交通路口违章电子识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子检测领域，尤其涉及一种交通路口违章电子识别方法。
【背景技术】
[0002]闯红灯是最危险的道路交通安全隐患之一，具有以下危害性:1、闯红灯时驾驶员的注意力都在交通信号灯上，不能全面和正确感知车内外的变化，给驾驶员的反应和措施带来困难；2、闯红灯时，通常通过路口的车速都比较快，减弱了驾驶员对空间的认知能力；
3、闯红灯时，驾驶员对各类交通环境的判断能力下降，有时会使驾驶员的思维判断或操作出现失误；4、路口是交通流的汇合点和冲突点，闯红灯加大了汇合点和冲突点本身的不安全性，导致安全系数下降；5、闯红灯影响驾驶员及时、准确、有效地操控车辆；6、闯红灯影响车辆的安全通过性能，同时也减弱了其他交通参与者的应变反映能力和应变处置能力；7、实践证明百分之九十的重特大交通事故都发生在交叉路口，因此由闯红灯所造成的事故后果通常都比较严重；8、红绿灯下，如出现驾驶员的无意识化，具有极端危害性。
[0003]为了避免闯红灯给道路交通带来事故，规范驾驶员的正常驾驶习惯，各个国家的道路交通管理部门都对闯红灯行为制定了极其严厉的惩罚规则。而其中闯红灯行为的正确检测是保障道路交通管理部门执法公平性的唯一手段。现行的闯红灯检测方法是通过普通摄像头对红灯时段仍旧通行路口的车辆进行图像拍摄、图像识别和车牌识别，为道路交通管理部门提供违法行驶的车辆信息，这种手段精度不高，判断规则单一，容易造成误判，从而给守法驾驶员带来经济损失或交通不便，同时，这种手段易受雾霾天气的影响。
[0004]因此，需要一种新的违章车辆电子检测的技术方案，采取高精度拍摄仪器，并通过不止一个判断标准来裁决通行车辆是否闯红灯，提供车辆闯红灯判断的准确性，避免误判的情况发生，而且能够克服雾霾天气对图像的影响，进一步提高检测的可靠性。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种交通路口违章电子识别方法，其包括:利用CMOS视觉传感器对交通路口内的直行车道方向所在区域进行拍摄，以获得直行方向图像；利用检测带图像分割器，在直行车道方向的预定红灯时刻内，从所述直行方向图像中分离出检测带图像；利用车辆图像分割器分离出检测带图像中的运动车辆图像；利用计数器在预定红灯时刻计算运动车辆图像的帧数；基于所述计数器的计数结果，利用嵌入式处理器确定在预定红灯时刻内是否存在车辆闯红灯。
[0006]优选地，本发明的违章电子识别方法进一步包括利用位于所述CMOS视觉传感器和所述检测带图像分割器之间的清晰化图像处理器接收所述直行方向图像，对所述直行方向图像进行去雾处理以获得去雾直行方向图像并将所述去雾直行方向图像输入所述检测带图像分割器以分离出检测带图像的步骤。
[0007]本发明的交通路口违章电子识别方法利用位于交通路口的违章电子识别平台实施，因此根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种位于交通路口的违章电子识别平台，所述识别平台包括CMOS视觉传感器、检测带图像分割器、车辆图像分割器、计数器和嵌入式处理器。其中所述CMOS视觉传感器用于对交通路口内的直行车道方向所在区域进行拍摄，以获得直行方向图像；所述检测带图像分割器连接CMOS视觉传感器，在直行车道方向的预定红灯时刻内，从所述直行方向图像中分离出检测带图像；所述车辆图像分割器连接所述检测带图像分割器，分离出检测带图像中的运动车辆图像；所述计数器连接所述车辆图像分割器，用于在预定红灯时刻计算运动车辆图像的帧数；所述嵌入式处理器与所述计数器连接，在预定红灯时刻内，基于所述计数器的计数结果确定是否存在车辆闯红灯。
[0008]更具体地，所述；违章电子识别平台；进一步包括:
[0009]用户输入器件，用于根据用户的输入，设定预定汽车上限灰度阈值、预定汽车下限灰度阈值和预定计数阈值，还根据用户的输入，对交通路口内的直行车道方向的检测带进行设置，所述检测带被设置在交通路口内的直行车道方向的人行道前端，为一矩形区域，所述检测带在所述直行方向图像中占据120X80像素矩阵；
[0010]供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；
[0011]位置传感器，包括第一位置传感单元和第二位置传感单元，所述第一位置传感单元设置在检测带前端位置，用于在预定红灯时刻内检测是否有车辆经过检测带前端位置，如果有，则输出第一车辆经过信号，所述第二位置传感单元设置在交通路口中心线位置，用于在预定红灯时刻内检测是否有车辆经过交通路口中心线位置，如果有，则输出第二车辆经过信号，第一位置传感单元和第二位置传感单元都为接触式传感单元，通过检查存在预定压力以上的物体接触来确定有车辆经过，所述交通路口中心线位置在所述检测带前端位置之前；
[0012]同步动态随机存储器SDRAM，分别连接用户输入器件、检测带图像分割器、车辆图像分割器和嵌入式处理器，接收并存储预定汽车上限灰度阈值、预定汽车下限灰度阈值、预定计数阈值和所述检测带设置信息；
[0013]清晰化图像处理器，位于所述CMOS视觉传感器和所述检测带图像分割器之间，用于接收所述直行方向图像，对所述直行方向图像进行去雾处理以获得去雾直行方向图像，替换所述直行方向图像，将所述去雾直行方向图像输入所述检测带图像分割器以分离出检测带图像；
[0014]车牌识别器件，与所述嵌入式处理器连接，基于第一帧运动车辆图像，根据车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法识别车辆的车牌数据；
[0015]无线数据通信设备，连接所述车牌识别器件和所述嵌入式处理器，将车牌识别器件输出的车牌数据和与车辆闯灯信号对应的文字信息通过无线通信网络分别发送给车牌数据对应车主的移动终端和交通管理中心。
[0016]更具体地，所述清晰化图像处理器包括:
[0017]雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时检测交通路口所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在O到I之间；
[0018]整体大气光值获取子设备，与所述CMOS视觉传感器连接以获得所述直行方向图像，计算所述直行方向图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；
[0019]大气散射光值获取子设备，与所述CMOS视觉传感器和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述直行方向图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF(edge-preserving gaussianfilter)对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和O中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；
[0020]介质传输率获取子设备，与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将I减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；
[0021]清晰化图像获取子设备，与所述CMOS视觉传感器、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接，将I减去每一个像素的介质传输率以获得第一差值，将所述第一差值乘以整体大气光值以获得乘积值，将所述直行方向图像中每一个像素的像素值减去所述乘积值以获得第二差值，将所述第二差值除以每一个像素的介质传输率以获得