本发明涉及一种十字路口闯红灯抓拍装置，属于智能交通车辆抓拍系统技术领域。
背景技术：
为了减少因闯红灯而造成的交通事故、交通拥堵及交通混乱，在大中城市的交通十字路口都安装了全天候的电子警察，对违章闯红灯的行为进行实时监控，并将拍摄到的违法图片作为处罚的依据。
申请号为201410630011.8，申请日为2014年11月11日的专利申请公开了一种行人闯红灯自动抓拍系统与识别方法，所述自动抓拍系统包括用于配置和管理行人闯红灯自动抓拍的系统管理子系统，用于对闯红灯的行人进行抓拍和取证的违章抓拍子系统，用于提醒和警示闯红灯行人的违章警示子系统，用于保存原始图像及抓拍违章图像和视频的数据存储子系统，以及用于将抓拍图像和视频数据上传至交警平台或服务器的网络传输子系统；所述系统管理子系统与违章抓拍子系统相连，所述违章抓拍子系统分别与违章警示子系统、数据存储子系统、网络传输子系统相连，所述数据存储子系统分别与违章警示子系统、网络传输子系统相连。本发明成本低，无需人员值守，证据清晰，可以代替交警在路口不间断地执勤，督导市民文明过马路。
中请号为201310608719.9，申请日为2013年11月18日的专利申请公开了一种路口临时交通信号灯和闯红灯抓拍装置，设置在供电不足、交通信号灯即将修建或交通信号灯出现临时故障而无法使用的路口，督促机动车驾驶员自觉遵守交通规则。其特征是由底座、支撑杆、补光设备、高清摄像头、信号灯箱、连接杆、太阳能电池板组成。所述底座里固定有控制箱。所述控制箱内包括有蓄电池、存储介质、控制单元、闯红灯行为取证单元。所述控制单元控制某方向两个交通信号灯显示为红灯的同时，控制该方向的两个高清摄像头拍摄监测区域内视频，直到红灯显示结束停止拍摄。所述闯红灯行为取证单元处理视频，分析检测出运动车辆，提取车辆运动轨迹，根据轨迹判断是否是违章行为，如果是违章行为，则形成违章取证信息并存储至存储介质。
现有的闯红灯自动抓拍系统主要依靠在十字路口设置摄像头拍摄违章的行人及车辆，但由于各种原因不一定能保证拍摄图像的清晰度。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提出了一种十字路口闯红灯抓拍装置，提高了抓拍图像的清晰度。
本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：
一种十字路口闯红灯抓拍装置.包括信号灯状态输入单元、车辆检测单元、中央控制单元和交通中心管理单元，所述信号灯状态输入单元用于将信号灯的状态输入到中央控制单元；所述车辆检测单元根据中央控制单元的指令检测十字路口是否有车辆经过；所述中央控制单元用于接收其他各单元传输的信息并进行比较判断后发出指令；所述交通中心管理单元用于存储违规车辆的信息、违规时间、违规地点及违规次数；还包括图像采集单元，所述图像采集单元用于收到中央控制单元的指令后拍摄违规车辆的图像并进行图像清晰度处理；所述图像采集单元包括能见度检测模块、图像抓拍模块、图像存储模块和图像去噪模块，所述能见度检测模块用于根据不同的能见度启动不同的图像抓拍模块，所述第一、二、三图像抓拍模块用于拍摄违规车辆的图像，所述图像存储模块用于存储违规车辆的图像，所述图像去噪模块用于对于存储的图像进行去噪化处理。
作为本发明的一种优选技术方案：第一图像抓拍模块的拍摄频率为35帧/秒，第二图像抓拍模块的拍摄频率为25帧/秒，第三图像抓拍模块的拍摄频率为15帧/秒。
作为本发明的一种优选技术方案：所述能见度检测模块包括激光发射器和与之相连的激光接收器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述图像去噪模块采用自适应维纳滤波器或形态学噪声滤除器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述中央控制单元采用嵌入式ARM7芯片。
作为本发明的一种优选技术有案：所述图像采集单元与交通中心管理单元通过3G网络进行信息传输。
作为本发明的一种优选技术方案：一种十字路口闯红灯抓拍装置的实现方法，包括如下步骤：
(1)当十字路口的红绿灯跳转成红色时，信号灯状态输入单元输出“禁行”信息给中央控制单元，中央控制单元收到信息后向车辆检测单元发出“检测”指令，车辆检测单元开始运行；
(2)当车辆检测单元检测到有车辆闯红灯，将此信息传递给中央控制单元，中央控制单元收到信息后向图像采集单元发出“采集”指令，图像采集单元拍摄违规车辆的图像并进行处理存储，并通过3G网络传输给交通中心管理单元。本发明所述一种十字路口闯红灯抓拍装置，采用以上技术方案与现有技术相比，
具有以下技术效果：
1、本发明的图像采集单元中设有能见度检测模块，能见度检测模块又设有白天模式和夜间模式，在白天和夜晚采取不同模式拍摄违规车辆的图像。
2、本发明中能见度检测模块可根据天气的实际情况，如晴天、大雾、大雨等调节图像抓拍模块的拍摄频率，提高了车辆图像的捕获力。
3、本发明通过设置图像去噪模块，提高了拍摄违规车辆的图像的清晰度。
4、本发明有利于加怏城市交通管理系统的信息化、智能化进程，在现有的城建规模上提高城市路网的通行能力，保证车辆的安全行驶，提高管理交通系统的效率和执行力。
具体实施方式
下面对本发明创造做进一步详细说明。
一种十字路口闯红灯抓拍装置，包括信号灯状态输入单元、车辆检测单元、中央控制单元和交通中心管理单元，所述信号灯状态输入单元用于将信号灯的状态输入到中央控制单元；所述车辆检测单元根据中央控制单元的指令检测十字路口是否有车辆经过；所述中央控制单元用于接收其他各单元传输的信息并进行比较判断后发出指令；所述交通中心管理单元用于存储违规车辆的信息、违规时间、违规地点及违规次数；还包括图像采集单元，所述图像采集单元用于收到中央控制单元的指令后拍摄违规车辆的图像并进行图像清晰度处理；所述图像采集单元包括能见度检测模块、图像抓拍模块、图像存储模块和图像去噪模块，所述能见度检测模块用于根据不同的能见度启动不同的图像抓拍模块，所述第一、二、三图像抓拍模块用于拍摄违规车辆的图像，所述图像存储模块用于存储违规车辆的图像，所述图像去噪模块用于对于存储的图像进行去噪化处理。
作为本发明的一种优选技术方案：第一图像抓拍模块的拍摄频率为35帧/秒，第二图像抓拍模块的拍摄频率为25帧/秒，第三图像抓拍模块的拍摄频率为15帧/秒。
作为本发明的一种优选技术方案：所述能见度检测模块包括激光发射器和与之相连的激光接收器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述图像去噪模块采用自适应维纳滤波器或形态学噪声滤除器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述中央控制单元采用嵌入式ARM7芯片。
作为本发明的一种优选披术方案：所述图像采集单元与交通中心管理单元通过3G网络进行信息传输。
本发明的图像采集单元中设有能见度检测模块，能见度检测模块又设有白天模式和夜间模式，在白天和夜晚采取不同模式拍摄违规车辆的图像。本发明中能见度检测模块可根据天气的实际情况，如晴天、大雾、大雨等调节图像抓拍模块的拍摄频率，提高了车辆图像的捕获力。本发明通过设置图像去噪模块，提高了拍摄违规车辆的图像的清晰度。
自适应维纳滤波器，能根据图象的局部方差来调整滤波器的输出，局部方差越大，滤波器的平滑作用越强。它的最终目标是使恢复图像与原始图像的均方误差最小。该方法的滤波效果比均值滤波器效果要好，对保留图像的边缘和其他高频部分很有用，不过计算量较大。维纳滤波器对具有白噪声的图象滤波效果最佳。
形态学噪声滤除器，将开启和闭合结合起来用来滤除噪声，首先对有噪声图象进行开启操作，可选择结构要素矩阵比噪声的尺寸大，因而开启的结果是将背景上的噪声去除。最后是对前一步得到的图象进行闭合操作，将图象上的噪声去掉。根据此方法的特点可以知道，此方法适用的图像类型是图象中的对象尺寸都比较大，且没有细小的细节，对这种类型昀图像除噪的效果会比较好。
实施例一：
当十字路口的红绿灯跳转成红色时，信号灯状态输入单元输出“禁行”信息给中央控制单元，中央控制单元收到信息后向车辆检测单元发出“检测”指令，车辆检测单元开始运行，当检测到有车辆闯红灯，将此信息传递给中央控制单元，中央控制单元收到信息后向图像采集单元发出“采集”指令，图像采集单元拍摄违规车辆的图像并进行处理存储，并通过3G网络传输给交通中心管理单元。如果车辆违规是白天，能见度检测模块自动设定为白天模式，如果当时的天气状况是晴天，图像抓拍模块以25帧/秒的频率拍摄违规车辆的图像，并将拍摄到的图像存储在图像存储模块中，采用形态学噪声滤除器对存储的图像进行去噪。
实施例二：
当十字路口的红绿灯跳转成红色时，信号灯状态输入单元输出“禁行”信息给中央控制单元，中央控制单元收到信息后向车辆检测单元发出“检测”指令，车辆检测单元开始运行，当检测到有车辆闯红灯，将此信息传递给中央控制单元，中央控制单元收到信息后向图像采集单元发出“采集”指令，图像采集单元拍摄违规车辆的图像并进行处理存储，并通过3G网络传输给交通中心管理单元。如果车辆违规是夜晚，能见度检测模块自动设定为夜晚模式，如果当时的天气状况是大雾、能见度较低，图像抓拍模块则以35帧/秒的频率拍摄违规车辆的图像，并将拍摄到的图像存储在图像存储模块中，采用自适应维纳滤波器对存储的图像进行去噪。
本发明可以大大得高机动车驾驶员的自觉性，增强安全意识，减少因闯红灯违法行为而造成的交通事故、堵塞和交通混乱，提高交通路口的车辆通行速度，保证道路畅通。本发明有利于加快城市交通管理系统的信息化、智能化进程，在现有的城建规模上提高城市路网的通行能力，保证车辆的安全行驶，提高管理交通系统的效率和执行力。
上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。