自动识别交通违规违法行为的系统及其方法和行车记录仪与流程

本发明涉及图像视频监控技术领域，更具体地说是指自动识别交通违规违法行为的系统、自动识别交通违规违法行为的方法以及包括自动识别交通违规违法行为的系统的行车记录仪。

背景技术：

行车记录仪，记录车辆行驶途中的影像及声音等相关资讯的仪器，安装行车记录仪后，以把车辆在行驶过程中的视频、图像和声音记录下来，以供交通事故时提供证据，相当于车辆的黑匣子。

现在大多数的行车记录仪只有拍摄记录的功能，并没有联网功能，所拍摄的视频和图像占用的储存空间较大，无用的视频好图像所占的比例非常大，造成设备存储空间的浪费，行车记录仪并不能自动识别交通事故和违纪行为的内容，递交到对应交通部门，只能通过人为地去区分，形成证据的滞后。

中国专利201510260832.1公开了一种可自动进行违章取证的行车记录仪，包括三维视觉系统和处理模块，三维视觉系统采集行驶环境中的视频数据并识别行驶环境中的交通标识和周围车辆以生成交通标识信息和周围车辆信息,判断周围车辆是否触发所述交通标识信息对应的违章触发事件，若是则生成触发检测信号并输送至处理模块。所述处理模块接收到所述触发检测信号后依据对应的交通标识信息、周围车辆信息和视频数据判断是否发生违章，若是则控制所述三维视觉系统采集相应违章照片以生成违章证据信息，锁定保存所述违章证据信息。中国专利201610167514.5公开了一种基于行车记录仪的高速公路前车违法占道识别系统及方法，该系统包括行车记录仪、信息采集单元、抓拍单元、信息处理单元和车辆定位单元；信息采集单元，与行车记录仪连接，用于获取行车记录仪采集到的视频图像；抓拍单元，用于触发抓拍模式，对行车记录仪进行抓拍操作，从信息存储单元中获取抓拍时刻的视频信息；信息处理单元，用于将抓拍时刻的视频信息解码为连续帧图片，根据图片对车道线、车辆牌照和车辆目标进行识别，并根据识别结果对车辆的违法占道情况进行判断。

第一个专利中仅仅提及从禁止变道超车处变线、车辆应急车道行驶、于单双实线处压线、行进方向标识处反向行驶这四个方面进行违章取证；第二个专利中仅仅对前车违法占道的情况进行识别，这两个专利均无法判别交通事故，实时发送至对应的交通部门进行处理。

因此，有必要设计一种自动识别交通违规违法行为的系统，实现自动识别交通事故和交通违纪行为，并把交通事故和违纪行为记录下来，把记录的内容发到交通安全系统上，及时、准确的提供证据，由交通部门进行处理，提高处理的速度。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供自动识别交通违规违法行为的系统及其方法和行车记录仪。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：自动识别交通违规违法行为的系统，包括摄像模块、控制器以及通讯模块，所述控制器包括标准图像存储模块、识别模块、数据存储模块以及与定位导航系统连接的主控模块；

所述摄像模块，用于拍摄周围环境，将拍摄的采样图像或视频发送至主控模块，与所述主控模块连接；

所述标准图像存储模块，用于存储经过分割和标定的多种类型的交通失误和交通违纪的图像，供所述主控模块调取后，所述识别模块识别所拍摄的采样图像或视频是否存在违规违法的行为，与所述主控模块连接；

所述识别模块，用于将所述摄像模块拍摄的采样图像或视频与所述标准图像存储模块中存储的图像进行对比，以识别所述摄像模块拍摄的采样图像或视频是否存在违规违法的行为，与所述主控模块连接；

所述数据存储模块，用于当识别模块识别为交通事故或者交通违纪行为时，将所述摄像模块拍摄的采样图像或视频保存，与所述主控模块连接；

所述通讯模块，用于当所述识别模块识别为交通事故或者交通违纪行为时，将所述摄像模块拍摄的采样图像或视频发送至交通执法部门的服务终端系统，与所述主控模块连接。

其进一步技术方案为：所述识别模块还包括图像分割子模块以及识别对比子模块；

所述图像分割子模块，用于对所述摄像模块拍摄的采样图像或视频进行图像分割成若干个小块，分别与所述主控模块和所述摄像模块连接；

所述识别对比子模块，用于将所述图像分割子模块分割后的采样图像或视频和所述标准图像存储模块中的标准图像进行识别对比，与所述图像分割子模块以及所述标准图像存储模块连接。

其进一步技术方案为：所述自动识别交通违规违法行为的系统包括标记模块；

所述标记模块，用于对分割后的标准图像进行特征描述和标定后，存储到所述标准图像存储模块，与所述标准图像存储模块连接。

本发明还提供了自动识别交通违规违法行为的方法，包括以下具体步骤：

步骤一、拍摄步骤，利用摄像模块实时拍摄周围环境，将拍摄的图像或视频作为采样图像或视频；

步骤二、识别步骤，主控模块接收摄像模块所拍摄的采样图像或视频后，将所接收的采样图像或视频发送至识别模块，同时调取标准图像存储模块内的标准图像，识别模块将所接收的采样图像或视频与标准图像进行对比识别，识别摄像模块所拍摄的采样图像或视频的行为是否违规违法，如果识别摄像模块所拍摄的采样图像或视频的行为不是违规违法，进行步骤四，若识别摄像模块所拍摄的采样图像或视频的行为是违规违法，进行步骤三；

步骤三、处理步骤，当识别模块识别所拍摄到的图像或者视频为交通违纪或交通事故行为，主控模块通过判断结果把拍摄到的图像或者视频保存到数据存储模块中，并通过定位导航系统把图像或者视频以及定位结果通过通讯模块发到交通执法部门的服务终端系统上；

步骤四、结束步骤，重复步骤一，直至收到关机信号

其进一步技术方案为：所述步骤二识别步骤中还包括以下具体步骤：

步骤1.标准图像分割步骤，对多种类型的交通失误和交通违纪的图像或视频中的每一幅图像进行分割成若干个小块图像；

步骤2.标准图像标记存储步骤，利用标记模块对步骤1中被分割的图像进行特征描述和标定后存储到标准图像存储模块中；

步骤3.采样图像分割步骤，利用识别模块中的分割子模块对所拍摄到的采样图像或视频分割成与标准图像存储模块中被分割的标准图像同样的格式形状以及大小的图像；

步骤4.采样图像对比步骤，用采样图像中每一个被分割的小块与标准图像存储模块中被分割的标准图像进行对比识别，识别的结果是否违规违法，如果识别的结果不是违规违法，进行步骤四，若识别的结果是违规违法，进行步骤三。

其进一步技术方案为：在所述步骤1和所述步骤3中，标准图像分割以及采样图像分割分别采用小波变换和遗传算法进行图像分割。

其进一步技术方案为：在所述步骤4中，如果所拍摄到的采样图像与标准图像对比后，所拍摄到的采样图像与标准图像的特征符合度达到一个标定的值时，则判断所拍摄到的采样图像或者视频为交通违纪或交通事故行为，并根据与之符合的标准图像存储模块中的标准图像的类型来判断所拍摄到的图像或者视频的交通事故或者交通违纪类型；如果所拍摄到的采样图像或者视频与标准图像存储模块中的标准图像特征达不到符合度的标定值，则判断所拍摄到的采样图像或者视频不是交通事故或者交通违纪行为。

其进一步技术方案为：在所述步骤4中，当识别模块识别出所拍摄的采样图像或视频与标准图像存储模块中的交通违纪或者交通事故的标准图像的吻合度达到75％以上时，则判断图像为吻合度最高的交通事故或者交通违纪类型。

其进一步技术方案为：在所述步骤4中，主控模块对所拍摄的采样图像或视频的内容的类型判断包括正常内容类型、交通事故类型和交通违纪类型三类，超过一张图像的吻合度达到75％以上，则判断图像为吻合度最高的交通事故或者交通违纪类型。

本发明还提供了行车记录仪，包括上述的自动识别交通违规违法行为的系统以及壳体，所述壳体内设有容纳腔，所述控制器放置在容纳腔内，所述摄像单元连接在所述壳体的外端。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的自动识别交通违规违法行为的系统，通过设置摄像模块、控制器以及通讯模块，控制器包括标准图像存储模块、识别模块、数据存储模块以及主控模块，摄像模块在行车过程中把周围环境拍摄下来，主控模块利用识别模块对采样图像或者视频进行判断其内容，当识别模块识别为交通事故或者交通违纪行为时，把拍摄到的采样图像视频作为交通事故的预备证据保存起来，使拍摄到的交通事故和交通违纪行为第一时间发送到交通执法部门手中，提高交通事故处理效率，有效预防交通事故。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的自动识别交通违规违法行为的系统的结构示意图；

图2为本发明具体实施例提供的自动识别交通违规违法行为的方法的流程框图；

图3为本发明具体实施例提供的自动识别交通违规违法行为的方法的步骤二的细化流程图。

附图标记

10 主控模块 20 通讯模块

30 数据存储模块 40 标准图像存储模块

50 标记模块 60 摄像模块

70 图像分割子模块 80 识别对比子模块

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～3所示的具体实施例，本实施例提供的自动识别交通违规违法行为的系统，可以运用在行车的过程中，实现自动识别行车过程中的交通事故和交通违纪行为，并把交通事故和违纪行为记录下来，把记录的内容发到交通安全系统上，及时、准确的提供证据，由交通部门进行处理，提高处理的速度。

自动识别交通违规违法行为的系统，包括摄像模块60、控制器以及通讯模块20，其中，所述控制器包括标准图像存储模块40、识别模块、数据存储模块30以及与定位导航系统连接的主控模块10；所述摄像模块60用于拍摄周围环境，将拍摄的采样图像或视频发送至主控模块10，与所述主控模块10连接；所述标准图像存储模块40，用于存储经过分割和标定的多种类型的交通失误和交通违纪的图像，供主控模块10调取后，识别模块识别所拍摄的采样图像或视频是否存在违规违法的行为，与所述主控模块10连接；所述识别模块，用于将摄像模块60拍摄的采样图像或视频与标准图像存储模块40中存储的图像进行对比，以识别摄像模块60拍摄的采样图像或视频是否存在违规违法的行为，与主控模块10连接；数据存储模块30，用于当识别模块识别为交通事故或者交通违纪行为时，将摄像模块60拍摄的采样图像或视频保存，与主控模块10连接；通讯模块20，用于当识别模块识别为交通事故或者交通违纪行为时，将摄像模块60拍摄的采样图像或视频发送至交通执法部门的服务终端系统，与主控模块10连接。

摄像模块60实时拍摄行车过程中的采样图像或视频后，主控模块10驱动识别模块对所拍摄的采样图像或视频进行识别，所拍摄的采样图像或视频与在标准图像存储模块40的图像进行对比，识别出图像或视频的内容类型，当识别模块识别为交通事故或者交通违纪行为时，将摄像模块60拍摄的采样图像或视频保存到数据存储模块30，同时发送至交通执法部门的服务终端系统，使交通执法部门第一时间得到交通事故或者交通违纪的信息，进而提供交通执法部门提高效率，同时可以避免人们对交通违纪存在侥幸心理。

上述的自动识别交通违规违法行为的系统，通过设置摄像模块60、控制器以及通讯模块20，控制器包括标准图像存储模块40、识别模块、数据存储模块30以及主控模块10，摄像模块60在行车过程中把周围环境拍摄下来，主控模块10利用识别模块对采样图像或者视频进行判断其内容，当识别模块识别为交通事故或者交通违纪行为时，把拍摄到的采样图像视频作为交通事故的预备证据保存起来，使拍摄到的交通事故和交通违纪行为第一时间发送到交通执法部门手中，提高交通事故处理效率，有效预防交通事故。

更进一步的，所述识别模块还包括图像分割子模块70以及识别对比子模块80，图像分割子模块70，用于对摄像模块60拍摄的采样图像或视频进行图像分割成若干个小块，分别与所述主控模块10和所述摄像模块60连接；识别对比子模块80，用于将图像分割子模块70分割后的采样图像或视频和标准图像存储模块40中的标准图像进行识别对比，与图像分割子模块70以及标准图像存储模块40连接。

另外，所述自动识别交通违规违法行为的系统还包括标记模块50，所述标记模块50，用于对分割后的标准图像进行特征描述和标定后，存储到标准图像存储模块40，与标准图像存储模块40连接。

本实施例还提供了自动识别交通违规违法行为的方法，包括以下具体步骤：

步骤一、拍摄步骤，利用摄像模块60实时拍摄周围环境，将拍摄的图像或视频作为采样图像或视频；

步骤二、识别步骤，主控模块10接收摄像模块60所拍摄的采样图像或视频后，将所接收的采样图像或视频发送至识别模块，同时调取标准图像存储模块40内的标准图像，识别模块将所接收的采样图像或视频与标准图像进行对比识别，识别摄像模块60所拍摄的采样图像或视频的行为是否违规违法，如果识别摄像模块60所拍摄的采样图像或视频的行为不是违规违法，进行步骤四，若识别摄像模块60所拍摄的采样图像或视频的行为是违规违法，进行步骤三；

步骤三、处理步骤，当识别模块识别所拍摄到的图像或者视频为交通违纪或交通事故行为，主控模块10通过判断结果把拍摄到的图像或者视频保存到数据存储模块30中，并通过定位导航系统把图像或者视频以及定位结果通过通讯模块20发到交通执法部门的服务终端系统上；

步骤四、结束步骤，重复步骤一，直至收到关机信号。

更进一步的，所述步骤二识别步骤还包括以下具体步骤：

步骤1.标准图像分割步骤，对多种类型的交通失误和交通违纪的图像或视频中的每一幅图像进行分割成若干个小块图像；

步骤2.标准图像标记存储步骤，利用标记模块50对步骤1中被分割的图像进行特征描述和标定后存储到标准图像存储模块40中；

步骤3.采样图像分割步骤，利用识别模块中的分割子模块对所拍摄到的采样图像或视频分割成与标准图像存储模块40中被分割的标准图像同样的格式形状以及大小的图像；

步骤4.采样图像对比步骤，用采样图像中每一个被分割的小块与标准图像存储模块40中被分割的标准图像进行对比识别，识别的结果是否违规违法，如果识别的结果不是违规违法，进行步骤四，若识别的结果是违规违法，进行步骤三。

另外，在所述步骤1和所述步骤3中，标准图像分割以及采样图像分割分别采用小波变换和遗传算法进行图像分割。

在所述步骤4中，如果所拍摄到的采样图像与标准图像对比后，所拍摄到的采样图像与标准图像的特征符合度达到一个标定的值时，则判断所拍摄到的采样图像或者视频为交通违纪或交通事故行为，并根据与之符合的标准图像存储模块40中的标准图像的类型来判断所拍摄到的图像或者视频的交通事故或者交通违纪类型；如果所拍摄到的采样图像或者视频与标准图像存储模块40中的标准图像特征达不到符合度的标定值，则判断所拍摄到的采样图像或者视频不是交通事故或者交通违纪行为。

更进一步的，在所述步骤4中，当识别模块识别出所拍摄的采样图像或视频与标准图像存储模块40中的交通违纪或者交通事故的标准图像的吻合度达到75％以上时，并且，超过一张图像的吻合度达到75％以上，则判断图像为吻合度最高的交通事故或者交通违纪类型。

更进一步的，在所述步骤4中，主控模块10对所拍摄的采样图像或视频的内容的类型判断包括正常内容类型、交通事故类型和交通违纪类型三类。其中，交通事故类型包括汽车追尾、汽车相撞、汽车撞人、翻车等类，交通违纪类型包括闯红灯、抢车道、占人行道、超速以及违规停车等。

本实施例还提供了行车记录仪，其包括上述的自动识别交通违规违法行为的系统以及壳体，所述壳体内设有容纳腔，所述控制器放置在容纳腔内，所述摄像单元连接在壳体的外端，所述控制器与定位导航设备电连接。行车记录仪通过定位导航系统直接与交通执法部门的系统相连接。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。