一种目标车辆追踪抓拍方法及装置与流程

本发明涉及智能交通技术领域，特别是涉及一种目标车辆追踪抓拍方法及装置。

背景技术：

随着汽车的全面普及，城市交通拥堵、公路交通事故频发等社会问题日益突出，而这些问题的发生多数情况下起于驾驶员的交通违法行为。

目前，交通管理部门通过在路段上设置摄像头对交通违法行为进行监控抓拍，但是在一些小路口或者车辆较少的道路上存在盲区；另外，基于现代科技水平的进步，一般车辆上的导航系统会提示驾驶员在哪些路段会有抓拍，这都使得许多驾驶员抱有侥幸心理，因此闯红灯、逆行、随意倒车、强行变道、压双实线掉头、非法占用应急车道及右转不让直行行人等交通违法行为多有发生，存在的交通安全隐患威胁着人们的财产甚至生命安全。

为了弥补交通管理部门设置的摄像头监控不足，许多城市都出台了相应政策鼓励市民对交通违法行为进行举报，对于举报市民，或是直接给予现金奖励，或是给予一次轻微交通违法免记分奖励。举报方式比如可以通过微信，上传多张违法照片或者视频，并且举报系统对这些违法照片或视频也有相应的要求，比如必须清晰反映违法车辆号牌、违法车辆外观及违法事实等。

然而现有的行车记录仪只能固定地、单一地拍摄场景图像，并不能保证拍摄的图像或视频能清晰反映违法车辆号牌、违法车辆外观或者违法事实等信息。

技术实现要素：

鉴于此，本发明的目的是提供一种目标车辆追踪抓拍方法及装置，能够实现获取到能清晰反映目标车辆信息的图像。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种目标车辆追踪抓拍方法，包括：

在接收到下发的目标车辆追踪抓拍指令后，开始以预设时间间隔从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像，并从获取的该帧图像中提取目标车辆图像；

判断在该帧图像中目标车辆图像是否满足预设要求，若是，则保存该帧图像，若否，则调节摄像装置的光学参数，以使在所述摄像装置拍摄视频中目标车辆图像能满足所述预设要求，所述预设要求为在图像中目标车辆图像能清晰反映目标车辆信息。

可选地，还包括：在到达预设时间间隔时间点时，若所述摄像装置的光学参数正在调节中，则待所述摄像装置的光学参数调节完成后，即刻从拍摄视频中获取图像，并以该获取时刻为起点计算下次获取图像的时间点。

可选地，所述预设要求包括所提取的所述目标车辆图像占整个图像的面积比值位于预设范围内；

所述调节摄像装置的光学参数，以使在所述摄像装置拍摄视频中目标车辆图像能满足所述预设要求包括：

根据所述面积比值调节所述摄像装置变倍组与前固定组之间的距离，以使在所述摄像装置拍摄视频中目标车辆图像占整个图像的面积比值位于所述预设范围的中间值。

可选地，所述调节摄像装置的光学参数，以使在拍摄视频中目标车辆图像能满足所述预设要求还包括：

调节所述摄像装置补偿组与变倍组之间的距离，以使所述摄像装置对焦；

调节所述摄像装置的光圈大小，以使拍摄的视频图像曝光正常。

可选地，还包括：若所提取的所述目标车辆图像占整个图像的面积比值位于所述预设范围，判断所提取的所述目标车辆图像占整个图像的面积比值相对于上一次所提取的目标车辆图像占整个图像的面积比值的变化量是否大于阈值；

若是，则根据所述面积比值调节所述摄像装置变倍组与前固定组之间的距离，以使在摄像装置拍摄视频中目标车辆图像占整个图像的面积比值位于所述预设范围的中间值。

可选地，与所述变倍组连接有第一步进电机，所述第一步进电机用于根据输入脉冲调节所述变倍组与所述前固定组之间的距离；

与所述补偿组连接有第二步进电机，所述第二步进电机用于调节所述补偿组与所述变倍组之间的距离。

可选地，从图像中提取目标车辆图像包括：

在图像中设置与图像边缘重合的矩形框；

将矩形框的四条边同时向对边方向平行移动，在所述矩形框的边第一次接触目标车辆所在像素点时，该边停止平行移动；

在所述矩形框的四条边均停止平行移动后，以获得的矩形框内的图像作为所提取的目标车辆图像。

可选地，还包括：将保存的图像传输给用户的移动设备，移动设备在接收到图像后，读取移动设备的定位信息以及时间信息并以文本文件记录，并将图像及记录有定位信息和时间信息的文本文件存储在同一文件夹中。

一种目标车辆追踪抓拍装置，包括：

获取模块，用于在接收到下发的目标车辆追踪抓拍指令后，开始以预设时间间隔从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像，并从获取的该帧图像中提取目标车辆图像；

调节模块，用于判断在该帧图像中目标车辆图像是否满足预设要求，若是，则保存该帧图像，若否，则调节摄像装置的光学参数，以使在所述摄像装置拍摄视频中目标车辆图像能满足所述预设要求，所述预设要求为在图像中目标车辆图像能清晰反映目标车辆信息。

可选地，所述获取模块还用于在到达预设时间间隔时间点时，若所述摄像装置的光学参数正在调节中，则待所述摄像装置的光学参数调节完成后，即刻从拍摄视频中获取图像，并以该获取时刻为起点计算下次获取图像的时间点。

可选地，还包括控制面板，所述控制面板设置有：

触摸显示屏，用于显示视频图像，并在用户触摸时下发所述目标车辆追踪抓拍指令；

图像调节按钮，用于在被触发时手动调节增大或者减小目标车辆图像在拍摄的图像中的面积比值。

由上述技术方案可知，本发明所提供的目标车辆追踪抓拍方法及装置，在接收到下发的目标车辆追踪抓拍指令后，开始以预设时间间隔从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像，并从获取的该帧图像中提取目标车辆图像；对于每次获取的图像，判断在该帧图像中目标车辆图像是否满足预设要求，若是，则保存该帧图像，若否，则调节摄像装置的光学参数，以使在摄像装置拍摄视频中目标车辆图像能清晰反映目标车辆信息，使得能够从拍摄视频中获取到能清晰反映目标车辆信息的图像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种目标车辆追踪抓拍方法的流程图；

图2为本发明实施例中从获取图像中提取目标车辆图像方法的流程图；

图3为本发明实施例中摄像装置的结构示意图；

图4为本发明又一实施例中根据提取的目标车辆图像进行调整的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种目标车辆追踪抓拍装置的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种目标车辆追踪抓拍装置中控制面板的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明实施例提供的一种目标车辆追踪抓拍方法，包括步骤：

s10：在接收到下发的目标车辆追踪抓拍指令时，从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像。

在具体实施时，摄像装置可以是用户车辆的摄像装置(比如行车记录仪)。用户车辆的摄像装置(比如行车记录仪)实时拍摄路况图像，拍摄的路况图像通过显示屏显示给用户，比如可以是触摸显示屏。当用户在触摸显示屏显示的路况图像中观察到违法车辆时，用户可以通过在触摸显示屏中点击违法车辆，从而选中目标车辆，向系统触发下发目标车辆追踪抓拍指令。

在接收到目标车辆追踪抓拍指令时，开始以预设时间间隔从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像，并从当前帧图像中提取目标车辆图像。

s11：判断在该帧图像中目标车辆图像是否满足预设要求，所述预设要求为在图像中目标车辆图像能清晰反映目标车辆信息。

其中，目标车辆图像能清晰反映目标车辆信息是指在图像中目标车辆图像能清晰反映目标车辆的车辆外观、车辆号牌或者现场车辆违法事实等信息，具体的，可以是所提取的目标车辆图像占整个图像的面积比值位于预设范围内，且图像显示清晰。

若是，则执行步骤s12；

s12：保存该帧图像。

若否，则执行步骤s13；

s13：调节摄像装置的光学参数，以使在所述摄像装置拍摄视频中目标车辆图像能满足所述预设要求。

s14：在到达预设时间间隔时间点时，从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像，并从获取的该帧图像中提取目标车辆图像。

本方法中，在接收到目标车辆追踪抓拍指令后，开始以预设时间间隔从摄像装置拍摄视频中抓拍图像，具体为每到达预设时间间隔时间点时，从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像。具体的，可以当拍摄视频中每拍摄预设数量帧图像后，从中采集一帧图像，比如预设数量为48帧。

s15：判断在该帧图像中目标车辆图像是否满足预设要求，所述预设要求为在图像中目标车辆图像能清晰反映目标车辆信息，在具体实施时，可以是所提取的目标车辆图像占整个图像的面积比值位于预设范围内，且图像显示清晰。

若是，则执行步骤s16；

s16：保存该帧图像。

若否，则执行步骤s17；

s17：调节摄像装置的光学参数，以使在所述摄像装置拍摄视频中目标车辆图像能满足所述预设要求。

然后循环进入步骤s14。

可以看出，本实施例目标车辆追踪抓拍方法，当用户通过实时拍摄的路况图像观察到违法车辆时，选中目标车辆，开始对目标车辆进行追踪抓拍；在追踪过程中，以预设时间间隔从拍摄视频中抓拍图像，在每次获取图像后根据获取的当前帧图像对摄像装置的光学参数调节，通过调整使在摄像装置拍摄视频中能清晰反映目标车辆信息，使得能够从拍摄视频中获取到能清晰反映目标车辆信息的图像，实现对目标车辆的追踪抓拍。

在以上实施例描述中，示例性的，从图像中提取目标车辆图像可采用以下方法，请参考图2，具体步骤包括：

s100：在图像中设置与图像边缘重合的矩形框；

s101：将矩形框的四条边同时向对边方向平行移动，在所述矩形框的边第一次接触目标车辆所在像素点时，该边停止平行移动；

s102：在所述矩形框的四条边均停止平行移动后，以获得的矩形框内的图像作为所提取的目标车辆图像。

在一种实施方式中，判断在该帧图像中目标车辆图像是否满足预设要求，预设要求包括所提取的所述目标车辆图像占整个图像的面积比值位于预设范围内。

在具体实施时，可通过以下方法计算所提取的目标车辆图像占整个图像的面积比值，具体为采用上述方法从获取的图像中提取目标车辆图像后，对获取的图像进行二值化处理，具体为：将图像中目标车辆图像的像素点灰度值设为0(即为黑色)，其他像素点灰度值设为255(即为白色)，其中灰度值为0的像素点个数除以图像总像素点的个数，所得的值即为所提取的目标车辆图像占整个图像的面积比值，然后根据这一面积比值进行判断和调节。

当所提取的目标车辆图像占整个图像的面积比值超出预设范围时，则调节摄像装置的光学参数，以使在拍摄视频中目标车辆图像能满足所述预设要求，具体包括：

s200：根据所述面积比值调节所述摄像装置变倍组与前固定组之间的距离，以使在摄像装置拍摄视频中目标车辆图像占整个图像的面积比值位于所述预设范围的中间值。

本实施例中，可参考图3，摄像装置包括前固定组30、变倍组31、补偿组32、后固定组33和成像器件34。本方法中，具体根据所述面积比值调节摄像装置中变倍组31到所固定组30的距离x，以使拍摄的视频图像中目标车辆图像占整个图像的面积比值位于预设范围的中间值。

例如，预设范围为47％～53％，若获取的当前帧图像中计算得到的面积比值小于47％，则控制增大摄像装置的变倍组焦距，即调节增大距离x，使后续拍摄图像中这一面积比值位于47％～53％范围内；若计算的面积比值大于53％，则控制减小摄像装置的变倍组焦距，即减小距离x，使后续拍摄图像中这一面积比值位于47％～53％范围内。

具体的，可设置与所述变倍组31连接的第一步进电机35，用于调节摄像装置中变倍组31到前固定组30的距离x。系统根据计算出的面积比值与预设范围中间值比较，计算出需要调节的比例，从而再计算出x的值，进而计算出第一步进电机35所需的脉冲数并向第一步进电机35输出脉冲，来控制第一步进电机35调节距离x。

进一步的，还包括：

s201：调节所述摄像装置补偿组与变倍组之间的距离，以使所述摄像装置对焦。

当通过上述调节步骤对摄像装置前固定组30与变倍组31之间的距离调节时，会导致摄像装置拍摄模糊，因此本步骤中对摄像装置变倍组31与补偿组32间的距离进行调节，使摄像装置对焦，拍摄图像画面清晰。

具体的，调节所述摄像装置中补偿组32到变倍组31的距离y，以使所述摄像装置对焦。可以将拉普拉斯算子作为评价函数，利用梯度下降算法最大化该评价函数，来调节补偿组32到变倍组31的距离y，以使摄像装置对焦清晰。

具体的，可设置与所述补偿组32连接的第二步进电机36，用于调节摄像装置中补偿组32到变倍组31的距离y。系统控制第二步进电机36,对补偿组位置进行调节。

s202：调节所述摄像装置的光圈大小，以使拍摄的视频图像曝光正常。

经过上步骤变焦完成后，根据摄像装置实时拍摄的视频图像，将当前拍摄到的一帧图像转化为灰度图像，根据转化后的图像像素点的灰度值大小，调节光圈大小。具体的，当灰度值在0到60之间的像素点个数占总像素点个数的35％以上时，表明当前图像曝光不足，则加大摄像装置光圈，直至灰度值在0到60之间的像素点个数占总像素点个数小于35％；当灰度值在201到255之间的像素点个数占总像素点个数的35％以上时，表明当前图像曝光过度，此时减小光圈，直至灰度值在201到255之间的像素点个数占总像素点个数小于35％。这样使摄像装置后续拍摄的图像曝光正常。

这样通过对摄像装置的光学参数进行调节，使摄像装置后续拍摄的视频图像中能够清晰反映目标车辆信息。

在本方法另一种优选实施方式中，在上述实施方式内容的基础上，请参考图4，还包括以下步骤：

s40：若所提取的所述目标车辆图像占整个图像的面积比值位于所述预设范围内，判断所提取的所述目标车辆图像占整个图像的面积比值相对于上一次所提取的目标车辆图像占整个图像的面积比值的变化量是否大于阈值。

若否，则执行步骤s41。

s41：保存该帧图像。

若是，则执行步骤s42。

s42：保存该帧图像，根据所述面积比值调节所述摄像装置变倍组与前固定组之间的距离，以使在摄像装置拍摄视频中目标车辆图像占整个图像的面积比值位于所述预设范围的中间值。

例如，预设范围为47％～53％，阈值为2.5％，根据计算得到当前所提取的目标车辆图像占整个图像的面积比值a，上一次所提取的目标车辆图像占整个图像的面积比值b，若该面积比值变化量|a-b|大于2.5％，表明目标车辆相对本车(即摄像装置所在车辆)在这一时间间隔内移动距离较大，则调节摄像装置变倍组与前固定组之间的距离x，使目标车辆图像占整个图像的面积比值位于47％～53％的中间值50％。

在本步骤中根据面积比值调节完摄像装置变倍组与前固定组之间的距离之后，并进一步调节所述摄像装置补偿组与变倍组之间的距离，以使所述摄像装置对焦，并调节所述摄像装置的光圈大小，以使拍摄的视频图像曝光正常。具体调节方法可参考步骤s201、s202，此处不再赘述。

进一步优选的，在上述各实施例描述的目标车辆追踪抓拍方法中，还包括：在到达预设时间间隔时间点时，若所述摄像装置的光学参数正在调节中，则待所述摄像装置的光学参数调节完成后，即刻从拍摄视频中获取图像，并以该获取时刻为起点计算下次获取图像的时间点。

在对目标车辆的追踪抓拍过程中，若在到达预设时间间隔时间点时，摄像装置的光学参数正在调节中，则等待摄像装置的光学参数调节完成后，再从拍摄视频中获取图像，这样能够保证每次获取图像的有效性，提高所抓拍图像的质量。

在拍摄视频中对目标车辆追踪抓拍完成后，将保存的图像上传。优选的，本实施例目标车辆追踪抓拍方法中，还包括：将获取的图像传输给用户的移动设备，移动设备接收到获取的能清晰反映目标车辆信息的车辆图像后，读取移动设备的定位信息以及时间信息并以文本文件记录，并将违法车辆图像及记录有定位信息和时间信息的文本文件存储在同一文件夹中，这样用户可以非常方便地获取到清晰反映违法车辆号牌、违法车辆外观及违法事实等信息的图像，将违法车辆图像上传或者举报。

相应的，请参考图5，本发明实施例还提供一种目标车辆追踪抓拍装置，包括：

获取模块50，用于在接收到下发的目标车辆追踪抓拍指令后，开始以预设时间间隔从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像，并从获取的该帧图像中提取目标车辆图像；

调节模块51，用于判断在该帧图像中目标车辆图像是否满足预设要求，若是，则保存该帧图像，若否，则调节摄像装置的光学参数，以使在所述摄像装置拍摄视频中目标车辆图像能满足所述预设要求，所述预设要求为在图像中目标车辆图像能清晰反映目标车辆信息。

可以看出，本实施例提供的目标车辆追踪抓拍装置，在接收到下发的目标车辆追踪抓拍指令后，开始以预设时间间隔从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像，并从获取的该帧图像中提取目标车辆图像；对于每次获取的图像，判断在该帧图像中目标车辆图像是否满足预设要求，若是，则保存该帧图像，若否，则调节摄像装置的光学参数，以使在摄像装置拍摄视频中目标车辆图像能清晰反映目标车辆信息，从而实现从拍摄视频中能获取到能清晰反映目标车辆信息的图像。

本实施例目标车辆追踪抓拍装置，获取模块50用于在接收到下发的目标车辆追踪抓拍指令后，开始以预设时间间隔从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像。

比如，由用户车辆的摄像装置(比如行车记录仪)实时拍摄路况图像，拍摄的路况图像通过触摸显示屏显示给用户。当用户在触摸显示屏中观察到违法车辆时，用户可以通过在触摸显示屏中点击违法车辆，从而选中目标车辆，向本装置触发下发目标车辆追踪抓拍指令。本装置在接收到目标车辆追踪抓拍指令时，从摄像装置拍摄视频中获取当前帧图像，从该帧图像中提取目标车辆图像，并开始以预设时间间隔从拍摄视频中获取图像。

因此，本实施例目标车辆追踪抓拍装置，当用户通过实时拍摄的路况图像观察到违法车辆时，选中目标车辆，开始对目标车辆进行追踪抓拍；在追踪过程中，以预设时间间隔从拍摄视频中抓拍图像，在每次获取图像后根据获取的当前帧图像对摄像装置的光学参数调节，通过调整使在摄像装置拍摄视频中能清晰反映目标车辆信息，使得能够从拍摄视频中获取到能清晰反映目标车辆信息的图像，实现对目标车辆的追踪抓拍。

在本目标车辆追踪抓拍装置的又一实施例中，在上述实施例内容的基础上，所述获取模块50还用于在到达预设时间间隔时间点时，若所述摄像装置的光学参数正在调节中，则待所述摄像装置的光学参数调节完成后，即刻从所述摄像装置拍摄视频中获取图像，并以该获取时刻为起点计算下次获取图像的时间点。这样能够保证每次获取图像的有效性，提高所抓拍图像的质量。

另外，在本部分以上描述的目标车辆追踪抓拍装置中，所涉及的从图像中提取目标车辆图像的方法、以及根据拍摄图像调节摄像装置的光学参数，以使在拍摄视频中目标车辆图像能满足预设要求的方法，均可参考上一部分关于目标车辆追踪抓拍方法中的描述内容，在本部分装置的实施例中不再赘述。

进一步的，在上述各实施例内容的基础上，本目标车辆追踪抓拍装置设置有控制面板，请参考图6，所述控制面板设置有：触摸显示屏，用于显示视频图像，并在用户触摸时下发所述目标车辆追踪抓拍指令；图像调节按钮，用于在被触发时手动调节增大或者减小目标车辆图像在拍摄的图像中的面积比值。

摄像装置拍摄到的路况图像通过触摸显示屏显示，用户发现违法车辆后，在显示画面中点击违法车辆，选中目标车辆，由此触发下发目标车辆追踪抓拍指令。

在调节拍摄图像中目标车辆图像的面积比值大小时，用户可通过手动来调节画面。在控制面板上设置有“+”图像调节按钮和“-”图像调节按钮，通过触发“+”图像调节按钮来微调目标车辆图像所占的面积比值增大，通过“-”图像调节按钮来微调减小目标车辆图像所占的面积比值。

本实施例目标车辆追踪抓拍装置还包括通信模块，用于将获取的图像传输给用户的移动设备。

本装置通过通信模块将抓拍到的能清晰反映违法车辆信息的图像传输给用户的移动设备，移动设备接收到车辆图像后，读取移动设备的定位信息以及时间信息并以文本文件记录，并将违法车辆图像及记录有定位信息和时间信息的文本文件存储在同一文件夹中，这样用户可以非常方便地获取到清晰反映违法车辆号牌、违法车辆外观及违法事实等信息的图像，将违法车辆图像上传或者举报。

在具体实施时，通信模块可以是蓝牙通信模块，通过蓝牙通信方式将获取的图像传输给用户的移动设备。

以上对本发明所提供的一种目标车辆追踪抓拍方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。