RU2760058C1 - Method for automatic traffic control and the system implementing it - Google Patents

Method for automatic traffic control and the system implementing it Download PDF

Info

Publication number
RU2760058C1
RU2760058C1 RU2021118624A RU2021118624A RU2760058C1 RU 2760058 C1 RU2760058 C1 RU 2760058C1 RU 2021118624 A RU2021118624 A RU 2021118624A RU 2021118624 A RU2021118624 A RU 2021118624A RU 2760058 C1 RU2760058 C1 RU 2760058C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
video camera
wide
angle
traffic
video
Prior art date
Application number
RU2021118624A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илья Викторович Барский
Дмитрий Витальевич Бондарь
Original Assignee
Илья Викторович Барский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Илья Викторович Барский filed Critical Илья Викторович Барский
Priority to RU2021118624A priority Critical patent/RU2760058C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2760058C1 publication Critical patent/RU2760058C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/052Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/052Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed
    • G08G1/054Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed photographing overspeeding vehicles

Abstract

FIELD: traffic control.SUBSTANCE: method for automatic traffic control, in which the parameters of the movement of vehicles are measured, the license plates of the said vehicles are recognized, video surveillance and video recording are carried out, computer analysis of the obtained video recordings is carried out in order to build trajectories, the data is compared, the identification of the fixed vehicles is carried out on this basis with the detection violations of traffic rules. At the same time, the images of the control zones of one wide-angle video camera and one narrow-focus video camera are spatially linked, the images are synchronized in time, the traffic parameters are monitored, thereby preventing mutual shadowing of vehicles in the traffic image. Automatic analysis of video recordings of traffic flows is also carried out, target identification is performed by automatic license plate recognition, automatic data comparison is performed, the results of vehicle identification are sent to the data processing center to form a decision on traffic violations.EFFECT: increased efficiency of traffic control is achieved.15 cl, 6 dwg

Description

Группа изобретений относится к области контроля дорожного движения и предназначена для сбора статистической информации о дорожном движении, а также обнаружения и видеофиксации нарушений правил дорожного движения транспортными средствами (далее также – ТС) с целью повышения безопасности дорожного движения. The group of inventions relates to the field of traffic control and is intended for collecting statistical information on traffic, as well as detecting and video recording violations of traffic rules by vehicles (hereinafter also referred to as vehicles) in order to improve road safety.

Группа изобретений направлена на повышение безопасности дорожного движения посредством контроля скорости и траектории движения транспорта на протяженной зоне контроля, обеспечивающие автоматический контроль движения транспорта в контролируемой зоне. При этом происходит автоматическая идентификация транспорта, распознавание номерных знаков и определение параметров движения обнаруженных объектов (координаты, скорость, траектория, размеры и т.п.) в локальной зоне контроля. A group of inventions is aimed at improving road safety by controlling the speed and trajectory of traffic in an extended control zone, providing automatic control of traffic in the controlled area. At the same time, there is an automatic identification of vehicles, recognition of license plates and determination of the movement parameters of the detected objects (coordinates, speed, trajectory, dimensions, etc.) in the local control area.

Из уровня техники известно множество устройств и способов контроля дорожного движения. A variety of traffic control devices and methods are known in the art.

Известно устройство фотовидеофиксации нарушений ПДД Бинар (патент RU 2472227, опубл. 01.10.2013), представляющее собой радиолокационный видеофиксирующий измеритель скорости движения транспорта, имеющий в своем составе соединенные с блоком обработки информации блок управления, блок памяти и радиолокационный измерительный модуль, а также блок индикации с дисплеем и два телевизионных канала, содержащих видеокамеры, выполненные с обеспечением возможности отображения на дисплее блока индикации синхронизированных по времени стоп-кадров изображений общего плана и крупного плана контролируемого участка и записи в блок памяти видеосюжета в виде последовательности стоп-кадров, программно-аппаратный модуль-таймер, функционально соединенный с блоком обработки информации, блок индикации и блок памяти.There is a known device for photo-video recording of traffic violations Binar (patent RU 2472227, publ. 01.10.2013), which is a radar video-fixing meter of vehicle speed, which includes a control unit, a memory unit and a radar measuring module, as well as an indication unit connected to the information processing unit with a display and two television channels containing video cameras, made with the possibility of displaying on the display unit of the indication unit time-synchronized freeze frames of the general plan and close-up images of the monitored area and recording the video in the memory unit in the form of a sequence of freeze frames, software and hardware module - a timer functionally connected to the information processing unit, an indication unit and a memory unit.

Известен способ регистрации нарушений ПДД (патент RU2493604, опубл. 20.09.2013), в котором качестве средства видеофиксации используют одну заранее откалиброванную видеокамеру, при этом обработку данных о движении ТС производят с применением определения по изображениям указанной видеокамеры положений ТС относительно дороги, по которой перемещаются указанные ТС. По ряду последовательных изображений видеокамеры определяют скорости ТС. Для определения скоростей и положений ТС относительно дороги в абсолютном масштабе расстояний используют контрольные точки ТС, абсолютные расстояния между которыми заранее известны.There is a known method for registering traffic violations (patent RU2493604, publ. 09/20/2013), in which one pre-calibrated video camera is used as a means of video recording, while data on the movement of the vehicle is processed using the definition of the positions of the vehicle relative to the road along which they move from the images of the said video camera specified vehicles. From a series of sequential images, the video cameras determine the vehicle speed. To determine the speeds and positions of the vehicle relative to the road on an absolute scale of distances, vehicle control points are used, the absolute distances between which are known in advance.

Известен способ контроля движения транспортных средств (патент RU 2491647, опубл. 27.08.2013), в котором камеры располагают на одном посту, обеспечивающем контроль дорожного движения. Вычисляют как минимум две параллельные плоскости, каждая из которых проходит поперек дороги через поле зрения соответствующей камеры. Скорость транспортного средства считают по времени пересечения указанных плоскостей одинаковыми элементами транспортных средств. Определение времени пересечения любой из указанных параллельных плоскостей одинаковыми элементами транспортных средств производится путем интерполяции как минимум по двум кадрам с заданными временами фиксации.There is a known method for monitoring the movement of vehicles (patent RU 2491647, publ. 27.08.2013), in which the cameras are located at one post, which provides traffic control. Calculate at least two parallel planes, each of which extends across the road through the corresponding camera's field of view. The speed of the vehicle is considered by the time of crossing the indicated planes by the same elements of the vehicles. The determination of the time of intersection of any of the specified parallel planes by identical elements of the vehicles is carried out by interpolation over at least two frames with specified fixation times.

Известен способ определения метрологических характеристик измерителя скорости движения транспортного средства по видеокадрам (патент RU 2442173, опубл. 10.02.2012), в котором измеряют период следования видеокадров с изображением пластины государственного регистрационного знака (ГРЗ) ТС с помощью средства поверки и с помощью поверяемого ИС. Сравнивают значения периода следования видеокадров, измеренные поверяемым ИС и средством поверки, определяют относительную погрешность измерения периода следования видеокадров. Измерения и определение относительной погрешности производят несколько раз, из полученных значений относительной погрешности периода следования видеокадров выбирают максимальное. Далее перемещают ТС в зоне контроля видеокамеры, фиксируют положения ТС при въезде и выезде из зоны контроля видеокамеры и соответствующие им видеокадры с изображением пластины ГРЗ соответственно в верхней и нижней части видеокадра. Измеряют перемещение ТС в зоне контроля с помощью средства поверки, а также с помощью поверяемого ИС по перемещению изображения пластины ГРЗ на видеокадрах. Сравнивают значения перемещения ТС, измеренные поверяемым ИС и средством поверки, определяют относительную погрешность измерения перемещения ТС в зоне контроля видеокамеры. Повторяют измерения перемещения ТС и определение относительной погрешности перемещения ТС в зоне контроля несколько раз, из полученных значений относительной погрешности измерения перемещения выбирают максимальное. Относительную погрешность измерения скорости движения ТС определяют, как сумму максимальных значений относительной погрешности измерения периода следования видеокадров и относительной погрешности измерения перемещения ТС в зоне контроля.There is a method for determining the metrological characteristics of a vehicle speed meter by video frames (patent RU 2442173, publ. 02/10/2012), in which the period of the video frames with the image of the plate of the state registration plate (GRZ) of the vehicle is measured using a verification tool and using a verified IS. The values of the video frame repetition period measured by the verified IC and the verification means are compared, and the relative measurement error of the video frame repetition period is determined. Measurements and determination of the relative error are performed several times, from the obtained values of the relative error of the repetition period of the video frames, the maximum is selected. Next, the vehicle is moved in the control area of the video camera, the position of the vehicle at the entrance and exit from the control area of the video camera and the corresponding video frames with the image of the license plate plate are recorded in the upper and lower parts of the video frame, respectively. The movement of the vehicle in the control area is measured using a verification tool, as well as using a verified IC to move the image of the license plate on video frames. Comparison of the values of the vehicle displacement, measured by the tested IC and the verification tool, determine the relative error in measuring the vehicle displacement in the control zone of the video camera. The measurements of the vehicle displacement and the determination of the relative error of the vehicle movement in the control zone are repeated several times, from the obtained values of the relative error of the displacement measurement, the maximum is selected. The relative error in measuring the speed of the vehicle is determined as the sum of the maximum values of the relative error in measuring the repetition period of video frames and the relative error in measuring the movement of the vehicle in the control area.

Общими недостатками данных способов и устройств являются: невозможность контроля нарушений, которые обычно совершаются на протяженных участках дороги (обгон, агрессивная езда, выезд на встречную полосу движения, на обочину и т.п.), невозможность оценки габаритов транспортных средств, а также получения сведений статистического характера о загрузке магистралей с учетом грузового и длинномерного транспорта. The general disadvantages of these methods and devices are: the impossibility of monitoring violations that are usually committed on long sections of the road (overtaking, aggressive driving, entering the oncoming lane, on the side of the road, etc.), the impossibility of assessing the dimensions of vehicles, as well as obtaining information of a statistical nature on the loading of highways, taking into account freight and lengthy transport.

Известно устройство фотовидеофиксации нарушений ПДД «Кордон» (пат. №№ 113398, опубл. 10.02.2012, 2539676, опубл. 20.01.2015, www.simicon.ru), содержащее видеокамеру с функцией распознавания образов и радиолокатор, которое обеспечивает измерение скорости и распознавание номерных знаков транспортных средств в зоне контроля видеокамеры, в том числе и при наличии нескольких автомобилей в поле зрения камеры. Протяженность зоны контроля этого устройства зависит от фокусного расстояния применяемой видеокамеры и составляет 25-40 м. Зона контроля такой протяженности позволяет устойчиво фиксировать скорость проходящего транспорта и его номерные знаки, однако для фиксации нарушений правил движения по полосам, правил обгона, а также для выявления т.н. «агрессивной езды» такой зоны контроля недостаточно, т.к. такого рода нарушения обычно происходят на гораздо более протяженных участках дороги. Таким образом данное техническое решение обеспечивает выявление нарушений правил дорожного движения только определенного вида, а именно таких, которые могут быть выявлены на коротком участке дороги. Known device for photo and video recording of traffic violations "Cordon" (US Pat. No. 113398, publ. 02/10/2012, 2539676, publ. 01/20/2015, www.simicon.ru ), containing a video camera with a pattern recognition function and a radar, which provides measurement of speed and Recognition of license plates of vehicles in the control area of the video camera, including in the presence of several vehicles in the field of view of the camera. The length of the control zone of this device depends on the focal length of the video camera used and is 25-40 m. The control zone of this length allows you to stably record the speed of passing vehicles and its license plates, however, to record violations of traffic rules on lanes, overtaking rules, as well as to detect t .n. "Aggressive driving" such a control zone is not enough, because these types of violations usually occur on much longer stretches of the road. Thus, this technical solution ensures the detection of traffic violations of only a certain type, namely those that can be detected on a short section of the road.

Известно множество аналогичных устройств, например, Скат (http://www.olvia.ru/product/complex/skat), обладающие теми же недостатками.Many similar devices are known, for example, Skat (http://www.olvia.ru/product/complex/skat), which have the same disadvantages.

В качестве прототипа, наиболее близкого по принципу работы, выбрана группа изобретений «Способ определения скорости движения и координат транспортных средств с последующей их идентификацией и автоматической регистрацией нарушений правил дорожного движения и устройство для его осуществления» (RU 2382416, опубл. 20.02.2010). The group of inventions "A method for determining the speed and coordinates of vehicles with their subsequent identification and automatic registration of traffic violations and a device for its implementation" (RU 2382416, publ. 02/20/2010) was selected as a prototype, the closest in terms of the principle of operation.

Известное техническое решение также предназначено для решения нескольких задач, связанных с контролем дорожного движения с целью обеспечения его безопасности. Известные способ определения скорости движения и координат транспортных средств и устройство для его осуществления обеспечивают снижение вероятности ошибки идентификации ТС-нарушителя в системах автоматической регистрации нарушений скоростного режима движения ТС, а также увеличение протяженности зоны контроля скоростного режима движения вплоть до 1000 м. Данные задачи решаются за счет комплексирования в одном устройстве нескольких контрольно-измерительных инструментов. Для контроля скорости используется радиолокатор, для корректного присвоения результатов измерения скорости обнаруженным целям используется панорамная видеокамера, изображение с которой формируется синхронно с радиолокационными измерениями, а также дополнительной камерой, предназначенной для распознавания номерных знаков в зоне контроля, находящейся вне зоны контроля радиолокатора и панорамной видеокамеры. Все перечисленные инструменты вместе с блоками обработки информации располагаются на высоте порядка 5-6 м на придорожной опоре либо над дорожным полотном и обеспечивают возможность контроля скорости транспорта на значительном удалении от зоны распознавания номерного знака. Такое несовпадение зоны измерения скорости и зоны идентификации автомобиля, а также моментов времени фиксации скорости и номерного знака является недостатком, порождающим возможность некорректной трактовки результатов измерений с возможностью ошибочного присвоения результата измерений скорости. Однако, особо серьезным и непреодолимым в рамках данной концепции недостатком является очевидная возможность ошибок при обнаружении нарушителя скоростного режима и отслеживание его траектории на дальних дистанциях. Указанная в известном способе цель увеличения протяженности зоны контроля достигается только при контроле малозагруженных дорог, когда двигающиеся по многополосной дороге автомобили мало маневрируют и таким образом не затеняют друг друга на видеокадрах, снятых панорамной видеокамерой, и не искажают результаты измерений скорости радиолокатором в дальней зоне. Очевидно, что эта видеокамера направлена под весьма пологим углом к дорожному полотну (высота установки 6м, дальность – 1км), что при увеличении интенсивности движения приводит к частому затенению одного автомобиля другим, особенно при маневрировании, и, следовательно, к повышению вероятности ошибок траекторных измерений. Такие ошибки являются критически важными, т.к. ошибка в прослеживаемости траектории автомобиля от момента измерения скорости в дальней зоне до момента распознавания его номерного знака в ближней зоне может привести к некорректному назначению штрафа и наказанию водителя, который не является нарушителем. Малодостоверные в условиях плотного потока траекторные измерения не позволяют также производить фиксацию нарушений типа «выезд на встречную полосу», «агрессивная езда» и др., связанных с необходимостью контроля траектории движения ТС. Кроме того, видеозапись транспортных потоков видеокамерой, расположенной на небольшой высоте, дает лишь ограниченные варианты изображений ТС (в большинстве случаев – это вид спереди либо сзади), что не позволяет в принципе произвести оценку длины ТС по его изображению, определить интервал между ТС и достоверно определить интенсивность движения. The known technical solution is also intended to solve several problems related to traffic control in order to ensure its safety. The known method for determining the speed of movement and coordinates of vehicles and a device for its implementation provide a decrease in the probability of an error in identifying an intruder in the systems for automatic registration of violations of the speed mode of movement of a vehicle, as well as an increase in the length of the control zone of the speed mode of movement up to 1000 m. by combining several control and measuring instruments in one device. To control the speed, a radar is used, for the correct assignment of the speed measurement results to the detected targets, a panoramic video camera is used, the image from which is formed synchronously with the radar measurements, as well as an additional camera designed to recognize license plates in the control zone outside the control zone of the radar and panoramic video camera. All of these tools, together with information processing units, are located at a height of about 5-6 m on a roadside support or above the roadbed and provide the ability to control the speed of transport at a considerable distance from the license plate recognition zone. Such a discrepancy between the speed measurement zone and the vehicle identification zone, as well as the times of fixing the speed and the license plate, is a disadvantage that gives rise to the possibility of incorrect interpretation of the measurement results with the possibility of erroneous assignment of the speed measurement result. However, a particularly serious and insurmountable disadvantage within the framework of this concept is the obvious possibility of errors in detecting a speed-limit violator and tracking its trajectory at long distances. The goal of increasing the length of the monitoring zone specified in the known method is achieved only when monitoring lightly loaded roads, when cars moving along a multi-lane road maneuver little and thus do not obscure each other in video frames taken with a panoramic video camera and do not distort the results of speed measurements by a radar in the far zone. Obviously, this video camera is directed at a very shallow angle to the roadway (installation height 6 m, range - 1 km), which, with an increase in traffic intensity, leads to frequent shading of one car by another, especially when maneuvering, and, consequently, to an increase in the probability of errors in trajectory measurements ... Such errors are critical because an error in the traceability of the vehicle's trajectory from the moment the speed is measured in the far zone to the moment its license plate is recognized in the near zone can lead to the incorrect assignment of a fine and the punishment of a driver who is not a violator. Trajectory measurements, which are not very reliable in conditions of dense traffic, also do not allow fixing violations such as “entering the oncoming lane”, “aggressive driving”, etc., associated with the need to control the vehicle's trajectory. In addition, video recording of traffic flows by a video camera located at a low height provides only limited options for vehicle images (in most cases, this is a front or rear view), which does not allow, in principle, to estimate the length of a vehicle from its image, to determine the interval between vehicles and reliably determine the traffic intensity.

Технической проблемой, которую решает предложенная группа изобретений, является недостаточная эффективность контроля дорожного движения на протяженном многополосном участке дороги при интенсивном движении в известных устройствах уровня техники, в частности недостаточная достоверность результатов выявления нарушителей.The technical problem that the proposed group of inventions solves is the insufficient efficiency of traffic control on an extended multi-lane road section with heavy traffic in the known devices of the prior art, in particular, the insufficient reliability of the results of identifying offenders.

Техническим результатом является повышение эффективности контроля дорожного движения на протяженном участке дороги при интенсивном движении, в частности повышение достоверности результатов выявления нарушителей, а также в расширении объемов детальной статистической информации о транспортном потоке и в получении достоверных сведений о выявленных нарушителях правил дорожного движения на контролируемом участке дороги (включая, но не ограничиваясь нарушениями вида: превышение скорости, движение по обочине, движение по полосе встречного движения, агрессивная езда, нарушение правил обгона и др.)The technical result is to increase the efficiency of traffic control on a long section of the road with heavy traffic, in particular, to increase the reliability of the results of identifying offenders, as well as to expand the volumes of detailed statistical information about the traffic flow and to obtain reliable information about the identified violators of traffic rules on the controlled section of the road. (including, but not limited to violations of the type: speeding, driving on the side of the road, driving in the oncoming lane, aggressive driving, violation of overtaking rules, etc.)

Техническая проблема решается и технический результат достигается предлагаемыми способом автоматического контроля дорожного движения и системой, его реализующей.The technical problem is solved and the technical result is achieved by the proposed method of automatic traffic control and the system that implements it.

Предлагаемый способ содержит следующие этапы, на которых:The proposed method contains the following stages, at which:

- производят измерение параметров движения транспортных средств в локальной зоне контроля по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, - measure the parameters of the movement of vehicles in the local control area of at least one narrowly directed video camera,

- распознают номерные знаки упомянутых транспортных средств с помощью по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, - Recognize the license plates of the said vehicles using at least one highly directional video camera,

- осуществляют видеонаблюдение и видеозапись с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры в расширенной зоне контроля, перекрывающей зону контроля по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, - video surveillance and video recording are performed using at least one wide-angle video camera in an extended monitoring area that overlaps the monitoring area of at least one narrowly directed video camera,

- производят компьютерный анализ полученных видеозаписей с целью построения траекторий и определения параметров движения транспортных средств, зафиксированного в зоне контроля по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, - carry out a computer analysis of the obtained video recordings in order to construct trajectories and determine the parameters of the movement of vehicles recorded in the control zone of at least one wide-angle video camera,

- сопоставляют данные, полученные с помощью по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры и по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, - compare the data obtained using at least one narrow-beam video camera and at least one wide-angle video camera,

- производят идентификацию на этой основе зафиксированных транспортных средств с выявлением нарушений ПДД.- carry out identification on this basis of the fixed vehicles with the detection of traffic violations.

В отличие от известных способов в предложенном способе также: In contrast to the known methods, the proposed method also:

- осуществляют пространственную привязку изображений зон контроля по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры посредством размещения опознаков с известными координатами в зоне контроля обеих видеокамер, - carry out spatial referencing of images of control zones of at least one wide-angle video camera and at least one narrow-beam video camera by placing markers with known coordinates in the control zone of both video cameras,

- осуществляют синхронизацию по времени изображений, полученных по меньшей мере одной широкоугольной видеокамерой и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерой, за счет фиксации точных значений текущего времени в каждой из видеозаписей,- carry out time synchronization of images obtained by at least one wide-angle video camera and at least one narrow-beam video camera, by fixing the exact values of the current time in each of the video recordings,

- осуществляют контроль параметров движения транспортных потоков с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, размещенной на высоте, превышающей высоту установки по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, предотвращая тем самым взаимное затенение транспортных средств на изображении транспортного потока;- monitoring the traffic parameters of traffic flows using at least one wide-angle video camera located at a height exceeding the installation height of at least one narrow directional video camera, thereby preventing mutual shadowing of vehicles in the traffic flow image;

- производят автоматический анализ видеозаписей транспортных потоков, полученных по меньшей мере одной широкоугольной видеокамерой, в ходе которого определяют траекторию перемещения каждого транспортного средства и ее связь с точными значениями текущего времени,- make an automatic analysis of video recordings of traffic streams obtained by at least one wide-angle video camera, during which the trajectory of movement of each vehicle and its relationship with the exact values of the current time are determined,

- производят идентификацию транспортного средства посредством автоматического распознавания его номерного знака в локальной зоне контроля по меньшей мере одной узконаправленной камеры с привязкой его траектории в этой зоне контроля к точным значениям текущего времени;- identification of the vehicle is carried out by means of automatic recognition of its license plate in the local control area of at least one narrowly directed camera with the binding of its trajectory in this control area to the exact values of the current time;

- выполняют автоматическое сопоставление данных, полученных по меньшей мере одной широкоугольной и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерами, по совпадению траекторий и точных значений текущего времени в той части зоны контроля, которая является общей для обеих видеокамер, в результате которого выявляют взаимно-однозначное соответствие между характером движения транспортного средства в зоне контроля широкоугольной видеокамеры и его номерным знаком, распознанным в зоне контроля узконаправленной видеокамеры;- perform an automatic comparison of the data obtained by at least one wide-angle and at least one narrow-focus video cameras, according to the coincidence of trajectories and exact values of the current time in that part of the monitoring zone, which is common for both video cameras, as a result of which a one-to-one correspondence between the nature of the movement of the vehicle in the control area of the wide-angle video camera and its license plate, recognized in the control area of the narrow-angle video camera;

- результаты идентификации транспортных средств в сочетании с информацией о характере их движения на контролируемом участке дороги автоматически направляют в центр обработки данных по имеющимся каналам связи для формирования постановления о нарушении ПДД либо для составления статистических отчетов.- the results of vehicle identification, in combination with information about the nature of their movement on the controlled section of the road, are automatically sent to the data processing center via the available communication channels to form a decision on violation of traffic rules or to compile statistical reports.

В предпочтительном варианте способа выявление движущихся целей и построение их траекторий в зоне контроля по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры производят методом нейронных сетей.In a preferred embodiment of the method, the detection of moving targets and the construction of their trajectories in the control zone of at least one wide-angle video camera is performed by the method of neural networks.

В ходе выявления движущихся транспортных потоков в зоне контроля по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры одновременно производят автоматический анализ габаритов транспортных средств, а также сбор статистических данных о загрузке и скорости движения транспортного потока на данном участке дороги.In the course of detecting moving traffic flows in the control zone of at least one wide-angle video camera, an automatic analysis of the dimensions of vehicles is simultaneously performed, as well as the collection of statistical data on the load and speed of traffic flow on a given section of the road.

В предпочтительном варианте осуществляют распознавание марок и моделей наблюдаемых транспортных средств посредством сопоставления изображений на виде сверху, полученных по меньшей мере одной широкоугольной видеокамерой и изображений, полученных по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерой с применением нейронных сетей.In a preferred embodiment, the brands and models of the observed vehicles are recognized by comparing the top-view images obtained by at least one wide-angle video camera and the images obtained by at least one narrow-field video camera using neural networks.

В другом аспекте предложена система автоматического контроля дорожного движения на протяженном участке дороги, содержащая по меньшей мере одну узконаправленную видеокамеру для контроля дорожного движения и идентификации целей в локальной зоне, по меньшей мере одну широкоугольную видеокамеру, процессорный модуль, навигационный модуль, модуль связи. Система отличается тем, что по меньшей мере одна широкоугольная видеокамера размещена на высоте, превышающей высоту установки по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, а система выполнена с возможностью синхронизации по времени видеопотоков по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры и по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, а также дополнительно содержит передатчик видеосигнала, подключенный к по меньшей мере одной широкоугольной видеокамере, блок сопряжения, содержащий приемник видеосигнала, программно-аппаратный модуль видеоаналитики, выполненный с возможностью сопоставления данных, полученных по меньшей мере одной широкоугольной видеокамерой и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерой, и выявления взаимно-однозначного соответствия между траекториями транспортных средств, зафиксированными в протяженной зоне контроля с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, и номерными знаками транспортных средств, идентифицированными с помощью по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, и по меньшей мере три опознака, координаты которых внесены в память модуля видеоаналитики, причем по крайней мере один опознак размещен в той части зоны контроля, которая является общей для по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры.In another aspect, there is proposed a system for automatic control of road traffic on an extended road section, comprising at least one highly directional video camera for monitoring traffic and identifying targets in a local area, at least one wide-angle video camera, a processor module, a navigation module, a communication module. The system is characterized in that at least one wide-angle video camera is placed at a height exceeding the installation height of at least one narrow-focus video camera, and the system is configured to synchronize in time the video streams of at least one narrow-focus video camera and at least one wide-angle video camera, as well as additionally comprises a video signal transmitter connected to at least one wide-angle video camera, an interface unit containing a video signal receiver, a video analytics software and hardware module configured to compare data received by at least one wide-angle video camera and at least one narrow-angle video camera, and detect one-to-one correspondence between the trajectories of vehicles recorded in an extended monitoring area using at least one wide-angle video camera and vehicle license plates identified using at least one directional video camera, and at least three signs, the coordinates of which are stored in the memory of the video analytics module, and at least one sign is located in that part of the monitoring zone that is common for at least one wide-angle video camera and at least one narrow-focus video camera.

По меньшей мере одна широкоугольная видеокамера может быть дополнительно оснащена многоцелевым радаром, зона контроля которого по существу совпадает с зоной контроля широкоугольной видеокамеры.The at least one wide-angle video camera can be additionally equipped with a multi-purpose radar, the monitoring area of which essentially coincides with the monitoring area of the wide-angle video camera.

По меньшей мере одна узконаправленная видеокамера может входить в состав устройства фотовидеофиксации.At least one narrow-beam video camera can be a part of the photo-video fixing device.

Система может дополнительно содержать центральный опознак, размещенный вблизи точки установки по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры.The system may further comprise a central tag located near the installation point of at least one directional video camera.

Центральный опознак может быть выполнен в виде импульсного прожектора, частота вспышек которого синхронизована с частотой кадров принимаемого видеосигнала, и которые видны на изображении, полученном с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры.The central identification can be made in the form of a pulse searchlight, the flash frequency of which is synchronized with the frame rate of the received video signal, and which are visible in the image obtained with the help of at least one wide-angle video camera.

По меньшей мере одна широкоугольная видеокамера может быть связана с блоком сопряжения посредством проводной либо беспроводной связи. At least one wide-angle video camera can be connected to the interface unit via wired or wireless communication.

Предпочтительно опознаки, применяемые для калибровки и совмещения траекторий транспортных средств, полученных по меньшей мере одной широкоугольной и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерами, выполнены с применением радиочастотных меток, обеспечивающих измерение и беспроводную передачу данных о своих координатах. Preferably, the markers used to calibrate and align the trajectories of vehicles obtained by at least one wide-angle and at least one narrow-beam video cameras are made with the use of radio frequency tags that provide measurement and wireless transmission of data about their coordinates.

Предпочтительно, каждый опознак может содержать импульсный прожектор и связанный с ним встроенный навигационный приемник, причем прожектор выполнен с возможностью кодовой передачи точных значений текущего времени в виде вспышек, комбинации которых видны на изображении, полученном с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры.Preferably, each feature may contain a pulse projector and an associated built-in navigation receiver, the searchlight being configured to code the exact values of the current time in the form of flashes, the combinations of which are visible in the image obtained with the help of at least one wide-angle video camera.

По меньшей мере одна широкоугольная видеокамера может быть размещена на высотном строении или винтокрылом беспилотном летательном аппарате (БПЛА).At least one wide-angle video camera can be placed on a high-rise building or rotorcraft unmanned aerial vehicle (UAV).

Также по меньшей мере одна широкоугольная видеокамера может быть расположена так, что длинная сторона ее светочувствительного сенсора сориентирована вдоль контролируемой дороги.Also, at least one wide-angle video camera can be positioned so that the long side of its photosensitive sensor is oriented along the monitored road.

Протяженность зоны контроля W входящей в нее широкоугольной видеокамеры связана с высотой и угловыми параметрами ее установки выражением:The length of the control zone W of the wide-angle video camera included in it is related to the height and angular parameters of its installation by the expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

где H- высота размещения широкоугольной видеокамеры,where H is the height of the wide-angle video camera,

α – угол раскрыва объектива широкоугольной видеокамеры, α - angle of aperture of the lens of a wide-angle video camera,

β – угол наклона оптической оси широкоугольной видеокамеры вдоль дороги по отношению к нормали.β is the angle of inclination of the optical axis of the wide-angle video camera along the road with respect to the normal.

Сущность заявленного изобретения состоит в том, что для предотвращения затенения и надежного определения траекторий движения транспорта в сочетании с измерением скорости и идентификацией каждого транспортного средства широкоугольную видеокамеру устанавливают на значительной высоте над контрольным участком дороги так, чтобы ее зона контроля частично совпадало с зоной контроля узконаправленной видеокамеры, контролирующей фрагмент того же участка дороги. Измерение параметров движения и идентификацию ТС в локальной зоне контроля в частности осуществляют с помощью устройства фотовидеофиксации (например, «Кордон», патент № RU 2539676), содержащего узконаправленную видеокамеру с функцией распознавания образов с привязкой к точным значениям текущего времени; одновременно производят видеозапись и определяют параметры движения транспорта с помощью высотной широкоугольной видеокамеры, зона контроля которой частично совпадает с зоной контроля узконаправленной видеокамеры, но существенно превышает ее; анализируют видеоизображение, записанное сверху широкоугольной видеокамерой, определяют траектории движения транспорта в ее зоне контроля с привязкой к точным значениям текущего времени и с учетом координат установленных опознаков, по крайней мере один из которых должен находиться в зоне контроля узконаправленной камеры; полученные данные сопоставляют с информацией, полученной от узконаправленной видеокамеры при идентификации ТС; в результате этого сопоставления формируют информационный массив, который содержит общие сведения статистического характера о транспортной нагрузке на контролируемом участке дороги, информацию о нарушениях правил дорожного движения на этом участке, а также информацию о номерном знаке, марке, модели, габаритах и характере движения (траектории, скорости) каждого ТС с автоматической фотовидеофиксацией нарушений ПДД, выявленных как в зоне контроля узконаправленной видеокамеры, так и в зоне контроля широкоугольной. The essence of the claimed invention lies in the fact that in order to prevent shading and reliably determine the trajectories of traffic in combination with measuring the speed and identifying each vehicle, a wide-angle video camera is installed at a considerable height above the control section of the road so that its control zone partially coincides with the control zone of a narrowly directed video camera controlling a fragment of the same road section. Measurement of movement parameters and identification of the vehicle in the local control area, in particular, is carried out using a photo-video fixation device (for example, "Cordon", patent No. RU 2539676) containing a highly directional video camera with a pattern recognition function linked to the exact values of the current time; at the same time, video recording is made and the parameters of vehicle movement are determined using a high-altitude wide-angle video camera, the control zone of which partially coincides with the control zone of a narrow-focus video camera, but significantly exceeds it; analyzing the video image recorded from above by a wide-angle video camera, determining the trajectories of traffic in its control area with reference to the exact values of the current time and taking into account the coordinates of the established identification marks, at least one of which must be in the control area of the narrowly directed camera; the received data is compared with the information received from the narrowly directed video camera when identifying the vehicle; as a result of this comparison, an information array is formed, which contains general information of a statistical nature about the traffic load on the controlled section of the road, information about violations of traffic rules on this section, as well as information about the license plate, make, model, dimensions and nature of the movement (trajectory, speed) of each vehicle with automatic photo-video recording of traffic violations detected both in the control zone of a narrow-focus video camera and in the control zone of a wide-angle one.

Для иллюстрации заявленной группы изобретений приведены чертежи, на которыхTo illustrate the claimed group of inventions, drawings are given, in which

На Фиг. 1 представлена система, реализующая способ.FIG. 1 shows a system that implements the method.

На фиг. 2 и 3 представлен один из вариантов реализации способа.FIG. 2 and 3 show one of the options for implementing the method.

На Фиг. 4 представлен еще один вариант реализации способа.FIG. 4 shows another embodiment of the method.

На Фиг. 5 представлен пример изображения, получаемого узконаправленной видеокамерой.FIG. 5 shows an example of an image obtained by a narrow-beam video camera.

На Фиг. 6 представлен пример изображения, получаемого широкоугольной видеокамерой.FIG. 6 shows an example of an image obtained by a wide-angle video camera.

Система, реализующая заявленный способ, представлена на Фиг.1. Она содержит по меньшей мере две видеокамеры – высотную широкоугольную видеокамеру 1 и узконаправленную видеокамеру 2 с функциями распознавания образов, измерения скорости, точных значений текущего времени и др., расположенную на придорожной опоре около или над дорогой на высоте порядка 5-8м, стандартной для размещения такого рода устройств. В частном случае реализации изобретения узконаправленная видеокамера 2 может входить в состав устройства 3 фотовидеофиксации, в котором функция измерения точных значений текущего времени реализована с помощью встроенного спутникового навигационного приемника 4. Широкоугольная видеокамера 1 размещена на такой высоте, чтобы ее зона контроля покрывала весь участок дороги, на котором ведется наблюдение за дорожным движением. При соответствующем выборе параметров видеокамеры и высоты размещения эта зона контроля может достигать 1000 м и более. Широкоугольная видеокамера 1 оснащена передатчиком 5 видеосигнала, который транслирует видеопоток, содержащий помимо изображения также и привязанную к кадрам информацию о точных значениях текущего времени. Для приема этого сигнала используется приемник 6 видеосигнала, который размещается в блоке 7 сопряжения, соединенном в свою очередь с узконаправленной видеокамерой 2 или устройством 3 фотовидеофиксации, содержащем ее. Блок 7 сопряжения также содержит программно-аппаратный модуль 8 видеоаналитики, выполненный с возможностью сопоставления данных, полученных от обеих видеокамер, а также устройства памяти, климат-контроля (на фигуре не показаны) и модуль 9 связи для обеспечения бесперебойной работы в автоматическом режиме и передачи данных на внешний сервер. В варианте исполнения системы источник данных о точных значениях текущего времени может быть встроен в приемник 6 блока 7 сопряжения. Также в варианте исполнения системы для передачи данных на центральный сервер может использоваться модуль связи, входящий, как правило, в состав устройства 3 фотовидеофиксации.A system that implements the claimed method is shown in Fig. 1. It contains at least two video cameras - a high-altitude wide-angle video camera 1 and a narrow-beam video camera 2 with the functions of pattern recognition, speed measurement, accurate current time values, etc., located on a roadside support near or above the road at a height of about 5-8 m, standard for placement this kind of device. In a particular case of the implementation of the invention, a narrowly directed video camera 2 can be part of the photo-video fixation device 3, in which the function of measuring the exact values of the current time is implemented using the built-in satellite navigation receiver 4. The wide-angle video camera 1 is placed at such a height that its control zone covers the entire road section, where traffic is monitored. With an appropriate choice of camera parameters and placement altitude, this monitoring zone can reach 1000 m and more. The wide-angle video camera 1 is equipped with a video signal transmitter 5, which broadcasts a video stream containing, in addition to the image, also information about the exact values of the current time linked to frames. To receive this signal, a video signal receiver 6 is used, which is located in an interface unit 7, which is connected in turn with a highly directional video camera 2 or a photo-video recording device 3 containing it. The interface unit 7 also contains a software and hardware video analytics module 8 configured to compare data received from both cameras, as well as a memory device, climate control (not shown in the figure) and a communication module 9 to ensure uninterrupted operation in automatic mode and transmission data to an external server. In an embodiment of the system, the source of data on the exact values of the current time can be built into the receiver 6 of the interface unit 7. Also, in an embodiment of the system, for transmitting data to the central server, a communication module can be used, which, as a rule, is part of the device 3 for photo and video recording.

Предлагаемый способ имеет несколько вариантов реализации, в частности стационарный, передвижной и мобильный. Стационарный и передвижной варианты проиллюстрированы на Фиг. 2. Отличие этих двух вариантов между собой заключается только в питании, способе монтажа и высоте h установки устройства фотовидеофиксации с узконаправленной видеокамерой. The proposed method has several options for implementation, in particular stationary, mobile and mobile. Stationary and mobile versions are illustrated in FIG. 2. The difference between these two options is only in the power supply, the method of installation and the height h of the installation of the photo-video fixing device with a narrow-focus video camera.

В стационарном варианте реализации патентуемого способа элементы системы располагаются как показано на Фиг.3. Устройство 3 фотовидеофиксации с узконаправленной видеокамерой 2, имеющей функции распознавания образов и измерения скорости, располагается на придорожной опоре (либо непосредственно над дорогой) на высоте h=5-8 м, подключается в сети 220 В и контролирует участок дороги протяженностью порядка 25-40 м. Широкоугольная видеокамера 1 с передатчиком 5 видеосигнала размещается на значительной высоте H над контролируемым участком дороги таким образом, чтобы в ее зону контроля попадала и зона контроля узконаправленной видеокамеры 2. Протяженность контрольного участка W зависит от параметров светочувствительного сенсора, применяемого в видеокамере, оптических характеристик объектива и от высоты установки. Данная зависимость описывается выражением (1):In a stationary embodiment of the patented method, the elements of the system are arranged as shown in Fig. 3. A photo-video fixing device 3 with a narrow-beam video camera 2, which has the function of pattern recognition and speed measurement, is located on a roadside support (or directly above the road) at a height of h = 5-8 m, connected to a 220 V network and monitors a road section with a length of about 25-40 m A wide-angle video camera 1 with a video signal transmitter 5 is placed at a considerable height H above the monitored section of the road so that the control zone of a narrowly directed video camera falls into its control zone. and on the installation height. This dependence is described by expression (1):

Figure 00000001
, (1)
Figure 00000001
, (1)

где H- высота размещения широкоугольной видеокамеры,where H is the height of the wide-angle video camera,

α – угол раскрыва объектива широкоугольной видеокамеры, α - angle of aperture of the lens of a wide-angle video camera,

β – угол наклона оптической оси широкоугольной видеокамеры вдоль дороги по отношению к нормали.β is the angle of inclination of the optical axis of the wide-angle video camera along the road with respect to the normal.

Для размещения широкоугольной видеокамеры 1 может быть использовано высокое здание либо иное высотное сооружение вблизи дороги, как показано на Фиг.2, либо винтокрылый БПЛА типа квадрокоптера, мультикоптера и т.п., способный удерживать на необходимой высоте широкоугольную видеокамеру 1 с беспроводным передатчиком 5 видеосигнала. Блок 7 сопряжения с программно-аппаратным модулем 8 сопоставления данных подключается к узконаправленной видеокамере 2 или устройству 3 фотовидеофиксации, содержащему узконаправленную видеокамеру 2. To accommodate a wide-angle video camera 1, a tall building or other high-rise structure near the road can be used, as shown in Fig. 2, or a rotary-wing UAV such as a quadrocopter, multicopter, etc., capable of holding a wide-angle video camera 1 with a wireless video signal transmitter 5 at the required height ... The unit 7 for interfacing with the hardware-software module 8 for data matching is connected to a narrowly directed video camera 2 or a photo-video fixing device 3 containing a narrowly directed video camera 2.

В передвижном варианте реализации заявленного способа (см. Фиг. 2) устройство 3 фотовидеофиксации с узконаправленной видеокамерой 2 размещается на временной опоре или легкосъемной конструкции (например, как в патенте RU 193883) у обочины дороги, получая питание от внешнего аккумулятора, при этом широкоугольная видеокамера 1 с передатчиком 5 видеосигнала размещается на БПЛА, который удерживает видеокамеру над заданным участком дороги. Такое размещение аппаратуры позволяет вести оперативный контроль дорожного движения и легко менять дислокацию, перемещая аппаратуру на другой участок дороги в случае необходимости. Для передвижного варианта эта высота может быть порядка 1,5 м. При использовании монтажного приспособления (патент № 193883) высота установки в передвижном варианте может быть также 6 м.In a mobile embodiment of the claimed method (see Fig. 2), the photo-video fixing device 3 with a narrowly directed video camera 2 is placed on a temporary support or easily removable structure (for example, as in patent RU 193883) at the side of the road, receiving power from an external battery, while the wide-angle video camera 1 with a video signal transmitter 5 is placed on the UAV, which holds the video camera over a given road section. This arrangement of the equipment allows for operational control of road traffic and it is easy to change the location by moving the equipment to another section of the road if necessary. For the mobile version, this height can be about 1.5 m. When using the mounting device (patent No. 193883), the installation height in the mobile version can also be 6 m.

В мобильном варианте реализации заявленного способа, представленном на Фиг. 4, устройство 3 фотовидеофиксации с узконаправленной видеокамерой 2 размещается на транспортном средстве - движущемся патрульном автомобиле (например, как в патенте RU 194373), а широкоугольная видеокамера 1 устанавливается на БПЛА, который двигается по маршруту патрульного автомобиля так, чтобы зона контроля широкоугольной видеокамеры 1 захватывала участок дороги, на который наведена узконаправленная видеокамера 2. Опознаки с известными координатами нанесены в виде маркеров на крыше и других элементах кузова патрульного автомобиля, постоянно находящегося в зоне контроля широкоугольной видеокамеры. Имеющийся в современных БПЛА режим «следования за объектом» либо «движения по заданному маршруту» позволяет обеспечить контроль за дорожным движением из движущегося патрульного автомобиля и оперативное обнаружение и выявление нарушителей ПДД, проверку ТС по розыскным базам данных. In a mobile embodiment of the claimed method shown in FIG. 4, a photo-video fixing device 3 with a narrow-focus video camera 2 is placed on a vehicle - a moving patrol car (for example, as in patent RU 194373), and a wide-angle video camera 1 is installed on a UAV that moves along the route of a patrol car so that the control zone of a wide-angle video camera 1 captures the section of the road, which is directed by the narrowly directed video camera 2. Markers with known coordinates are applied in the form of markers on the roof and other elements of the body of the patrol car, which is constantly in the control zone of the wide-angle video camera. The mode of “following an object” or “moving along a given route” available in modern UAVs makes it possible to monitor traffic from a moving patrol car and promptly detect and identify traffic offenders, check the vehicle against search databases.

Функционирование системы автоматического контроля дорожного движения показано на Фиг. 2-3. Система во всех вариантах реализации работает следующим образом.The operation of the automatic traffic control system is shown in FIG. 2-3. The system in all variants of implementation works as follows.

Узконаправленная видеокамера 2 или устройство 3 фотовидеофиксации, содержащее по меньшей мере одну узконаправленную видеокамеру 2, производит фотовидеофиксацию транспортных средств 10 в своей зоне 11 контроля. При этом наличие функции распознавания номерных знаков и измерения скорости позволяет определить номер, координаты и скорость каждого ТС 10, попавшего в зону 11 контроля узконаправленной видеокамеры 2. Кроме того, фиксируется фотоизображение данного ТС и производится видеозапись его движения с привязкой каждой точки его траектории к точным значениям текущего времени. Одновременно с этим широкоугольная видеокамера 1 производит видеозапись транспортного потока в своей зоне 12 контроля, которая, как показано на Фиг.3, перекрывает зону 11 контроля. Данная видеозапись также привязывается к точным значениям текущего времени. Таким образом обеспечивается возможность одновременного контроля транспорта посредством обеих видеокамер в зоне 11 контроля узконаправленной видеокамеры 2. Кроме того, в зоне контроля широкоугольной видеокамеры находятся по меньшей мере три опознака 13, координаты которых известны, причем по меньшей мере один опознак 13 расположен также и в зоне контроля узконаправленной камеры. Видеоизображение, зафиксированное широкоугольной видеокамерой 1, транслируется с помощью передатчика 5 на приемник 6 блока 7 сопряжения. С помощью программно-аппаратного модуля 8 видеоаналитики, входящего в состав блока 7 сопряжения, происходит совместный анализ данных о движении ТС, одновременно оказавшихся в зоне 11 контроля узконаправленной видеокамеры 2 и в зоне 12 контроля широкоугольной видеокамеры 1 с целью идентификации тех целей, траектории которых были зафиксированы в зоне 12 контроля широкоугольной видеокамеры 1. Примеры изображений, полученных узконаправленной и широкоугольной видеокамерами, приведены на Фиг. 5 и 6. В результате траекторных измерений, выполненных в модуле 8 видеоаналитики с учетом известных координат опознаков 13, появляется возможность оценки транспортных потоков, попавших в зону контроля широкоугольной видеокамеры 1, измерения габаритов и расстояний между ТС, выявления нарушений, связанных с выездом на встречную полосу движения, нарушением правил обгона, агрессивной ездой и др. им подобных. При этом одновременный контроль двумя видеокамерами одного и того же ТС в зоне 11 контроля позволяет произвести идентификацию нарушителей, обнаруженных в зоне 12 контроля. С помощью модуля 9 связи, входящего в состав блока 7 сопряжения (либо имеющегося в составе устройства 3 фотовидеофиксации), информация о нарушителе передается на центральный сервер. Narrow directional video camera 2 or a device 3 for photo and video recording, containing at least one narrow directional video camera 2, makes photo and video recording of vehicles 10 in its control zone 11. In this case, the presence of the function of recognizing license plates and measuring the speed allows you to determine the number, coordinates and speed of each vehicle 10 that fell into the control zone 11 of the narrowly directed video camera 2. In addition, a photographic image of this vehicle is recorded and a video of its movement is made, linking each point of its trajectory to the exact current time values. At the same time, the wide-angle video camera 1 makes a video recording of the traffic stream in its monitoring area 12, which, as shown in Fig. 3, overlaps the monitoring area 11. This video is also tied to the exact values of the current time. Thus, it is possible to simultaneously monitor the transport by means of both video cameras in the control zone 11 of the narrow-focus video camera 2. In addition, in the control zone of the wide-angle video camera there are at least three signs 13, the coordinates of which are known, and at least one sign 13 is also located in the zone control of a narrow-focus camera. The video image captured by the wide-angle video camera 1 is transmitted using the transmitter 5 to the receiver 6 of the interface unit 7. With the help of the video analytics software and hardware module 8, which is part of the interface unit 7, a joint analysis of data on the movement of the vehicle takes place simultaneously in the control zone 11 of the narrow-focus video camera 2 and in the control zone 12 of the wide-angle video camera 1 in order to identify those targets whose trajectories were fixed in the control zone 12 of the wide-angle video camera 1. Examples of images obtained by the narrow-beam and wide-angle video cameras are shown in FIG. 5 and 6. As a result of trajectory measurements performed in the video analytics module 8, taking into account the known coordinates of the signs 13, it becomes possible to assess traffic flows that have fallen into the control zone of a wide-angle video camera 1, measure the dimensions and distances between vehicles, identify violations associated with leaving the oncoming traffic lane, violation of overtaking rules, aggressive driving, etc. At the same time, simultaneous control by two video cameras of the same vehicle in the control zone 11 makes it possible to identify the offenders detected in the control zone 12. With the help of the communication module 9, which is part of the interface unit 7 (or available as part of the photo-video fixing device 3), information about the intruder is transmitted to the central server.

Дополнительной возможностью применения заявленного способа является контроль индивидуальных мобильных средств перемещения (электросамокаты, моно-колеса и т.п.), который может также осуществляться одновременно по меньшей мере двумя видеокамерами – высотная широкоугольная видеокамера определяет траекторию и скорость перемещения такого объекта, а узконаправленная видеокамера решает задачу идентификации нарушителя (например, посредством технологии распознавания лиц). An additional possibility of using the claimed method is the control of individual mobile means of movement (electric scooters, mono-wheels, etc.), which can also be carried out simultaneously by at least two video cameras - a high-altitude wide-angle video camera determines the trajectory and speed of movement of such an object, and a narrow-focus video camera solves the task of identifying the intruder (for example, using face recognition technology).

Кроме того, предлагаемый способ позволяет реализовать контроль формирования железнодорожных составов на сортировочных горках. Высотная видеокамера позволяет контролировать траектории движения всех вагонов, находящихся в ее зоне контроля, а несколько установленных в точках с известными координатами узконаправленных видеокамер обеспечивает распознавание номеров вагонов и привязку этих номеров к изображениям вагонов, полученным с помощью высотной видеокамеры. В этом случае возникает возможность контроля не только правильности формирования состава, но и скорости движения вагонов по сортировочной горке, что является критически-важным для обеспечения сохранности грузов при стыковке вагонов. In addition, the proposed method makes it possible to control the formation of trains on the marshalling humps. A high-altitude video camera allows you to control the trajectories of all cars in its control zone, and several narrowly directed video cameras installed at points with known coordinates provide recognition of car numbers and link these numbers to car images obtained with a high-altitude video camera. In this case, it becomes possible to control not only the correctness of the formation of the train, but also the speed of movement of wagons along the hump, which is critically important for ensuring the safety of goods when docking wagons.

Таким образом, предлагаемые способ автоматического контроля дорожного движения и реализующая его система обеспечивают повышение эффективности контроля дорожного движения на протяженном участке дороги при интенсивном движении, в частности повышение достоверности результатов выявления нарушителей, а также в расширении объемов детальной статистической информации о транспортном потоке и в получении достоверных сведений о выявленных нарушителях правил дорожного движения на контролируемом участке дороги (включая, но не ограничиваясь нарушениями вида: превышение скорости, движение по обочине, движение по полосе встречного движения, агрессивная езда, нарушение правил обгона и др.).Thus, the proposed method of automatic traffic control and the system that implements it provides an increase in the efficiency of traffic control on an extended section of the road with heavy traffic, in particular, an increase in the reliability of the results of identifying violators, as well as in expanding the volumes of detailed statistical information on traffic flow and in obtaining reliable information about the identified violators of traffic rules on the controlled section of the road (including, but not limited to violations of the type: speeding, driving on the side of the road, driving in the oncoming lane, aggressive driving, violation of overtaking rules, etc.).

Claims (32)

1. Способ автоматического контроля дорожного движения, в котором1. A method of automatic traffic control, in which - производят измерение параметров движения транспортных средств в локальной зоне контроля по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, - measure the parameters of the movement of vehicles in the local control area of at least one narrowly directed video camera, - распознают номерные знаки упомянутых транспортных средств с помощью по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, - Recognize the license plates of the said vehicles using at least one highly directional video camera, - осуществляют видеонаблюдение и видеозапись с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры в расширенной зоне контроля, перекрывающей зону контроля по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, - video surveillance and video recording are performed using at least one wide-angle video camera in an extended monitoring area that overlaps the monitoring area of at least one narrowly directed video camera, - производят компьютерный анализ полученных видеозаписей с целью построения траекторий и определения параметров движения транспортных средств, зафиксированных в зоне контроля по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, - carry out a computer analysis of the obtained video recordings in order to build trajectories and determine the parameters of the movement of vehicles, recorded in the control zone of at least one wide-angle video camera, - сопоставляют данные, полученные с помощью по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры и по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, - compare the data obtained using at least one narrow-beam video camera and at least one wide-angle video camera, - производят идентификацию на этой основе зафиксированных транспортных средств с выявлением нарушений ПДД, отличающийся тем, что - carry out identification on this basis of the fixed vehicles with the detection of traffic violations, characterized in that - осуществляют пространственную привязку изображений зон контроля по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры посредством размещения опознаков с известными координатами в зоне контроля обеих видеокамер, - carry out spatial referencing of images of control zones of at least one wide-angle video camera and at least one narrow-beam video camera by placing markers with known coordinates in the control zone of both video cameras, - осуществляют синхронизацию по времени изображений, полученных по меньшей мере одной широкоугольной видеокамерой и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерой, за счет фиксации точных значений текущего времени в каждой из видеозаписей,- carry out time synchronization of images obtained by at least one wide-angle video camera and at least one narrow-beam video camera, by fixing the exact values of the current time in each of the video recordings, - осуществляют контроль параметров движения транспортных потоков с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, размещенной на высоте, превышающей высоту установки по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, предотвращая тем самым взаимное затенение транспортных средств на изображении транспортного потока;- monitoring the traffic parameters of traffic flows using at least one wide-angle video camera located at a height exceeding the installation height of at least one narrow directional video camera, thereby preventing mutual shadowing of vehicles in the traffic flow image; - производят автоматический анализ видеозаписей транспортных потоков, полученных по меньшей мере одной широкоугольной видеокамерой, в ходе которого определяют траекторию перемещения каждого транспортного средства и ее связь с точными значениями текущего времени,- make an automatic analysis of video recordings of traffic streams obtained by at least one wide-angle video camera, during which the trajectory of movement of each vehicle and its relationship with the exact values of the current time are determined, - производят идентификацию цели посредством автоматического распознавания номерного знака транспортного средства в локальной зоне контроля по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры с привязкой его траектории в этой зоне контроля к значениям точного времени; - identification of the target is carried out by means of automatic recognition of the license plate of the vehicle in the local control area of at least one narrowly directed video camera with the binding of its trajectory in this control area to the exact time values; - выполняют автоматическое сопоставление данных, полученных по меньшей мере одной широкоугольной и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерами, по совпадению траекторий и точных значений текущего времени в той части зоны контроля, которая является общей для обеих видеокамер, в результате которого выявляют взаимно-однозначное соответствие между характером движения транспортного средства в зоне контроля широкоугольной видеокамеры и его номерным знаком, распознанным в зоне контроля узконаправленной видеокамеры;- perform an automatic comparison of the data obtained by at least one wide-angle and at least one narrow-focus video cameras, according to the coincidence of trajectories and exact values of the current time in that part of the monitoring zone, which is common for both video cameras, as a result of which a one-to-one correspondence between the nature of the movement of the vehicle in the control area of the wide-angle video camera and its license plate, recognized in the control area of the narrow-angle video camera; - результаты идентификации транспортных средств в сочетании с информацией о характере их движения на контролируемом участке дороги автоматически направляют в центр обработки данных по имеющимся каналам связи для формирования постановления о нарушении ПДД либо для составления статистических отчетов.- the results of vehicle identification, in combination with information about the nature of their movement on the controlled section of the road, are automatically sent to the data processing center via the available communication channels to form a decision on violation of traffic rules or to compile statistical reports. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выявление транспортных средств и построение их траекторий в зоне контроля по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры производят методом нейронных сетей.2. The method according to claim 1, characterized in that the detection of vehicles and the construction of their trajectories in the control zone of at least one wide-angle video camera is performed by the method of neural networks. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ходе выявления движущихся транспортных потоков в зоне контроля по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры одновременно производят автоматический анализ габаритов транспортных средств, а также сбор статистических данных о загрузке и скорости движения транспортного потока на данном участке дороги.3. The method according to claim 1, characterized in that during the detection of moving traffic flows in the control zone of at least one wide-angle video camera, an automatic analysis of the dimensions of vehicles is performed simultaneously, as well as the collection of statistical data on the load and speed of movement of the traffic flow in this section roads. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют распознавание марок и моделей наблюдаемых транспортных средств посредством сопоставления изображений на виде сверху, полученных по меньшей мере одной широкоугольной видеокамерой, и изображений, полученных по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерой, с применением нейронных сетей.4. The method according to claim 1, characterized in that the brands and models of the observed vehicles are recognized by comparing the top-view images obtained by at least one wide-angle video camera and the images obtained by at least one narrow-beam video camera using neural networks ... 5. Система автоматического контроля дорожного движения, содержащая по меньшей мере одну узконаправленную камеру для контроля дорожного движения и идентификации транспортных средств в локальной зоне контроля, по меньшей мере одну широкоугольную видеокамеру, процессорный модуль, навигационный модуль и модуль связи, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна широкоугольная видеокамера размещена на высоте, превышающей высоту установки по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, а система выполнена с возможностью синхронизации по времени видеопотоков по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры и по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, а также дополнительно содержит передатчик видеосигнала, подключенный к по меньшей мере одной широкоугольной видеокамере, блок сопряжения, содержащий приемник видеосигнала, программно-аппаратный модуль видеоаналитики, выполненный с возможностью сопоставления данных, полученных по меньшей мере одной широкоугольной видеокамерой и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерой, и выявления взаимно-однозначного соответствия между траекториями транспортных средств, зафиксированными в протяженной зоне контроля с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры, и номерными знаками транспортных средств, идентифицированными с помощью по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры, и по меньшей мере три опознака, координаты которых внесены в память модуля видеоаналитики, причем по меньшей мере один опознак размещен в той части зоны контроля, которая является общей для по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры.5. An automatic traffic control system comprising at least one narrow-focus camera for traffic control and vehicle identification in a local control area, at least one wide-angle video camera, a processor module, a navigation module and a communication module, characterized in that at least at least one wide-angle video camera is located at a height exceeding the installation height of at least one narrow-beam video camera, and the system is configured to synchronize in time the video streams of at least one narrow-focus video camera and at least one wide-angle video camera, and additionally contains a video signal transmitter connected to at least one wide-angle video camera, an interface unit containing a video signal receiver, a video analytics software and hardware module configured to compare data obtained by at least one wide-angle video camera and at least it with at least one narrow-focus video camera, and detecting a one-to-one correspondence between the trajectories of vehicles recorded in an extended monitoring area using at least one wide-angle video camera, and vehicle license plates identified using at least one narrowly directed video camera, and at least at least three tags, the coordinates of which are entered into the memory of the video analytics module, and at least one tag is located in that part of the monitoring zone that is common for at least one wide-angle video camera and at least one narrow-beam video camera. 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна широкоугольная видеокамера дополнительно оснащена многоцелевым радаром, зона контроля которого по существу совпадает с зоной контроля широкоугольной видеокамеры.6. The system according to claim 5, characterized in that at least one wide-angle video camera is additionally equipped with a multipurpose radar, the monitoring area of which essentially coincides with the monitoring area of the wide-angle video camera. 7. Система по п.5, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна узконаправленная видеокамера входит в состав устройства фотовидеофиксации.7. The system according to claim 5, characterized in that at least one narrow-beam video camera is part of the photo-video recording device. 8. Система по п.5, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит центральный опознак, размещенный вблизи точки установки по меньшей мере одной узконаправленной видеокамеры.8. The system according to claim 5, characterized in that it further comprises a central identification located near the installation point of the at least one directional video camera. 9. Система по п.8, отличающаяся тем, что центральный опознак выполнен в виде импульсного прожектора, частота вспышек которого синхронизована с частотой кадров принимаемого видеосигнала, и которые видны на изображении, полученном с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры.9. The system according to claim 8, characterized in that the central identification is made in the form of a pulse projector, the flash frequency of which is synchronized with the frame rate of the received video signal, and which are visible in the image obtained with the help of at least one wide-angle video camera. 10. Система по п.8, отличающаяся тем, что каждый опознак содержит импульсный прожектор и связанный с ним встроенный навигационный приемник, причем прожектор выполнен с возможностью кодовой передачи точных значений текущего времени в виде вспышек, комбинации которых видны на изображении, полученном с помощью по меньшей мере одной широкоугольной видеокамеры.10. The system according to claim 8, characterized in that each identification contains a pulse searchlight and an associated built-in navigation receiver, and the searchlight is configured to code the exact values of the current time in the form of flashes, combinations of which are visible in the image obtained using the at least one wide-angle camcorder. 11. Система по п.5, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна широкоугольная видеокамера связана с блоком сопряжения посредством проводной либо беспроводной связи.11. The system according to claim 5, characterized in that at least one wide-angle video camera is connected to the interface unit via wired or wireless communication. 12. Система по п.5, отличающаяся тем, что опознаки, применяемые для калибровки и совмещения траекторий транспортных средств, полученных по меньшей мере одной широкоугольной и по меньшей мере одной узконаправленной видеокамерами, выполнены с применением радиочастотных меток, обеспечивающих измерение и беспроводную передачу данных о своих координатах.12. The system according to claim 5, characterized in that the marks used to calibrate and align the trajectories of vehicles obtained by at least one wide-angle and at least one narrow-beam video cameras are made with the use of radio frequency tags that provide measurement and wireless transmission of data about their coordinates. 13. Система по п.5, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна широкоугольная видеокамера размещена на высотном строении или винтокрылом беспилотном летательном аппарате.13. The system according to claim 5, characterized in that at least one wide-angle video camera is located on a high-rise building or rotorcraft unmanned aerial vehicle. 14. Система по п.5, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна широкоугольная видеокамера расположена так, что длинная сторона ее светочувствительного сенсора сориентирована вдоль контролируемой дороги.14. The system according to claim 5, characterized in that at least one wide-angle video camera is located so that the long side of its light-sensitive sensor is oriented along the monitored road. 15. Система по п.5, отличающаяся тем, что протяженность зоны контроля W входящей в нее широкоугольной видеокамеры связана с высотой и угловыми параметрами ее установки выражением:15. The system according to claim 5, characterized in that the length of the control zone W of the wide-angle video camera included in it is related to the height and angular parameters of its installation by the expression:
Figure 00000002
,
Figure 00000002
,
где H- высота размещения широкоугольной видеокамеры,where H is the height of the wide-angle video camera, α – угол раскрыва объектива широкоугольной видеокамеры, α - angle of aperture of the lens of a wide-angle video camera, β – угол наклона оптической оси широкоугольной видеокамеры вдоль дороги по отношению к нормали.β is the angle of inclination of the optical axis of the wide-angle video camera along the road with respect to the normal.
RU2021118624A 2021-06-25 2021-06-25 Method for automatic traffic control and the system implementing it RU2760058C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021118624A RU2760058C1 (en) 2021-06-25 2021-06-25 Method for automatic traffic control and the system implementing it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021118624A RU2760058C1 (en) 2021-06-25 2021-06-25 Method for automatic traffic control and the system implementing it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2760058C1 true RU2760058C1 (en) 2021-11-22

Family

ID=78719256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021118624A RU2760058C1 (en) 2021-06-25 2021-06-25 Method for automatic traffic control and the system implementing it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2760058C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442173C1 (en) * 2010-12-03 2012-02-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Распознавания" Method for determining the metrological characteristics of measuring device for speed measuring in terms of video frames
RU2488171C1 (en) * 2011-11-02 2013-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Вокорд СофтЛаб" Method of traffic regulation
RU2559418C2 (en) * 2013-10-15 2015-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Симикон" Method of determination of vehicle position and motion speed and complex to this end

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442173C1 (en) * 2010-12-03 2012-02-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Распознавания" Method for determining the metrological characteristics of measuring device for speed measuring in terms of video frames
RU2488171C1 (en) * 2011-11-02 2013-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Вокорд СофтЛаб" Method of traffic regulation
RU2559418C2 (en) * 2013-10-15 2015-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Симикон" Method of determination of vehicle position and motion speed and complex to this end

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9235988B2 (en) System and method for multipurpose traffic detection and characterization
ES2432095T3 (en) Vehicle apparatus for a road toll system
KR101378498B1 (en) Method and Device for Determining The Speed of Travel and Coordinates of Vehicles and Subsequently Identifying Same and Automatically Recording Road Traffic Offences
RU2587662C1 (en) Automated system for detecting road traffic violation at crossroad, railway crossing or pedestrian crossing
CN109035837B (en) Intelligent traffic system testing method based on unmanned aerial vehicle
JP2007010335A (en) Vehicle position detecting device and system
US10621795B2 (en) Method of autonomous lane identification for a multilane vehicle roadway
KR101057837B1 (en) Vehicle auto inspection system using laser beam
KR101544854B1 (en) Method for providing real time traffic information around vehicle and traffic information system using the same
RU2760058C1 (en) Method for automatic traffic control and the system implementing it
KR20150078795A (en) The apparatus and method for each lane collecting traffic information
EP3806062A1 (en) Detection device and detection system
RU144184U1 (en) AUTOMATED TRANSPORT MONITORING SYSTEM
US20210199804A1 (en) Detection device and detection system
RU186890U1 (en) VEHICLE-FREE AUTOMATED VEHICLE REGISTRATION COMPLEX
KR101907506B1 (en) System and method for electronic toll collection with antenna capable of double toll avoidance in High-pass
RU2295779C1 (en) Transportation means recognition system
RU2442218C1 (en) Vehicle speed measurement method
RU121950U1 (en) MOBILE VEHICLE CONTROL POST
EP3736777A1 (en) Method and system for determining the digital fingerprint of vehicles in transit
KR102254788B1 (en) Vehicle management system, on-vehicle device, vehicle management method, program
CN113706737B (en) Road surface inspection system and method based on automatic driving vehicle
RU170548U1 (en) Vehicle Lane Control System
CN112133085B (en) Vehicle information matching method, device and system, storage medium and electronic device
EP3906427A1 (en) System, method and computer program product for speeding detection