CN109801500A - 基于区块链的车辆违章变道检测记录方法、系统、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于城市交通管理及车辆违章抓拍领域，具体涉及了一种基于区块链的车辆违章变道检测记录方法、系统、装置，旨在解决车辆违章变道很难由路边固定位置的检测装置抓拍以及采用私家车执法抓拍结果无法保证安全可信的问题。本发明方法包括：获取前车行车视频以及车辆位置信息、车道线信息；判断前车是否违章变道，将得到的违章信息记录并发送至区块链系统，判断违章信息的有效性；保存有效的违章信息。本发明方法一方面利用了私家车采集的视频，扩大了检测覆盖范围，有效提高交通行驶的有序性；另一方面通过区块链保存违章信息，保证了违章信息唯一性、不可篡改性、可回溯性，避免不法分子的伪造等行为，保证了违章信息的安全可信。
Description
技术领域
本发明属于城市交通管理及车辆违章抓拍领域，具体涉及了一种基于区块链的车辆违章变道检测记录方法、系统、装置。
背景技术
车辆违章变道主要包括两种情况，一是在路段行驶中，在不允许变道的位置变道行驶；二是在经过路口时，没有按车道指定方向行驶。这两种情况由于发生的位置不确定，很难通过在路边安装固定位置的检测装置来抓拍，给交通管理带了很大难度。
当前越来越多的车辆安装了行驶记录仪，能够对车前或者车后的视频进行录像，通过分析行驶记录仪的视频，能够方便的检测到车辆违章变道行为，这样就可以通过大量安装行驶记录仪的车辆，实现交通违章检测，从而减少交通违章，保障交通秩序。
安装行驶记录仪的大量私家车都将成为交通执法的工具，在极大增加覆盖范围的同时，也带来了记录结果可靠性的问题。大量个人行为的参与，很可能带来故意伪造、蓄意破坏等问题。解决安全可信问题的传统手段是通过建立第三方的认证中心来解决。如果强制要求私家车都接入统一的认证中心来保证可信度，由谁来建设这个认证中心？怎样保证认证中心的公正性？都是很难解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即车辆违章变道很难由路边固定位置的检测装置抓拍以及采用私家车执法抓拍结果无法保证安全可信的问题，本发明提供了一种基于区块链的车辆违章变道检测记录方法，包括：
步骤S10，基于车载视频采集装置采集前车的行车视频，基于车载定位装置获取位置信息；所述行车视频包括前车的车辆本体以及所在位置的车道线；
步骤S20，基于所述行车视频，获取前车违章变道时的违章信息；所述违章信息包括车牌号、违章开始时间、违章开始地点、违章结束时间、违章结束地点；
步骤S30，将所述违章信息发送至区块链系统，采用共识算法判断区块链系统中的违章信息的有效性，保存有效的违章信息。
在一些优选的实施例中，步骤S20中“基于所述行车视频，获取前车违章变道时的违章信息”，其步骤为：
步骤S21，根据提取的车道边界信息，判断车道线是否允许变道；
步骤S22，当步骤S21判断结果为“是”时，结束检测；结果为“否”时，判断前车是否有跨越车道线的行为；
步骤S23，当步骤S22判断结果为“否”时结束检测；结果为“是”时，记录当前时间作为违章开始时间，当前地点的经纬度为违章开始地点；
步骤S24，继续跟踪分析后续视频的信息，判断车辆后续状态；
步骤S25，当步骤S24判断结果为“返回原来车道”时，取消记录；当判断结果为“进入新的车道行驶”时，记录当前时间为违章结束时间，当前地点的经纬度为违章结束地点。
在一些优选的实施例中，步骤S30中“采用共识算法判断区块链系统中的违章信息的有效性”，其方法为：
两个或两个以上的视频来源中，检测到同一个车牌、预设时间内的违章信息，则违章信息有效并保存，否则丢弃。
在一些优选的实施例中，步骤S30中“保存有效的违章信息”，其方法为：
在区块链的中的每个区块中，Merkle Tree采用二叉树结构，每个叶子节点对应一个唯一的违章信息，保存违章信息的哈希值；每个内部节点保存两个子节点连接后的哈希值。
本发明的另一方面，提出了一种基于区块链的车辆违章变道检测记录系统，包括视频获取模块、车道判断模块、跨线判断模块、违章判断模块、信息记录模块、信息传递模块、违章有效性判断模块、保存模块；
所述视频获取模块，配置为获取前车行驶视频；
所述车道判断模块，配置为判断行驶视频中提取的车道线是否允许变道；
所述跨线判断模块，配置为当视频中车道线不允许变道时，判断前车是否有跨越车道线的行为；
所述违章判断模块，配置为根据行车视频判断前车是否违章变道；
所述信息记录模块，配置为记录违章信息；
所述信息传递模块，配置为将所述违章信息传递至区块链系统；
所述违章有效性判断模块，配置为采用共识算法判断区块链系统中的违章信息的有效性；
所述保存模块，配置为将有效的违章信息保存。
本发明的第三方面，提出了一种基于区块链的车辆违章变道检测记录系统，包括视频获取装置、位置信息采集装置、通信装置、主控装置；
所述视频获取装置，配置为获取并记录车辆前面或者后面的视频录像的装置；
所述位置信息采集装置，配置为采集并记录当前车辆所在经纬度信息的装置；
所述通信装置，配置为连接入互联网，将所有装置共同构成区块链系统的网络通信装置；
所述主控装置，配置为分析并判断所采集的视频录像中是否有违章变道行为，并将违章信息写入区块链上传到管理中心的装置。
本发明的第四方面，提出了一种存储装置，其中存储有多条程序，所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法。
本发明的第五方面，提出了一种处理装置，包括处理器、存储装置；所述处理器，适于执行各条程序；所述存储装置，适于存储多条程序；所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法。
本发明的有益效果：
(1)本发明利用安装在私家车上的行驶记录仪，采集车辆行驶过程的视频录像，通过视频分析技术检测车辆是否有违章变道，并对违章车辆记录，从而将行驶中的私家车变成行政执法工具，能够极大扩大检测覆盖范围，有效提高交通行驶的有序性。
(2)本发明通过区块链技术保存违章记录，能保证违章记录具有特征唯一、不可篡改、可回溯等特性，避免由于不法分子的蓄意伪造等行为，保证违章记录的安全可信。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明基于区块链的车辆违章变道检测记录方法的流程示意图；
图2是本发明基于区块链的车辆违章变道检测记录方法的一种实施例的违章信息包含的数据内容示例图；
图3是本发明基于区块链的车辆违章变道检测记录方法的一种实施例的区块链中一个区块的组成示例图；
图4是本发明基于区块链的车辆违章变道检测记录方法的一种实施例的装置示例图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明提供一种基于区块链的车辆违章变道检测记录方法，解决了车辆违章变道很难由路边固定位置的检测装置抓拍以及采用私家车执法抓拍结果无法保证安全可信的问题，采用私家车的视频记录，扩大了检测范围，并采用区块链系统保证了违章信息的安全可信。
本发明的一种基于区块链的车辆违章变道检测记录方法，包括：
步骤S10，基于车载视频采集装置采集前车的行车视频，基于车载定位装置获取位置信息；所述行车视频包括前车的车辆本体以及所在位置的车道线；
步骤S20，基于所述行车视频，获取前车违章变道时的违章信息；所述违章信息包括车牌号、违章开始时间、违章开始地点、违章结束时间、违章结束地点；
步骤S30，将所述违章信息发送至区块链系统，采用共识算法判断区块链系统中的违章信息的有效性，保存有效的违章信息。
为了更清晰地对本发明基于区块链的车辆违章变道检测记录方法进行说明，下面结合图1对本发明方法实施例中各步骤展开详述。
本发明一种实施例的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法，包括步骤S10-步骤S30，各步骤详细描述如下：
步骤S10，基于车载视频采集装置采集前车的行车视频，基于车载定位装置获取位置信息；所述行车视频包括前车的车辆本体以及所在位置的车道线。
前车的行车视频包括视频采集装置采集视频的正前方、侧前方等的视频采集范围内的车辆的行车视频；车载定位装置获取的位置信息为车辆本体的经纬度信息，采用此位置信息替代前车的位置信息。当视频采集装置采集到的前车不仅仅为一辆车时，可以依次判断不同前车的变道行为。
视频采集装置可选择行车记录仪或其他行车视频采集装置；车载定位装置可选择GPS定位装置、wifi AP定位装置、Cell ID定位装置或其他定位装置。
步骤S20，基于所述行车视频，获取前车违章变道时的违章信息；所述违章信息包括车牌号、违章开始时间、违章开始地点、违章结束时间、违章结束地点。
步骤S21，根据提取的车道边界信息，判断车道线是否允许变道。
车道线为白色虚线时，允许变更车道；车道线一侧为白色虚线一侧为白色实线时，虚线一侧可以变更车道至实线一侧，实线一侧禁止变更车道至虚线一侧；车道线为白色单实线或者白色双实线时，禁止变更车道。道路中心线为黄色虚线时，可在超车时临时越线行驶；道路中心线为一侧黄色虚线一侧黄色实线时，虚线一侧可以临时越线超车，实线一侧禁止越线；道路中心线为黄色单实线或者黄色双实线时，禁止跨越中心线。还有可变车道线、专用车道线等，在此不再一一描述。
步骤S22，当步骤S21判断结果为“是”时，结束检测；结果为“否”时，判断前车是否有跨越车道线的行为；
步骤S23，当步骤S22判断结果为“否”时结束检测；结果为“是”时，记录当前时间作为违章开始时间，当前地点的经纬度为违章开始地点；
步骤S24，继续跟踪分析后续视频的信息，判断车辆后续状态；
步骤S25，当步骤S24判断结果为“返回原来车道”时，取消记录；当判断结果为“进入新的车道行驶”时，记录当前时间为违章结束时间，当前地点的经纬度为违章结束地点。
如图2所示，为本发明基于区块链的车辆违章变道检测记录方法的一种实施例的违章信息包含的数据内容示例图，违章信息包括车牌号、违章开始时间、违章开始地点、违章结束时间、违章结束地点。
步骤S30，将所述违章信息发送至区块链系统，采用共识算法判断区块链系统中的违章信息的有效性，保存有效的违章信息。
通过无线通信模块，将获取的违章信息发送至区块链系统，无线通信模块可以是wifi模块、4G网络模块或其他网络模块。
两个或两个以上的视频来源中，检测到同一个车牌、预设时间内的违章信息，则违章信息有效并保存，否则丢弃。
如图3所示，为本发明基于区块链的车辆违章变道检测记录方法的一种实施例的区块链中一个区块的组成示例图，每个区块包括区块头和区块体两部分。区块头中包括版本号、前一区块的地址、创建区块时的时间戳、当前区块共识过程的解随机数、整个区块的哈希值、Merkle根，这些内容都采用标准区块链的定义和生成方法；区块体中包含违章记录的Merkle Tree。Merkle Tree采用二叉树结构，每个叶子节点对应一个违章记录，存储位置记录的哈希值；每个内部解决存储两个子节点连接后的哈希值。
如图4所示，为本发明基于区块链的车辆违章变道检测记录方法的一种实施例的装置示例图。本发明中视频获取装置为行车记录仪，采用的飞利浦公司的CVR108S行车记录仪模块，该模块具备高清140度广角镜头，每秒30帧视频采集，支持全高清(1092×1080P)和高清(2180×720P)两种制式。无线通信模块采用QUECTEL公司的4G模块EC20-LCC，该模块全面覆盖各网络制式，支持DFOTA、eCall*和DTMF功能。GPS模块采用SKYLAB公司的SKG12Q模块，该模块是一款车规级GNSS(BDS、GPS、GLONASS、GALIEO、QZSS和SBAS)定位模块，具有高灵敏度和高可靠性，内部闪存可以进行程序升级以支持不同场景应用，拥有额外的前置LNA用于优化RF性能，并且包含前置SAW滤波器可提高抗干扰性能，即使在弱信号依然有较高的定位精度和较短的定位时间。主控模块采用TI公司的TMS320C54x系列DSP芯片，该芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，是目前最有影响、最为成功的DSP系列处理器之一。
本发明第二实施例的基于区块链的车辆违章变道检测记录系统，包括视频获取模块、变道判断模块、违章判断模块、信息记录模块、信息传递模块、违章有效性判断模块、保存模块；
所述视频获取模块，配置为获取车辆行驶视频；
所述变道判断模块，配置为获取所述车辆行驶视频中变道开始的预设的帧数的视频图像，作为待判断视频图像集；
所述违章判断模块，配置为根据预设的规则判断所述待判断视频图像集中的车辆违章变道情况；
所述信息记录模块，配置为记录违章信息；
所述信息传递模块，配置为将所述违章信息传递至区块链系统；
所述违章有效性判断模块，配置为采用共识算法判断区块链系统中的违章信息的有效性；
所述保存模块，配置为将有效的违章信息保存。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的基于区块链的车辆违章变道检测记录系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第三实施例的基于区块链的车辆违章变道检测记录系统，包括视频获取装置、位置信息采集装置、通信装置、主控装置；
所述视频获取装置，配置为获取并记录车辆前面或者后面的视频录像的装置；
所述位置信息采集装置，配置为采集并记录当前车辆所在经纬度信息的装置；
所述通信装置，配置为连接入互联网，将所有装置共同构成区块链系统的网络通信装置；
所述主控装置，配置为分析并判断所采集的视频录像中是否有违章变道行为，并将违章信息写入区块链上传到管理中心的装置。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的基于区块链的车辆违章变道检测记录系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第四实施例的一种存储装置，其中存储有多条程序，所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法。
本发明第五实施例的一种处理装置，包括处理器、存储装置；处理器，适于执行各条程序；存储装置，适于存储多条程序；所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于区块链的车辆违章变道检测记录方法，其特征在于，包括：
步骤S10，基于车载视频采集装置采集前车的行车视频，基于车载定位装置获取位置信息；所述行车视频包括前车的车辆本体以及所在位置的车道线；
步骤S20，基于所述行车视频，获取前车违章变道时的违章信息；所述违章信息包括车牌号、违章开始时间、违章开始地点、违章结束时间、违章结束地点；
步骤S30，将所述违章信息发送至区块链系统，采用共识算法判断区块链系统中的违章信息的有效性，保存有效的违章信息。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法，其特征在于，步骤S20中“基于所述行车视频，获取前车违章变道时的违章信息”，其步骤为：
步骤S21，根据提取的车道边界信息，判断车道线是否允许变道；
步骤S22，当步骤S21判断结果为“是”时，结束检测；结果为“否”时，判断前车是否有跨越车道线的行为；
步骤S23，当步骤S22判断结果为“否”时结束检测；结果为“是”时，记录当前时间作为违章开始时间，当前地点的经纬度为违章开始地点；
步骤S24，继续跟踪分析后续视频的信息，判断车辆后续状态；
步骤S25，当步骤S24判断结果为“返回原来车道”时，取消记录；当判断结果为“进入新的车道行驶”时，记录当前时间为违章结束时间，当前地点的经纬度为违章结束地点。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法，其特征在于，步骤S30中“采用共识算法判断区块链系统中的违章信息的有效性”，其方法为：
两个或两个以上的视频来源中，检测到同一个车牌、预设时间内的违章信息，则违章信息有效并保存，否则丢弃。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法，其特征在于，步骤S30中“保存有效的违章信息”，其方法为：
在区块链的中的每个区块中，可信树采用二叉树结构，每个叶子节点对应一个唯一的违章信息，保存违章信息的哈希值；每个内部节点保存两个子节点连接后的哈希值。
5.一种基于区块链的车辆违章变道检测记录系统，其特征在于，包括视频获取模块、车道判断模块、跨线判断模块、违章判断模块、信息记录模块、信息传递模块、违章有效性判断模块、保存模块；
所述视频获取模块，配置为获取前车行驶视频；
所述车道判断模块，配置为判断行驶视频中提取的车道线是否允许变道；
所述跨线判断模块，配置为当视频中车道线不允许变道时，判断前车是否有跨越车道线的行为；
所述违章判断模块，配置为根据行车视频判断前车是否违章变道；
所述信息记录模块，配置为记录违章信息；
所述信息传递模块，配置为将所述违章信息传递至区块链系统；
所述违章有效性判断模块，配置为采用共识算法判断区块链系统中的违章信息的有效性；
所述保存模块，配置为将有效的违章信息保存。
6.一种基于区块链的车辆违章变道检测记录系统，其特征在于，包括视频获取装置、位置信息采集装置、通信装置、主控装置；
所述视频获取装置，配置为获取并记录车辆前面或者后面的视频录像的装置；
所述位置信息采集装置，配置为采集并记录当前车辆所在经纬度信息的装置；
所述通信装置，配置为连接入互联网，将所有装置共同构成区块链系统的网络通信装置；
所述主控装置，配置为分析并判断所采集的视频录像中是否有违章变道行为，并将违章信息写入区块链上传到管理中心的装置。
7.一种存储装置，其中存储有多条程序，其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行以实现权利要求1-4任一项所述的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法。
8.一种处理装置，包括
处理器，适于执行各条程序；以及
存储装置，适于存储多条程序；
其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行以实现：
权利要求1-4任一项所述的基于区块链的车辆违章变道检测记录方法。
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