CN113721239A - 一种雷达监测交通违章的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于雷达监测技术领域，提供了一种雷达监测交通违章的方法及系统。该方法包括，雷达，用于获取运动目标信息；上位机，连接雷达，用于根据运动目标信息判断是否需要拍摄照片，并根据拍摄的照片进行违章判断；摄像头，连接上位机，用于接收上位机指令，拍摄车辆信息。

Description

一种雷达监测交通违章的方法及系统
技术领域
本发明属于雷达检测技术领域，尤其涉及一种雷达监测交通违章的方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
目前在主路和支路的交叉路口，尤其是省道、县道上，主路上行进的车辆行进速度较快，而路口上支路上前进的车往往不减速或者不停车，不避让主路上行进的车辆，这样会造成很大危险，而摄像头自己本身不能自动触发拍摄这种违法行为，摄像头需要时时刻刻拍照，再去检测是否违章，这样会造成资源的浪费，而且实时性也不高。
图2是一个路口的示意图，图中的箭头表示的是车道行车方向，主路上的车是从西到东的行驶方向，支路是一条道路，它分为从南到北方向和从北到南方向两条路，现有的雷达监测违章方法只监测从南到北方向车道上的车辆的不避让违章行为，而支路上从北到南的方向车道的车辆一般是主路的车右转拐弯进来行驶，现有的方法没有监测这个方向的车辆。
可见，现存在的地磁线圈、电子警察等设备来判别交通违章和交通事故的方法存在一些缺陷，主路有遮挡的情况下，摄像头因安装位置的问题看不到主路车辆，判断不了支路车辆是否违章。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种雷达监测交通违章的方法及系统，其可以实时的对交通路口的主路和支路进行监控，可以准确的获取车辆的位置、速度、回波能量等数据，及时准确的触发摄像头进行抓拍违章现象。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供一种雷达监测交通违章的系统。
一种雷达监测交通违章的系统，包括：
雷达，用于获取运动目标信息；
上位机，连接雷达，用于根据运动目标信息判断是否需要拍摄照片，并根据拍摄的照片进行违章判断；
摄像头，连接上位机，用于接收上位机指令，拍摄车辆信息。
进一步的，所述违章判断的具体过程包括：
根据运动目标信息，判断第一区域是否有车辆信息，若有，则设置第一区域车辆的标志为第一设定值；
同时，判断第二区域是否有车辆信息，若有，则设置第二区域车辆的标志为第二设定值；
若第一设定值与第二设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断第三区域是否有车辆信息，若有，则设置第三区域车辆的标志为第三设定值；
若第一设定值与第三设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断两张照片中的车牌是否为同一辆车，若是，且第三区域的速度不小于第二区域的速度，则认为该车辆违章。
进一步的，所述运动目标信息包括位置信息和速度信息。
进一步的，所述违章判断的具体过程包括：
根据车辆的位置信息，判断车辆是否在第一区域，若是，则设置第一区域车辆的标志为第一设定值；
同时，根据车辆的位置信息，判断车辆是否在第二区域，若是，则设置第二区域车辆的标志为第二设定值；
若第一设定值与第二设定值相同，则触发摄像头拍照；
根据车辆的位置信息，判断车辆是否在第三区域，若是，则设置第三区域车辆的标志为第三设定值；
若第一设定值与第三设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断两张照片中的车牌是否为同一辆车，若是，且第三区域的速度不小于第二区域的速度，则认为该车辆违章。
进一步的，所述雷达安装在路口的横杆上，位于摄像头的一边。
进一步的，所述雷达安装后，雷达波覆盖第一区域、第二区域和第三区域。
进一步的，所述第一区域、第二区域和第三区域的设置大小均应不小于一辆车的占地面积。
进一步的，所述获取运动目标信息之后，需要对目标信息进行预处理，包括：通过采样、滤波、聚类对运动目标信息进行处理。
本发明的第二个方面提供一种雷达监测交通违章的系统。
一种雷达监测交通违章的系统，其特征在于，包括：
获取运动目标信息；
根据运动目标信息判断是否需要拍摄照片，并根据拍摄的照片进行违章判断。
进一步的，所述违章判断的过程包括：
获取雷达采集的数据；
判断第一区域是否有车辆信息，若有，则设置第一区域车辆的标志为第一设定值；
同时，判断第二区域是否有车辆信息，若有，则设置第二区域车辆的标志为第二设定值；
若第一设定值与第二设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断第三区域是否有车辆信息，若有，则设置第三区域车辆的标志为第三设定值；
若第一设定值与第三设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断两张照片中的车牌是否为同一辆车，若是，且第三区域的速度不小于第二区域的速度，则认为该车辆违章。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可以实时的对交通路口的主路和支路进行监控，可以准确的获取车辆的位置、速度、回波能量等数据，及时准确的触发摄像头进行抓拍违章现象。雷达可以全天候工作，能够克服摄像头在气候上的缺陷，也可以有效的弥补主路遮摄像头拍摄不理想的不足。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例中雷达监测交通违章的方法的流程图；
图2是本发明实施例中雷达安装示意图；
图3是本发明实施例中雷达数据处理示意图；
图4是本发明实施例中交通路口车辆违章示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要注意的是，附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的方法和系统的可能实现的体系架构、功能和操作。应当注意，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分可以包括一个或多个用于实现各个实施例中所规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为备选的实现中，方框中所标注的功能也可以按照不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，或者它们有时也可以按照相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。同样应当注意的是，流程图和/或框图中的每个方框、以及流程图和/或框图中的方框的组合，可以使用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以使用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
实施例一
如图1所示，本实施例提供了一种雷达监测交通违章的系统。
一种雷达监测交通违章的系统，包括：
雷达，用于获取运动目标信息；
上位机，连接雷达，用于根据运动目标信息判断是否需要拍摄照片，并根据拍摄的照片进行违章判断；
摄像头，连接上位机，用于接收上位机指令，拍摄车辆信息。
具体的过程如下：
1.将雷达安装在路口用于违章取证的摄像头的横杆上，位置就在摄像头旁边。雷达的安装的水平、翻滚角度应当使雷达波同时覆盖主路A区、B区、C区，安装示意图如图2所示。雷达上电后经过采样、滤波、聚类等处理数据进行分析，如图3所示，得到主路、支路上的运动目标信息，这些信息包括目标位置、速度、能量等信息。通过雷达得到的车辆位置信息描绘在上位机的显示界面上为一个点或多个点，多个点通过聚类处理则认为是同一个目标；
如图3所示：
(1)77G毫米波雷达具有多个TX和RX天线，本地振荡器(LO)产生线性调频信号(也称chirp)通过TX天线向外发射。RX天线接收到的雷达前方目标场的反射信号与发射信号发生混叠，从而产生一个中频(IF)信号。雷达模块的模数转换器(ADC)将接收到的中频信号进行数字化，以供后续处理。
(2)对数字化采样点进行快速傅立叶变换(FFT)处理解析出探测目标的距离信息，FFT频带内的峰值频率直接对应于目标场景中不同目标的距离。为了解析出目标场中的速度信息，雷达通常以帧为单位，均匀等时间间隔地发出一串chirps信号，利用chirps信号的相位差解析测量出目标场中目标的速度。
(3)雷达处理模块对与每个chirp对应的数字化采样点执行距离FFT，输出结果以连续行的形式存储在矩阵中，然后对chirps串序列进行FFT(多普勒FFT)。距离FFT(逐行)和多普勒FFT(逐列)的联合操作可视作每帧对应数字化采样点的二维FFT。
(4)接着使用CFAR进行非相参检测，最后利用空间维FFT估计角度。
(5)得到点云数据(包括位置、速度、角度、能量等信息)后，对数据进行聚类、跟踪、分类等处理，得到目标在真实世界的信息。
2.雷达安装在横杆上时，上电启动后，应根据现场环境，在上位机上预先设置主路A区和支路B、C区的大小、位置，如图4所示。A区、B区、C区的设置大小应该为一辆车身的宽度与长度。主路上车辆经过A区或者说A区有车辆是判断支路避让主路违章的先决条件，同时支路B区有车辆经过，是后续条件，C区车辆未减速，是判定违章的最终条件；
3.上位机根据接收雷达传输的所有目标信息，提取位置、速度信息。根据A区的坐标位置，检测当前所有目标位置信息，判断A区内是否有车辆信息，若有车辆，设置A区车辆FLAGA为1，否则为0。同时根据B区坐标位置，检测当前所有目标位置信息，判断B区是否有车辆信息，若有车辆信息，设置B区车辆FLAGB为1，否则为0。若FLAGA和FLAGB同时为1，触发摄像头进行拍照；
4.根据C区的坐标位置，检测当前所有目标位置信息，判断设置的C区是否有车辆信息，若有车辆，设置C区车辆FLAGC为1，否则为0。同时判断此时的A区是否有车辆信息，若有车辆信息，设置A区车辆FLAGA为1，否则为0。若FLAGC和FLAGA同时为1，触发摄像头进行拍照；
5.判断拍出的两张照片中车牌为同一辆车，且在C区的速度大于或等于B区速度，则认为车辆违章。
6.在提取目标信息时，要对静态目标进行滤波，以去除太多的干扰因素，减少计算量。
实施例二
本实施例提供了一种雷达监测交通违章的方法。
一种雷达监测交通违章的方法，包括：
获取运动目标信息；
根据运动目标信息判断是否需要拍摄照片，并根据拍摄的照片进行违章判断。
本实施例的方法具体包括：将雷达回波经过采样、滤波、聚类等处理后对数据进行分析；判断设置的A区是否有车辆信息，若有车辆，设置A区车辆FLAGA为1，否则为0。同时判断设置的B区是否有车辆信息，若有车辆信息，设置B区车辆FLAGB为1，否则为0。若FLAGA和FLAGB同时为1，触发摄像头进行拍照；判断设置的C区是否有车辆信息，若有车辆，设置C区车辆FLAGC为1，否则为0。同时判断此时的A区是否有车辆信息，若有车辆信息，设置A区车辆FLAGA为1，否则为0。若FLAGC和FLAGA同时为1，触发摄像头进行拍照；判断拍出的两张照片中车牌为同一辆车，且在C区的速度大于或等于B区速度，则认为车辆违章则认为车辆违章。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种雷达监测交通违章的系统，其特征在于，包括：
雷达，用于获取运动目标信息；
上位机，连接雷达，用于根据运动目标信息判断是否需要拍摄照片，并根据拍摄的照片进行违章判断；
摄像头，连接上位机，用于接收上位机指令，拍摄车辆信息。
2.根据权利要求1所述的雷达监测交通违章的系统，其特征在于，所述违章判断的具体过程包括：
根据运动目标信息，判断第一区域是否有车辆信息，若有，则设置第一区域车辆的标志为第一设定值；
同时，判断第二区域是否有车辆信息，若有，则设置第二区域车辆的标志为第二设定值；
若第一设定值与第二设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断第三区域是否有车辆信息，若有，则设置第三区域车辆的标志为第三设定值；
若第一设定值与第三设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断两张照片中的车牌是否为同一辆车，若是，且第三区域的速度不小于第二区域的速度，则认为该车辆违章。
3.根据权利要求2所述的雷达监测交通违章的系统，其特征在于，所述运动目标信息包括位置信息和速度信息。
4.根据权利要求3所述的雷达监测交通违章的系统，其特征在于，所述违章判断的具体过程包括：
根据车辆的位置信息，判断车辆是否在第一区域，若是，则设置第一区域车辆的标志为第一设定值；
同时，根据车辆的位置信息，判断车辆是否在第二区域，若是，则设置第二区域车辆的标志为第二设定值；
若第一设定值与第二设定值相同，则触发摄像头拍照；
根据车辆的位置信息，判断车辆是否在第三区域，若是，则设置第三区域车辆的标志为第三设定值；
若第一设定值与第三设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断两张照片中的车牌是否为同一辆车，若是，且第三区域的速度不小于第二区域的速度，则认为该车辆违章。
5.根据权利要求2所述的雷达监测交通违章的系统，其特征在于，所述雷达安装在路口的横杆上，位于摄像头的一边。
6.根据权利要求2所述的雷达监测交通违章的系统，其特征在于，所述雷达安装后，雷达波覆盖第一区域、第二区域和第三区域。
7.根据权利要求2所述的雷达监测交通违章的系统，其特征在于，所述第一区域、第二区域和第三区域的设置大小均应不小于一辆车的占地面积。
8.根据权利要求1所述的雷达监测交通违章的系统，其特征在于，所述获取运动目标信息之后，需要对目标信息进行预处理，包括：通过采样、滤波、聚类对运动目标信息进行处理。
9.一种雷达监测交通违章的方法，其特征在于，包括：
获取运动目标信息；
根据运动目标信息判断是否需要拍摄照片，并根据拍摄的照片进行违章判断。
10.根据权利要求9所述的雷达监测交通违章的方法，其特征在于，所述违章判断的过程包括：
获取雷达采集的数据；
判断第一区域是否有车辆信息，若有，则设置第一区域车辆的标志为第一设定值；
同时，判断第二区域是否有车辆信息，若有，则设置第二区域车辆的标志为第二设定值；
若第一设定值与第二设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断第三区域是否有车辆信息，若有，则设置第三区域车辆的标志为第三设定值；
若第一设定值与第三设定值相同，则触发摄像头拍照；
判断两张照片中的车牌是否为同一辆车，若是，且第三区域的速度不小于第二区域的速度，则认为该车辆违章。
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