一种车载违章行为抓拍系统的制作方法

本发明涉及一种违章行为抓拍系统，具体地涉及一种车载违章行为抓拍系统。

背景技术：

为了规范驾驶行为，减少因各类违规驾驶行为导致的交通拥堵与交通事故，交通规则日趋严格，各类违章行为抓拍与识别技术也日益完善，其中，图像识别就是在智能交通领域应用非常广泛的技术手段之一，如闯红灯自动检测、超速违章检测等都是基于图像识别技术完成的。但是目前违章监测系统也存在许多不足，比如交通监测设施部署不到位，运行滞后，许多路段都没有连网的监控设施，导致整体监测水平不高，监控力度小；目前交通监控部署以固定监测点为主，但是部分违章行为可能发生的区域较大，很难通过一个固定或几个固定摄像头进行监测，比如不按指定车道行车，借道超车、占用对面车道、违规变更车道等，现阶段对这类违章行为主要依靠交警现场监管、在部分路段设置固定式电子警监管等手段进行监管，其监控与处罚力度更低，且存在过多占用警力资源，监控固定点容易被辨识等弊端，难以起到大范围、常规性、长时间监测的目的。

目前，现有技术中也有车载的违章行为抓拍系统，但是大都只能识别某一种违章，例如，占用车道等，功能单一，而且操作非常不方便，此外拍摄的图像数量巨大，无法提取有效的违章图像。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种车载违章行为抓拍系统，包括人工抓拍与自动抓拍两种模式，通过融合多种识别算法可以识别多种违章行为，通过后台服务器对标记为违章行为的图像进行审核，可以删除大量无效图像，生成准确的违章数据库，后台可以与交管部门监管系统联动，将准确的违章数据发送至交管监控平台，为交管部门加强对违章行为的管理提供有力辅助。

本发明所采用的技术方案是：

一种车载违章行为抓拍系统，包括设置于车载端的系统本体，所述系统本体包括图像采集装置、图像处理装置、抓拍控制装置、无线通信模块和用户操作装置，所述图像采集装置设置于车辆前方，所述图像处理装置用于对采集的图像进行处理，所述抓拍控制装置包括人工抓拍控制电路与自动抓拍控制电路，用于控制图像采集装置抓拍模式，所述用户操作装置设置有操作按钮，所述操作按钮至少包括抓拍模式切换按钮，所述无线通信模块与后台服务器连接，所述后台服务器用于接收标记为车辆违章的图像，并进行核实，对核实后的图像标记GPS定位信息和采集时间信息，建立车辆违章数据库，所述后台服务器与交管平台连接，发送车辆违章数据库中的车辆违章信息。

优选的技术方案中，所述图像处理装置包括信息识别与判断模块，所述信息识别与判断模块内设置有情景识别算法，用于当处于自动抓拍模式时，对采集的图像进行识别分析，判断是否出现违章行为。

优选的技术方案中，所述情景识别算法融合有多种识别算法，至少包括信号灯识别算法、车道线与标识线识别算法、交通标识识别算法、行人识别算法、车辆识别与追踪算法。

优选的技术方案中，所述图像处理装置对标记为车辆违章的图像进行压缩处理，并进行分类存储。

优选的技术方案中，所述图像采集装置通过调节装置设置于车辆前方，所述调节装置用于调节安装位置、采集范围与角度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该系统具备人工抓拍与自动抓拍两种模式，操作人员可以通过用户操作装置进行模式切换。当选择人工抓拍模式时，由操作人员控制抓拍系统进行抓拍，即操作人员在发现前方观测范围内的车辆出现任何违章行为时，按下操作装置的抓拍启动按钮即可控制摄像头完成图像采集；当操作人员选择自动抓拍模式时，系统可以自动识别并抓拍部分违章行为，即由摄像头实时采集前方交通环境图像信息，并利用信号灯识别、车道线与标识线识别、交通标识识别、行人识别、车辆识别与追踪等技术，实时识别并自动抓拍前方车辆违章行为，可以识别多种违章行为。

2、人工抓拍与自动抓拍完成后，系统将抓拍到的违章图片自动上传到网络后台，由后台服务器进行审核，删除无效、重复或不准确的数据，提取有效信息，另一方面可以结合采集图像时的GPS定位、采集时间信息等关键数据等分析出准确、直观的车辆违章信息、建立精准的违章数据库。系统网络后台与交警监管平台相连，管理人员可以通过后台将车辆违章数据发送到交警监管平台，作为交警查处相关违章车辆的证据。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为车载违章行为抓拍系统的结构原理图；

图2为车载违章行为抓拍系统的硬件框图；

图3为车载违章行为抓拍系统的系统工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例

如图1、2所示，一种车载违章行为抓拍系统，包括放置在车辆端的系统本体，一般放置在中控台，系统本体包括图像采集装置、图像处理装置、抓拍控制装置、无线通信模块和用户操作装置。

图像采集装置为安装在在车辆中控台或车辆挡风玻璃上并对准车辆前方区域的高清摄像头，图像采集装置可以通过调节装置安装在车辆前方，调节装置可以根据不同车型调节安装位置、采集范围与角度，以适应不同的车型。高清摄像头实时监测前方交通环境，抓拍车辆违章信息。

用户操作装置为安装在车辆中控台上且便于操作人员进行按键操作的终端设备，用于操作人员进行人工抓拍、模式切换的操作装置，操作按钮至少包括抓拍模式切换按钮、启动按钮等等。

图像处理装置：一般为ARM处理器，具备对图片信息的接收、压缩、储存、传输功能与信号接收、发送功能，包括信息识别与判断模块，信息识别与判断模块内设置有情景识别算法，用于当系统处于自动抓拍模式对图像进行识别分析，判断是否出现违章行为，对有违章行为的车辆的图像进行标记，对标记为车辆违章的图像进行压缩处理，并进行分类存储。

情景识别算法融合有多种识别算法，至少包括信号灯识别算法、车道线与标识线识别算法、交通标识识别算法、行人识别算法、车辆识别与追踪算法等等。这些算法可以采用公知的算法，例如，申请号为201410604927.6中公开的交通标识识别方法，申请号为201310481455.5公开的单目视觉车道线检测方法及其测距方法，申请号为201610949687.2公开的行人识别方法和装置，申请号为201410307090.9公开的基于Gabor特征提取和稀疏表示的车辆识别方法，申请号为201410382451.6公开的车辆位置追踪装置及其方法等等。本发明的情景识别算法将这些算法进行融合，对采集的图像进行识别，进而判断不同的违章行为，可以判断的违章行为可以有1、闯红灯、2、违规变道、3、不按指定车道方向行驶、4、机动车在非机动车道上行驶、5、违规占用应急车道、6、违规占用公交车道、7、排队等候时借道超车或占用对面车道、8、逆向行驶、9、人行横道不礼让行人。

违章行为的判断方法为：

1、利用情景识别算法依次对采集图像进行信号灯识别、车道线与标识线识别、交通标识识别、行人识别、车辆识别；

2、判断识别车辆与识别的信号灯、车道线与标识线、交通标识、行人之间的位置关系，根据交通法规制度制定不同违章行为的判断方法，判断不同的违章行为。

抓拍控制装置：包括人工抓拍控制电路与自动抓拍控制电路，用于在接收到人工抓拍或自动抓拍信号后，控制摄像头拍摄违章图像；

无线通信模块：可以为4G模块，与后台服务器连接，用于将摄像头采集的图片信息传输到后台服务器。

网络后台分析模块：一方面接收系统终端上传的车辆违章图像，对图像进行核实，删除无效、重复或不准确的数据，提取有效信息。并结合GPS数据信息与时间信息等其他数据得出准确的车辆违章信息，建立精准的违章数据库；另一方面与交管平台联动，向其发送核实后的违章图像信息。

该系统具备人工抓拍与自动抓拍两种模式，操作人员可以通过用户操作装置进行模式切换。当选择人工抓拍模式时，由操作人员控制抓拍系统进行抓拍，即操作人员在发现前方观测范围内的车辆出现任何违章行为时，按下操作装置的抓拍启动按钮即可控制摄像头完成图像采集。当操作人员选择自动抓拍模式时，系统可以自动识别并抓拍部分违章行为，即由摄像头实时采集前方交通环境图像信息，并利用信号灯识别、车道线与标识线识别、交通标识识别、行人识别、车辆识别与追踪等技术，实时识别并自动抓拍前方车辆违章行为。人工抓拍与自动抓拍完成后，系统将抓拍到的违章图片自动上传到网络后台，由后方管理人员进行查看审核，并生成准确的车辆违章数据库。系统网络后台与交警监管平台相连，管理人员可以通过后台将车辆违章数据发送到交警监管平台，作为交警查处相关违章车辆的证据。

如图3所示，工作流程如下：

（1）车辆运行时，操作人员按下系统启动按钮后，该系统上电工作；

（2）操作人员按需求通过操作装置的人工抓拍按钮和自动抓拍按钮选择抓拍模式；

（3）当操作人员选择人工抓拍模式时，操作人员发现前方车辆有违章行为时，按下操作装置上的抓拍按钮，即可控制摄像头抓拍违章图像；

（3）当操作人员选择系统自动抓拍模式时，摄像头将实时采集车辆前方区域图像，并由图像处理器对图像进行实时识别，是否出现车辆违章情况，并在检测出车辆违章时自动抓拍违章图像。当前系统设置的可自动识别抓拍违章种类包括：闯红灯违规变道不按指定车道方向行驶机动车在非机动车道上行驶违规占用应急车道违规占用公交车道排队等候时借道超车或占用对面车道逆向行驶人行横道不礼让行人。

（4）人工抓拍或系统自动抓拍完成后，系统自动将抓拍到的图片信息通过4G通讯传输装置传输到网络后台；

5）网络后台对接收到的违章图片进行筛选确认后，结合本车上传图片时实时上传的GPS数据信息与时间信息等其他数据，生成准确有效的前方车辆违章数据，建立车辆违章数据库，并将该违章数据信息发送至交管监控平台。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。