一種黃色網(wǎng)格線區(qū)域內(nèi)交通違章停車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種違章停車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法；特別是涉及一種黃色網(wǎng)格線內(nèi)違章停 車的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 交通違章停車行為，是造成交通事故，交通擁堵的主要原因之一，也是交通管理、 處罰的重點(diǎn)之一。大、中型城市交通路口多，流量大，針對(duì)該情況，交通管理部門在道路交口 中央部分區(qū)域上有規(guī)劃出黃色網(wǎng)格線標(biāo)線，部分地區(qū)交管部門規(guī)定：車輛在黃色網(wǎng)格線區(qū) 域內(nèi)的靜止停留時(shí)間不得超過(guò)10秒種，以免影響其它方向車輛的正常行駛。為避免交通堵 塞，以及交通擁堵造成的安全隱患，因此，建立黃色網(wǎng)格線區(qū)域內(nèi)交通違章停車自動(dòng)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)非常必要?；谝曨l監(jiān)控的違章停車監(jiān)測(cè)方法具有效率高、實(shí)時(shí)性能好、成本低、證據(jù)易 于收集等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前，基于視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)的對(duì)目標(biāo)的提取算法，由于沒(méi)有對(duì)行人和其他 機(jī)動(dòng)車輛等目標(biāo)進(jìn)行濾除，在很大程度上導(dǎo)致誤報(bào)警率的增加。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種性能穩(wěn)定、可靠，準(zhǔn)確率高的黃色網(wǎng)格線 區(qū)域內(nèi)的違章停車自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種黃色網(wǎng)格線區(qū)域內(nèi)交通違章停車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其 特征在于，包括，高清攝像機(jī)、補(bǔ)光燈、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；所述 攝像機(jī)與補(bǔ)光燈設(shè)置安裝在監(jiān)測(cè)路段的龍門架上，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)設(shè)置安裝在路旁的 供電箱內(nèi)，所述高清攝像機(jī)、補(bǔ)光燈與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)線電連接，所述工業(yè)控制計(jì)算 機(jī)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)線電連接，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)接收高清攝像機(jī) 的拍攝數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行違章車輛的車牌識(shí)別。
[0005] 所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為光端機(jī)和網(wǎng)絡(luò)；使用一臺(tái)高清攝像機(jī)即可監(jiān)測(cè)四個(gè)車道上的車 輛。
[0006] 所述計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的軟件，主要包括，攝像機(jī)控制模塊、違章停車檢測(cè)功能 模塊和分區(qū)功能模塊；其中，攝像機(jī)控制模塊，將待檢測(cè)地點(diǎn)的實(shí)時(shí)畫面進(jìn)行采集；分區(qū)功 能模塊，對(duì)其中任意一張圖片進(jìn)行分塊操作，每一塊將作為后續(xù)圖像處理和識(shí)別單位，能夠 同時(shí)實(shí)現(xiàn)四車道多個(gè)區(qū)域同時(shí)檢測(cè)；違章停車檢測(cè)功能模塊，對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，包 括，背景提取與更新、圖像分割與識(shí)別和違章檢測(cè)與記錄。
[0007] 實(shí)現(xiàn)所述的黃色網(wǎng)格線內(nèi)違章停車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方法，包括以下步驟，
[0008] A、背景提取與更新，用直方圖法提取系列運(yùn)動(dòng)圖像幀的背景；
[0009] B、進(jìn)行圖像分割與識(shí)別，
[0010] 對(duì)A中圖像進(jìn)行灰度化處理，即，只對(duì)灰度圖像進(jìn)行處理；
[0011] 當(dāng)前幀減去背景幀，得到運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域，并用矩形框標(biāo)記出運(yùn)動(dòng)車輛和存在的陰 影區(qū)域；
[0012] 將差分圖轉(zhuǎn)換為二值圖；
[0013] 利用二值形態(tài)學(xué)算法，除去白色像素?cái)?shù)目少于800的8連通區(qū)域；
[0014] C、進(jìn)行違章檢測(cè)與記錄，
[0015] 根據(jù)B對(duì)目標(biāo)進(jìn)行模式匹配，得到模式匹配區(qū)域；
[0016] 下一幅圖像輸入時(shí)，判斷模式匹配區(qū)域中像素的變化，目標(biāo)車輛像素變化數(shù)量小 于30%，認(rèn)定該車輛處于停止?fàn)顟B(tài)，則將該車信息加入違章鏈表數(shù)組，并更新計(jì)數(shù)器；當(dāng)時(shí) 間計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)T〈10時(shí)，如果車輛位置發(fā)生移動(dòng)，則清除該車違章檔案信息；當(dāng)時(shí)間計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)Τ>10秒時(shí)，置違章標(biāo)志為1，記下違章時(shí)間，標(biāo)記該違章車輛，最后清除違章鏈表記錄； 當(dāng)該車輛即將駛離區(qū)域時(shí)，啟動(dòng)攝像頭近景，抓拍車輛牌照，將車輛的十五秒鐘違章停車 的動(dòng)態(tài)錄像和近景圖片保存在硬盤中。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是，由于在圖像分割與識(shí)別過(guò)程中，選用二值形態(tài)學(xué)的算法，有 效濾除樹木、行人和其他機(jī)動(dòng)車輛的干擾，抗噪性能佳；另外，采取優(yōu)化的圖像處理方法，可 同時(shí)監(jiān)測(cè)四個(gè)車道的黃色網(wǎng)格線區(qū)域的違章停車行為，識(shí)別率、準(zhǔn)確率、實(shí)時(shí)性能高。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本發(fā)明違章停車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖；
[0019] 圖2是本發(fā)明違章停車監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)組成框圖；
[0020] 圖3是本發(fā)明利用統(tǒng)計(jì)直方圖法提取運(yùn)動(dòng)圖像背景；
[0021] 圖4是本發(fā)明利用背景差分法進(jìn)行車輛目標(biāo)檢測(cè)的原理圖；
[0022] 圖5a_圖5d是本發(fā)明圖像分割與識(shí)別過(guò)程中將圖像二值化的過(guò)程圖；
[0023] 圖6是本發(fā)明消除圖像抖動(dòng)過(guò)程中基于圖像匹配的方法示意圖；
[0024] 圖7a和圖7b是本發(fā)明車輛違章識(shí)別算法流程圖；
[0025] 圖8是本發(fā)明車輛違規(guī)的監(jiān)測(cè)結(jié)果；
[0026] 圖9是本發(fā)明匹配跟蹤算法流程圖；
[0027] 圖10是本發(fā)明分區(qū)示例圖；
[0028] 圖11是本發(fā)明四張違章記錄拼接成圖片示例；
[0029] 圖12是本發(fā)明建立違章嫌疑數(shù)組的流程圖。
[0030] 圖中：
[0031] 10、高清攝像機(jī) 20、補(bǔ)光燈
[0032] 30、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)40、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
[0033] 50、計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
[0035] 如圖1所示，本發(fā)明黃色網(wǎng)格線區(qū)域內(nèi)交通違章停車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括，高清攝像機(jī) 10、補(bǔ)光燈20、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)30、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備40和計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)50 ;所述攝像機(jī)10與補(bǔ) 光燈20設(shè)置安裝在監(jiān)測(cè)路段的龍門架上，所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)30設(shè)置安裝在路旁的供電 箱內(nèi)，所述高清攝像機(jī)10、補(bǔ)光燈20與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)30通過(guò)網(wǎng)線電連接，所述工業(yè)控制 計(jì)算機(jī)30經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備40與計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)50通過(guò)網(wǎng)線電連接。所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)30 接收高清攝像機(jī)10的拍攝數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行違章車輛的車牌識(shí)別。高清攝像機(jī)10包括拍攝 遠(yuǎn)景和近景，遠(yuǎn)景以整個(gè)黃色網(wǎng)格線區(qū)域?yàn)橹饕獔?chǎng)景，近景針對(duì)違章的一輛機(jī)動(dòng)車的包括 牌照的前部或后部圖像。攝像機(jī)焦距調(diào)整應(yīng)滿足對(duì)黃網(wǎng)格邊界處區(qū)域的清晰拍攝，便于清 晰抓拍車輛片牌照；保證監(jiān)視的視場(chǎng)能夠覆蓋行使的車道。所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備40為光端機(jī)和 網(wǎng)絡(luò)；使用一臺(tái)高清攝像機(jī)10即可監(jiān)測(cè)四個(gè)車道上的車輛。
[0036] 圖2是本發(fā)明違章停車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件組成框圖，如圖2所示，所述計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)50采用的軟件，主要包括，攝像機(jī)控制模塊、違章停車檢測(cè)功能模塊和分區(qū)功能模塊；其 中，攝像機(jī)控制模塊，將待檢測(cè)地點(diǎn)的實(shí)時(shí)畫面進(jìn)行采集，將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦I(yè)控制計(jì)算 機(jī)30的顯示卡和內(nèi)存中，可直接顯示在屏幕上或通過(guò)位圖函數(shù)將圖像顯示在計(jì)算機(jī)的屏 幕上。違章停車檢測(cè)功能模，對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，包括，背景提取與更新、圖像分割與識(shí) 別和違章檢測(cè)與記錄。分區(qū)功能模塊，對(duì)其中任意一張圖片進(jìn)行分塊操作，每一塊將作為 后續(xù)圖像處理和識(shí)別單位，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)四車道多個(gè)區(qū)域同時(shí)檢測(cè)；還包括，總控制進(jìn)程模 塊、圖片加密與注釋功能模塊和違章記錄生成模塊。
[0037] 總控制進(jìn)程模塊，主要用來(lái)在工作時(shí)段內(nèi)調(diào)用高清攝像機(jī)10的控制和違章停車 檢測(cè)功能模塊，并實(shí)時(shí)檢測(cè)目標(biāo)硬盤的容量變化，如果硬盤容量不足及時(shí)清理過(guò)期數(shù)據(jù)文 件。
[0038] 圖片分區(qū)功能模塊