CN109033929B - 一种查处未成年人危险驾驶行为的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种查处未成年人危险驾驶行为的方法，包括提供基于车窗鉴别的巡查移动车以在鉴别车窗的基础上，缩小对未成年人危险驾驶行为进行检测的范围，移动车包括：巡查移动车主体结构，包括行驶驱动设备、现场显示设备、移动通信设备和移动车车体；图像拍摄设备，设置在所述移动车车体的顶部，用于对所述巡查移动车主体结构所在位置附近的道路进行场景拍摄以获得实时场景图像，所述图像拍摄设备包括CSI输出接口、图像采集部件、背景检测部件和单片机部件，所述图像采集部件用于执行对所述巡查移动车主体结构所在位置附近的道路进行的场景拍摄，以输出所述实时场景图像。通过本发明，能够实现对未成年人驾车行为的突然性检测。

Description

一种查处未成年人危险驾驶行为的方法

技术领域

本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种查处未成年人危险驾驶行为的方法。

背景技术

常规的对车辆的违章检测方式是，在固定的交通路口设置监控摄像头或传感器，对车辆以及驾驶员的各种违章行为进行现场检测。这种方式的优点是实时性好，便于现场取证和设备维护，纯电子控制，这种方式的缺点是监控位置过于固定，对于熟悉交通路口的驾驶员来说，很容易进行躲避。

因此，为了突现交通违章检测的突然性，使得熟悉交通路口的驾驶员难以躲避，从而保证各个驾驶员的谨慎驾驶，维持整个交通的安全秩序，交通管理部门都配置有巡查移动车，通过移动的方式进行经过车辆的违章检测。然而，这种方式也存在缺点，即由于过往车辆速度太快，无法及时进行图像定位和跟踪，以及智能化水平不高等。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种查处未成年人危险驾驶行为的方法，能够在巡查移动车主体结构上搭载了有针对性的图像识别机制，基于窗户成像特点和预设车窗外形图案，将识别范围缩小到车窗，并确定所述车窗部分中的驾驶室区域，对所述车窗部分中的驾驶室区域进行体形匹配，以确定所述车窗部分中的驾驶室区域中是否存在未成年人体形，并在确定存在未成年人体形时，发出未成年人驾驶报警信号。

更具体地，本发明至少具备以下几处关键发明点：

(1)通过对车窗、驾驶室的层层缩小范围的识别模式，对未成年人危险驾驶行为进行准确鉴定；

(2)利用了车窗目标行列相似性高的特点，建立了行相似性数据的方差和列相似性数据的方差作为匹配因子进行匹配的识别机制；

(3)采用基于预设车窗外形图案的滑动窗口搜索方式，对待识别图像中的车窗目标进行搜索，提高了后续车窗目标识别的针对性和效率；

(4)改进图像拍摄设备的内部结构，引入背景检测部件和单片机部件以对采集到的图像的背景复杂度进行检测，并基于检测到的背景复杂度调整采集到的现场图像的对比度，从而提高图像拍摄设备的自适应处理能力。

根据本发明的一方面，提供了一种查处未成年人危险驾驶行为的方法，该方法包括提供基于车窗鉴别的巡查移动车以在鉴别车窗的基础上，缩小对未成年人危险驾驶行为进行检测的范围，所述基于车窗鉴别的巡查移动车包括：

巡查移动车主体结构，包括行驶驱动设备、现场显示设备、移动通信设备和移动车车体；

图像拍摄设备，设置在所述移动车车体的顶部，用于对所述巡查移动车主体结构所在位置附近的道路进行场景拍摄以获得实时场景图像，所述图像拍摄设备包括CSI输出接口、图像采集部件、背景检测部件和单片机部件，所述图像采集部件用于执行对所述巡查移动车主体结构所在位置附近的道路进行的场景拍摄，以输出所述实时场景图像；

白平衡处理设备，设置在所述移动车车体内，与所述CSI输出接口连接，用于接收所述目标场景图像，并对所述目标场景图像执行白平衡处理，以获得并输出白平衡图像；

窗口选择设备，用于基于预设车窗外形图案，选择与预设车窗外形图案大小匹配的滑动窗口尺寸；

窗口搜索设备，与所述白平衡处理设备连接，用于接收所述目标场景图像，还用于与所述窗口选择设备连接，用于接收所述滑动窗口尺寸，以所述目标场景图像的每一个像素点为中心，获得与该像素点对应的采用所述滑动窗口尺寸的滑动窗口，其中，对于所述目标场景图像边缘处的像素点或靠近所述目标场景图像边缘处的像素点，以其为中心，获得与该像素点对应的采用所述滑动窗口尺寸的滑动窗口，滑动窗口的一部分在所述目标场景图像外，滑动窗口的另一部分在所述目标场景图像内，在所述目标场景图像外的部分的各个像素点的像素值被设定为0；

相似性检测设备，与所述窗口搜索设备连接，用于接收所述目标场景图像的每一个像素点对应的滑动窗口，对每一个滑动窗口的上下两行之间进行行相似性检测，以获得多个行相似性数据，多个行相似性数据的总数为对应滑动窗口的行数减1，对每一个滑动窗口的左右列之间进行列相似性检测，以获得多个列相似性数据，多个列相似性数据的总数为对应滑动窗口的列数减1，计算多个行相似性数据的方差以获得第一方差，计算多个列相似性数据的方差以获得第二方差；

其中，所述行驶驱动设备用于驱动所述移动车车体的行驶模式，所述现场显示设备设置在所述移动车车体内，所述移动通信设备设置在所述移动车车体的顶部。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于车窗鉴别的巡查移动车的结构方框图。

图2为根据本发明实施方案示出的基于车窗鉴别的巡查移动车的巡查环境模拟图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于车窗鉴别的巡查移动车的实施方案进行详细说明。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种查处未成年人危险驾驶行为的方法，该方法包括提供基于车窗鉴别的巡查移动车以在鉴别车窗的基础上，缩小对未成年人危险驾驶行为进行检测的范围。所述基于车窗鉴别的巡查移动车能够在利用巡查移动车的突然性检测的特点的同时，利用窗户的成像特点，层层缩小图像检测范围，最终确定过往车辆是否存在未成年人并进行相应的报警。

图1为根据本发明实施方案示出的基于车窗鉴别的巡查移动车的结构方框图，所述移动车包括：

巡查移动车主体结构，包括行驶驱动设备、现场显示设备、移动通信设备和移动车车体；

其中，所述行驶驱动设备用于驱动所述移动车车体的行驶模式，所述现场显示设备设置在所述移动车车体内，所述移动通信设备设置在所述移动车车体的顶部。

接着，继续对本发明的基于车窗鉴别的巡查移动车的具体结构进行进一步的说明。

所述基于车窗鉴别的巡查移动车中还可以包括：

图像拍摄设备，设置在所述移动车车体的顶部，用于对所述巡查移动车主体结构所在位置附近的道路进行场景拍摄以获得实时场景图像；

其中，所述图像拍摄设备包括CSI输出接口、图像采集部件、背景检测部件和单片机部件。

在所述基于车窗鉴别的巡查移动车中：

所述图像采集部件用于执行对所述巡查移动车主体结构所在位置附近的道路进行的场景拍摄，以输出所述实时场景图像；

所述背景检测部件与所述图像采集部件连接，用于接收所述实时场景图像，并对所述实时场景图像执行背景复杂度检测以输出当前复杂度因子。

在所述基于车窗鉴别的巡查移动车中：

所述单片机部件分别与所述图像采集部件和所述背景检测部件连接，用于基于所述当前复杂度因子调整所述图像采集部件的实时场景图像的采集，使得采集到的实时场景图像的对比度与所述当前复杂度因子成正比；

所述CSI输出接口与所述图像采集部件连接，用于接收调整后的实时场景图像以作为目标场景图像输出。

所述基于车窗鉴别的巡查移动车中还可以包括：

白平衡处理设备，设置在所述移动车车体内，与所述CSI输出接口连接，用于接收所述目标场景图像，并对所述目标场景图像执行白平衡处理，以获得并输出白平衡图像；

窗口选择设备，用于基于预设车窗外形图案，选择与预设车窗外形图案大小匹配的滑动窗口尺寸；

窗口搜索设备，与所述白平衡处理设备连接，用于接收所述目标场景图像，还用于与所述窗口选择设备连接，用于接收所述滑动窗口尺寸，以所述目标场景图像的每一个像素点为中心，获得与该像素点对应的采用所述滑动窗口尺寸的滑动窗口，其中，对于所述目标场景图像边缘处的像素点或靠近所述目标场景图像边缘处的像素点，以其为中心，获得与该像素点对应的采用所述滑动窗口尺寸的滑动窗口，滑动窗口的一部分在所述目标场景图像外，滑动窗口的另一部分在所述目标场景图像内，在所述目标场景图像外的部分的各个像素点的像素值被设定为0；

相似性检测设备，与所述窗口搜索设备连接，用于接收所述目标场景图像的每一个像素点对应的滑动窗口，对每一个滑动窗口的上下两行之间进行行相似性检测，以获得多个行相似性数据，多个行相似性数据的总数为对应滑动窗口的行数减1，对每一个滑动窗口的左右列之间进行列相似性检测，以获得多个列相似性数据，多个列相似性数据的总数为对应滑动窗口的列数减1，计算多个行相似性数据的方差以获得第一方差，计算多个列相似性数据的方差以获得第二方差；

DSP处理芯片，与所述相似性检测设备连接，在将每一个滑动窗口的第一方差与所述预设车窗外形图案的第一方差进行相减，获得的结果的绝对值小于等于预设数值时，且将每一个滑动窗口的第二方差与所述预设车窗外形图案的第二方差进行相减，获得的结果的绝对值小于等于预设数值时，将对应的滑动窗口作为车窗部分输出；

MMC存储卡，分别与所述窗口选择设备和所述DSP处理芯片连接，用于存储所述预设车窗外形图案和所述预设数值；

未成年人识别设备，与所述DSP处理芯片连接，用于接收所述车窗部分，确定所述车窗部分中的驾驶室区域，并对所述车窗部分中的驾驶室区域进行体形匹配，以确定所述车窗部分中的驾驶室区域中是否存在未成年人体形，并在确定存在未成年人体形时，发出未成年人驾驶报警信号，否则，发出正常驾驶信号；

其中，所述相似性检测设备还与所述MMC存储卡连接，用于接收所述预设车窗外形图案，并获得预设车窗外形图案的第一方差和第二方差，获得方式如下：对预设车窗外形图案的上下两行之间进行行相似性检测，以获得多个行相似性数据，多个行相似性数据的总数为预设车窗外形图案的行数减1，对预设车窗外形图案的左右列之间进行列相似性检测，以获得多个列相似性数据，多个列相似性数据的总数为预设车窗外形图案的列数减1，计算多个行相似性数据的方差以获得第一方差，计算多个列相似性数据的方差以获得第二方差。

在所述基于车窗鉴别的巡查移动车中：

所述现场显示设备与所述未成年人识别设备连接，用于接收所述未成年人驾驶报警信号，并实时显示与所述未成年人驾驶报警信号对应的提示字符串。

在所述基于车窗鉴别的巡查移动车中：

所述现场显示设备与所述未成年人识别设备连接，用于接收所述正常驾驶信号，并实时显示与所述正常驾驶信号对应的提示字符串。

图2为根据本发明实施方案示出的基于车窗鉴别的巡查移动车的巡查环境模拟图。其中，在所述巡查环境模拟图中，巡查移动车为1辆，设置在道路附近的隐蔽位置，用于对过往车辆进行巡查，过往车辆包括但不限于图2中的三辆，同时，巡查移动车上安装有包括但不限于图像采集部件的巡逻车信息采集系统。

另外，DSP处理芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求，DSP处理芯片一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

采用本发明的基于车窗鉴别的巡查移动车，针对现有技术中巡查移动车违章检测处理速度慢的技术问题，改进图像拍摄设备的内部结构，引入背景检测部件和单片机部件以对采集到的图像的背景复杂度进行检测，并基于检测到的背景复杂度调整采集到的现场图像的对比度，从而提高图像拍摄设备的自适应处理能力，更关键的是，还通过对车窗、驾驶室的层层缩小范围的识别模式，实现对未成年人危险驾驶行为进行准确、快速的鉴定。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (2)

1.一种查处未成年人危险驾驶行为的方法，该方法包括提供基于车窗鉴别的巡查移动车以在鉴别车窗的基础上，缩小对未成年人危险驾驶行为进行检测的范围，其特征在于，所述基于车窗鉴别的巡查移动车包括：

巡查移动车主体结构，包括行驶驱动设备、现场显示设备、移动通信设备和移动车车体；

其中，所述行驶驱动设备用于驱动所述移动车车体的行驶模式，所述现场显示设备设置在所述移动车车体内，所述移动通信设备设置在所述移动车车体的顶部；

图像拍摄设备，设置在所述移动车车体的顶部，用于对所述巡查移动车主体结构所在位置附近的道路进行场景拍摄以获得实时场景图像；

其中，所述图像拍摄设备包括CSI输出接口、图像采集部件、背景检测部件和单片机部件；

所述图像采集部件用于执行对所述巡查移动车主体结构所在位置附近的道路进行的场景拍摄，以输出所述实时场景图像；

所述背景检测部件与所述图像采集部件连接，用于接收所述实时场景图像，并对所述实时场景图像执行背景复杂度检测以输出当前复杂度因子；

所述单片机部件分别与所述图像采集部件和所述背景检测部件连接，用于基于所述当前复杂度因子调整所述图像采集部件的实时场景图像的采集，使得采集到的实时场景图像的对比度与所述当前复杂度因子成正比；

所述CSI输出接口与所述图像采集部件连接，用于接收调整后的实时场景图像以作为目标场景图像输出；

白平衡处理设备，设置在所述移动车车体内，与所述CSI输出接口连接，用于接收所述目标场景图像，并对所述目标场景图像执行白平衡处理，以获得并输出白平衡图像；

窗口选择设备，用于基于预设车窗外形图案，选择与预设车窗外形图案大小匹配的滑动窗口尺寸；

窗口搜索设备，与所述白平衡处理设备连接，用于接收所述目标场景图像，还用于与所述窗口选择设备连接，用于接收所述滑动窗口尺寸，以所述目标场景图像的每一个像素点为中心，获得与该像素点对应的采用所述滑动窗口尺寸的滑动窗口，其中，对于所述目标场景图像边缘处的像素点或靠近所述目标场景图像边缘处的像素点，以其为中心，获得与该像素点对应的采用所述滑动窗口尺寸的滑动窗口，滑动窗口的一部分在所述目标场景图像外，滑动窗口的另一部分在所述目标场景图像内，在所述目标场景图像外的部分的各个像素点的像素值被设定为0；

相似性检测设备，与所述窗口搜索设备连接，用于接收所述目标场景图像的每一个像素点对应的滑动窗口，对每一个滑动窗口的上下两行之间进行行相似性检测，以获得多个行相似性数据，多个行相似性数据的总数为对应滑动窗口的行数减1，对每一个滑动窗口的左右列之间进行列相似性检测，以获得多个列相似性数据，多个列相似性数据的总数为对应滑动窗口的列数减1，计算多个行相似性数据的方差以获得第一方差，计算多个列相似性数据的方差以获得第二方差；

DSP处理芯片，与所述相似性检测设备连接，在将每一个滑动窗口的第一方差与所述预设车窗外形图案的第一方差进行相减，获得的结果的绝对值小于等于预设数值时，且将每一个滑动窗口的第二方差与所述预设车窗外形图案的第二方差进行相减，获得的结果的绝对值小于等于预设数值时，将对应的滑动窗口作为车窗部分输出；

MMC存储卡，分别与所述窗口选择设备和所述DSP处理芯片连接，用于存储所述预设车窗外形图案和所述预设数值；

未成年人识别设备，与所述DSP处理芯片连接，用于接收所述车窗部分，确定所述车窗部分中的驾驶室区域，并对所述车窗部分中的驾驶室区域进行体形匹配，以确定所述车窗部分中的驾驶室区域中是否存在未成年人体形，并在确定存在未成年人体形时，发出未成年人驾驶报警信号，否则，发出正常驾驶信号；

其中，所述相似性检测设备还与所述MMC存储卡连接，用于接收所述预设车窗外形图案，并获得预设车窗外形图案的第一方差和第二方差，获得方式如下：对预设车窗外形图案的上下两行之间进行行相似性检测，以获得多个行相似性数据，多个行相似性数据的总数为预设车窗外形图案的行数减1，对预设车窗外形图案的左右列之间进行列相似性检测，以获得多个列相似性数据，多个列相似性数据的总数为预设车窗外形图案的列数减1，计算多个行相似性数据的方差以获得第一方差，计算多个列相似性数据的方差以获得第二方差；

所述现场显示设备与所述未成年人识别设备连接，用于接收所述未成年人驾驶报警信号，并实时显示与所述未成年人驾驶报警信号对应的提示字符串。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述现场显示设备与所述未成年人识别设备连接，用于接收所述正常驾驶信号，并实时显示与所述正常驾驶信号对应的提示字符串。