分界线方程Ax+By+C＝0，根据1中划定的车道分界线计算参数ABC，当满足(Axi+Byi+C)*(Axi+1+Byi+1+C)<0时，认为发生压线。

202：获取所述划定车辆检测区域内车辆特征信息；具体的讲就是系统通过在预置位处，即在所述划定车辆检测区域的图像特征中对目标车辆的正向车头或者车尾进行车辆检测；所述车辆检测主要利用大量学习样本，使用方向梯度直方图(Histogrrams ofOriented Gradients，简称HOG)特征和支持向量机(Support Vector Machine，简称SVM)训练检测器，确定出目标车辆；然后，根据目标车辆确定其初始位置信息。

203：根据所述车辆特征信息，确定所述车辆的二维坐标；具体的讲，就是采用光流法对所述目标车辆进行实时跟踪，确定目标车辆的二维坐标。

204：将所述车辆的二维坐标转换为三维坐标；

205：根据所述三维坐标，获取所述车辆的三维跟踪框，记录预设时间段内各个时刻的车辆位置，形成车辆运动轨迹；所述三维跟踪框包括：车辆位置及角度变化信息。

206：根据所述车辆逆行或压线角度阈值，所述车辆运动轨迹与所述车道分界线夹角信息，判断所述车辆是否发生逆行或压线。具体的讲：当所述车辆运动轨迹和所述车道分界线夹角小于所述车辆逆行或压线角度阈值，认定所述车辆发生逆行；当所述车辆运动轨迹和所述车道分界线相交，认定所述车辆发生压线。

207：当所述车辆的运动轨迹发生逆行或压线，则根据所述车辆运动轨迹获取预设时长之后的车辆所在位置，所述预设时长是球机执行一次3D放大所需时间，并发送启动3D定位功能并开始记录跟踪目标车辆轨迹；所述跟踪目标车辆的方法包括：所述斜向车检，粒子滤波；所述斜向车检基于可变形部件模型(Deformable Parts Model，简称DPM)物体检测方法。

208：根据所述预设时长之后的车辆所在位置，确定3D定位的目标区域，启动3D定位功能，并开始记录存储所述车辆运动轨迹，同时跟踪所述车辆，获取所述车辆在球机运动过程中的实时位置信息；所述位置信息包括：车辆在球机中的位置坐标及大小；具体的讲，就是根据当前目标车辆的车辆运动轨迹信息，确定所述目标车辆在3D定位结束时所在的区域；在球机拉近目标车辆的同时，仍继续实时斜向车检、粒子滤波来跟踪目标车辆，根据所述跟踪结果，实时调整球机3D定位的状态，保证目标车辆在违法过程中始终都在球机的视野范围之内。

需要说明的是，在斜向检测的过程中，对所述车辆同时进行粒子滤波跟踪，综合两者输出目标跟踪信息；

根据所述目标跟踪信息，对应调整所述3D定位的目标区域；

具体的讲，就是用斜向车检的结果即斜向检测信息，更新三维跟踪框，无无斜向车检结果时，使用粒子滤波跟踪目标，更新三维跟踪框；根据所述三维跟踪框的位置判断目标车辆位置大小，随时调整3D定位，保证违法目标在违法过程中始终在视野范围之内。

209：根据所述目标车辆在球机运动过程中的实时位置信息，调整球机运动；具体的讲，就是在3D定位过程中，对所述车辆进行实时粒子滤波和斜向车检，综合两者结果得到违法目标的位置跟踪结果，并根据所述跟踪结果对应调整3D定位的目标区域。

210：当所述车辆发生压线或者逆行，且所述车辆在球机中的大小达到预定二维跟踪框时，进行车牌识别，并获取所述车辆的逆行或压线特写图。

需要说明的是，在跟踪目标车辆逆行或压线结束时，获取车辆的特写图片并对其进行车牌识别，与此同时，还记录存储所述抓拍车辆逆行或压线图片的抓拍时间、车牌识别结果等数据信息，同时自动保存整个抓拍过程的录像作为执法依据；完成所述违法抓拍后，系统控制球机自动回到预置位，再进行逆行或压线车辆行为的检测。

还需要说明的是，所述3D定位功能，是指将目标区域平移至视野中心并进行放大，即从预置位监测状态转换为锁定放大。

如图3所示，为本发明实施例提供的一种逆行或压线车辆行为的检测装置；该装置包括：

车辆特征获取单元301，用于获取车辆特征信息；

车辆位置确定单元302，用于根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置；

判断单元303，用于根据车辆位置，确定所述车辆轨迹，判断所述车辆是否逆行或压线；

跟踪存储单元304，用于如果所述车辆逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储。

需要说明的是，该装置还包括：

预设置单元，用于预设球机的预置位信息；所述预置位信息包括：车道标志线，车道分界线，测量线，划定车辆检测区域；

所述车辆特征获取单元，用于获取所述划定车辆检测区域内车辆特征信息。

还需要说明的是，所述车辆位置确定单元，用于根据所述车辆特征信息，确定所述车辆的二维坐标；将所述车辆的二维坐标转换为三维坐标；根据所述三维坐标，获取所述车辆的三维跟踪框，记录预设时间段内各个时刻的车辆位置，形成车辆运动轨迹；所述三维跟踪框包括：车辆位置及角度变化信息。

还需要说明的是，该装置，还包括：

角度设置单元，用于预设车辆逆行角度阈值；

所述判断单元，用于根据所述车辆逆行或压线角度阈值，所述车辆运动轨迹与所述车道分界线夹角信息，判断所述车辆是否发生逆行或压线；当所述车辆运动轨迹和所述车道分界线夹角小于所述车辆逆行或压线角度阈值，认定所述车辆发生逆行；当所述车辆运动轨迹和所述车道分界线相交，认定所述车辆发生压线；

所述跟踪存储单元，用于如果所述车辆发生逆行或压线，则根据所述车辆运动轨迹获取预设时长之后的车辆所在位置，所述预设时长是球机执行一次3D放大所需时间；根据所述预设时长之后的车辆所在位置，确定3D定位的目标区域，启动3D定位功能，并开始记录存储所述车辆运动轨迹，同时跟踪所述车辆，获取所述车辆在球机运动过程中的实时位置信息；所述位置信息包括：车辆在球机中的位置坐标及大小；根据所述目标车辆在球机运动过程中的实时位置信息，调整球机运动；

还需要说明的是，所述跟踪存储单元，还包括：

车牌识别子单元，用于当所述车辆发生压线或者逆行，且所述车辆在球机中的大小达到预定二维跟踪框时，进行车牌识别，并获取所述车辆的逆行或压线特写图。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种球机；该球机包括：如上所述逆行或压线车辆行为的检测装置。

本发明的技术方案通过单个球机获取车辆特征信息；根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置；根据车辆位置，确定所述车辆轨迹，并判断所述车辆是否逆行或压线；如果所述车辆逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储；实现了单球机锁定，抓拍及存储记录目标违法逆行或压线车辆违规全过程。因此，简化了现场安装调试球机程序，降低了调试难度；且通过一个球机完成同一个违法车辆连续跟踪，抓拍机存储记录全过程，对于目标违法车辆进行实时检测定位，定位检测结果作为反馈控制球机移动，与球机实现信息交互和互动，从而大大降低了错抓概率；由于本发明技术方案采用的单球机实时自动抓拍技术，可以根据交管需求，进行全天或者分时段进行实时抓拍跟踪违章逆行或压线车辆行为，从而大大提高了抓拍违章逆行或压线车辆行为的效率，降低人力成本，进而能够缓解城市道路交通拥堵程度、减少违章掉头引发的交通事故。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种逆行或压线车辆行为的检测方法，其特征在于，包括：

获取车辆特征信息；

根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置；

根据车辆位置，确定所述车辆轨迹，并判断所述车辆是否逆行或压线；

如果所述车辆逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

预设球机的预置位信息；所述预置位信息包括：车道标志线，车道分界线，测量线，划定车辆检测区域；

所述获取车辆特征信息步骤为：

获取所述划定车辆检测区域内车辆特征信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置步骤，包括：

根据所述车辆特征信息，确定所述车辆的二维坐标；

将所述车辆的二维坐标转换为三维坐标；

根据所述三维坐标，获取所述车辆的三维跟踪框，记录预设时间段内各个时刻的车辆位置，形成车辆运动轨迹；所述三维跟踪框包括：车辆位置及角度变化信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法，还包括：

预设车辆逆行或压线角度阈值；

所述根据车辆位置，确定所述车辆轨迹，并判断所述车辆是否逆行或压线步骤为：

根据所述车辆逆行或压线角度阈值，所述车辆运动轨迹与所述车道分界线夹角信息，判断所述车辆是否发生逆行或压线；

当所述车辆运动轨迹和所述车道分界线夹角小于所述车辆逆行或压线角度阈值，认定所述车辆发生逆行；当所述车辆运动轨迹和所述车道分界线相交，认定所述车辆发生压线。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述如果所述车辆发生逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储步骤，包括：

如果所述车辆发生逆行或压线，则根据所述车辆运动轨迹获取预设时长之后的车辆所在位置，所述预设时长是球机执行一次3D放大所需时间；

根据所述预设时长之后的车辆所在位置，确定3D定位的目标区域，启动3D定位功能，并开始记录存储所述车辆运动轨迹，同时跟踪所述车辆，获取所述车辆在球机运动过程中的实时位置信息；所述位置信息包括：车辆在球机中的位置坐标及大小；

根据所述目标车辆在球机运动过程中的实时位置信息，调整球机运动。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

当所述车辆发生压线或者逆行，且所述车辆在球机中的大小达到预定二维跟踪框时，进行车牌识别，并获取所述车辆的逆行或压线特写图。

7.一种逆行或压线车辆行为的检测装置，其特征在于，包括：

车辆特征获取单元，用于获取车辆特征信息；

车辆位置确定单元，用于根据所述车辆特征信息，确定所述车辆位置；

判断单元，用于根据车辆位置，确定所述车辆轨迹，并判断所述车辆是否逆行或压线；

跟踪存储单元，用于如果所述车辆逆行或压线，则对所述车辆进行跟踪检测，并将跟踪检测过程进行记录存储。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

预设置单元，用于预设球机的预置位信息；所述预置位信息包括：车道标志线，车道分界线，测量线，划定车辆检测区域；

所述车辆特征获取单元，用于获取所述划定车辆检测区域内车辆特征信息。

所述车辆位置确定单元，用于根据所述车辆特征信息，确定所述车辆的二维坐标；将所述车辆的二维坐标转换为三维坐标；根据所述三维坐标，获取所述车辆的三维跟踪框，记录预设时间段内各个时刻的车辆位置，形成车辆运动轨迹；所述三维跟踪框包括：车辆位置及角度变化信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置，还包括：

角度设置单元，用于预设车辆逆行或压线角度阈值；

所述判断单元，用于根据所述车辆逆行或压线角度阈值，所述车辆运动轨迹与所述车道分界线夹角信息，判断所述车辆是否发生逆行或压线；当所述车辆运动轨迹和所述车道分界线夹角小于所述车辆逆行或压线角度阈值，认定所述车辆发生逆行；当所述车辆运动轨迹和所述车道分界线相交，认定所述车辆发生压线；

所述跟踪存储单元，用于如果所述车辆发生逆行或压线，则根据所述车辆运动轨迹获取预设时长之后的车辆所在位置，所述预设时长是球机执行一次3D放大所需时间；根据所述预设时长之后的车辆所在位置，确定3D定位的目标区域，启动3D定位功能，并开始记录存储所述车辆运动轨迹，同时跟踪所述车辆，获取所述车辆在球机运动过程中的实时位置信息；所述位置信息包括：车辆在球机中的位置坐标及大小；根据所述目标车辆在球机运动过程中的实时位置信息，调整球机运动；

所述跟踪存储单元，还包括：

车牌识别子单元，用于当所述车辆发生压线或者逆行，且所述车辆在球机中的大小达到预定二维跟踪框时，进行车牌识别，并获取所述车辆的逆行或压线特写图。

10.一种球机，其特征在于，包括：如权利要求7-9中任意一项所述逆行或压线车辆行为的检测装置。