一种车辆未交替行驶的违章取证方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆未交替行驶的违章取证方法及装置，用于在车辆从主车道或辅车道进入合并车道时，对未交替行驶的违章车辆进行违章取证，跟踪进入跟踪区域的车辆，生成该车辆的跟踪记录，并按照预设的条件抓拍该车辆的视频图像并保存，当跟踪的车辆离开跟踪区域内的触发线时，以该车辆为当前车辆，根据当前车辆与离开触发线的前一车辆是否来自同一车道判断当前车辆是否违章，如果判断为违章，根据所述跟踪记录中抓拍视频图像的存储索引信息调取当前车辆的抓拍视频图像形成违章记录，如果不同则对当前车辆不作为违章处理。本发明的装置包括视频跟踪模块和违章判断模块。本发明的方法及装置能够准确判定违章行为并取证，提高了交通管理工作效率。
【专利说明】
一种车辆未交替行驶的违章取证方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明属于智能交通管理【技术领域】，尤其涉及在主辅车道合并后车辆未交替行驶的违章取证方法及装置。
【背景技术】
[0002]视频监控是安全防范系统的重要组成部分，视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控的普及化趋势越来越明显。视频监控在城市安防中起到的作用越来越大，特别是在交通违章的识别和处理方面尤其突出。
[0003]根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第四十五条第二款:第四十五条第二款在车道减少的路段、路口，或者在没有交通信号灯、交通标志、交通标线或者交通警察指挥的交叉路口遇到停车排队等候或者缓慢行驶时，机动车应当依次交替通行。然而在需要交替行驶的场合，很多司机并没有依法交替行驶，在拥堵时段，更容易造成车辆刮擦、追尾等交通事故，进一步加剧道路拥堵，给广大人民带来更多的社会危害。
[0004]虽然现在的电子警察无处不在，但是还没有抓拍这种交替行驶违章的图像取证系统，一般情况下，是通过安装监控摄像头，靠人工识别来判断车辆是否违章。由于依靠人工识别，造成判断违章效率低下，而且引入人为因素，会造成执法的错漏，已不适应目前的交通管理需求。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种车辆未交替行驶的违章取证方法及装置，以弥补现有技术该项违章取证的空白，提高执法管理的工作效率。
[0006]为了实现上述目的，本发明技术方案如下:
[0007]一种车辆未交替行驶的违章取证方法，用于在车辆从主车道或辅车道进入合并车道时，对未交替行驶的违章车辆进行违章取证，在主、辅车道的交叉路口设置违章取证的视频采集设备，设定所述视频采集设备的跟踪区域，所述跟踪区域包含主车道、辅车道和合并车道，且在主车道和辅车道的交叉口设置一触发线，所述违章取证方法包括步骤:
[0008]跟踪进入跟踪区域的车辆，生成该车辆的跟踪记录，所述跟踪记录包括车辆标识、进入跟踪区域的时间和合并前所在车道信息；
[0009]按照预设的条件抓拍该车辆的视频图像并保存，所抓拍的视频图像包含清晰辨认机动车行驶方向上的机动车行驶特征、机动车尾部全貌的全景特征和号牌号码、交通管制措施指示，在所述跟踪记录中增加所抓拍的视频图像存储索引信息；
[0010]当跟踪的车辆离开触发线时，以该车辆为当前车辆，判断跟踪区域是否拥塞，根据跟踪区域内的拥塞状况进一步判断车辆是否违章:
[0011]如果拥塞则进一步判断当前车辆与离开触发线的前一车辆合并前所在车道是否相同，如果相同则判断为违章，根据所述跟踪记录中抓拍视频图像的存储索引信息调取当前车辆的抓拍视频图像形成违章记录，如果不同则对当前车辆不作为违章处理；
[0012]如果不拥塞，则对当前车辆不作为违章处理。
[0013]进一步地，在所述判断当前车辆是否违章之前，还包括步骤:
[0014]维护一个合并车道顺序队列，将当前车辆的车辆标识加入到所述合并车道顺序队列的队尾。
[0015]进一步地，所述根据跟踪区域内的拥塞状况进一步判断当前车辆是否违章，包括步骤:
[0016]如果拥塞则进一步判断所述合并车道顺序队列中当前车辆与前一车辆合并前所在车道是否相同，如果相同则判断为违章，根据所述跟踪记录中抓拍视频图像的存储索引信息调取当前车辆的抓拍视频图像形成违章记录，如果不同则删除所述合并车道顺序队列队首的车辆标识，对当前车辆不作为违章处理；
[0017]如果不拥塞，则删除所述合并车道顺序队列队首的车辆标识，对当前车辆不作为违章处理。
[0018]本发明所述判断跟踪区域是否拥塞，具体包括步骤:
[0019]统计在跟踪区域内的车辆数是否大于设定的第一阈值，如果大于则进一步根据所述跟踪记录中当前车辆对应的进入跟踪区域的时间和当前时间计算当前车辆在跟踪区域内的停留时间，如果当前车辆在跟踪区域内的停留时间超过设定的第二阈值，则判定为拥塞，否则判定为不拥塞。
[0020]进一步地，所述统计在跟踪区域内的车辆数，具体方法包括:
[0021]维护一个跟踪区域内车辆数计数器，当车辆进入跟踪区域时，计数器加一，当车辆离开跟踪区域时，计数器减一。
[0022]本发明所述预设的条件，具体包括:进入跟踪区域时、碰到触发线时和离开触发线时。即在进入跟踪区域时、碰到触发线时和离开触发线时分别抓拍视频图像，所抓拍的视频图像中包括抓拍时间，且至少有一张抓拍视频图像包括能够清晰辨别的车牌号码。
[0023]本发明所述跟踪区域底边离主辅车道交叉点不少于两辆车的行驶距离，远端距离交叉点不少于两辆车的行驶距离，这样可以充分保证取证充分，能够监视到违章车辆的前后车辆，形成完整的证据链。
[0024]本发明所述跟踪记录组成车辆跟踪记录队列，对于进入跟踪区域的每一车辆，所述车辆跟踪记录队列中对应有一个跟踪记录，所述车辆标识为所述车辆跟踪记录队列中跟踪记录对应的序号，所述车辆跟踪记录队列循环记录进入跟踪区域的车辆。维护和循环利用车辆跟踪记录队列，有利于在有限的条件下做到车辆跟踪记录的维护，不需要保存所有的跟踪记录，减少系统资源的占用。
[0025]本发明还提出了一种车辆未交替行驶的违章取证装置，用于在车辆从主车道或辅车道进入合并车道时，对未交替行驶的违章车辆进行违章取证，所述违章取证装置包括:
[0026]视频跟踪模块，用于跟踪进入跟踪区域的车辆，生成该车辆的跟踪记录，所述跟踪记录包括车辆标识、进入跟踪区域的时间和合并前所在车道信息；并按照预设的条件抓拍该车辆的视频图像并保存，所抓拍的视频图像包含清晰辨认机动车行驶方向上的机动车行驶特征、机动车尾部全貌的全景特征和号牌号码、交通管制措施指示，在所述跟踪记录中增加所抓拍的视频图像存储索引信息；
[0027]违章判断模块，用于当跟踪的车辆离开跟踪区域内的触发线时，以该车辆为当前车辆，判断跟踪区域是否拥塞，根据跟踪区域内的拥塞状况进一步判断车辆是否违章:
[0028]如果拥塞则进一步判断当前车辆与离开触发线的前一车辆合并前所在车道是否相同，如果相同则判断为违章，根据所述跟踪记录中抓拍视频图像的存储索引信息调取当前车辆的抓拍视频图像形成违章记录，如果不同则对当前车辆不作为违章处理；
[0029]如果不拥塞，则对当前车辆不作为违章处理。
[0030]本发明提出的一种车辆未交替行驶的违章取证方法及装置，通过在主辅车道交叉口设置监控摄像机，并划定摄像机的跟踪区域，在跟踪区域内跟踪车辆，判断被跟踪的车辆是否未交替行驶，并抓拍违章视频图像保存形成违章记录。本发明的方法及装置，能够准确判定违章行为并取证，提高了交通管理工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明实施例监控场景及跟踪区域示意图；
[0032]图2为本发明违章取证方法流程图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。
[0034]要实现车辆未交替行驶的违章处理，首先要进行取证。取证需要满足GA/T832的违章取证要求:图片中包含清晰辨认机动车行驶方向上的机动车行驶特征、机动车尾部全貌的全景特征和号牌号码、交通管制措施指示等信息。
[0035]为此，用于取证的视频采集设备(例如摄像机)的安装位置需要满足一定的条件，并结合适当的判断车辆停车排队等候或缓慢行驶的方法，及判断未交替行驶的方法，来判断车辆违章并进行拍照取证。如图1所示，直行的是主车道，旁边倾斜的是辅车道，两个车道在合并的时候车辆需要交替行驶进入合并车道。本实施例摄像机安装在辅车道与主车道中间，朝向与车辆行驶方向一致，拍车尾，并保证交通指示牌在摄像机拍摄范围内；并且要求摄像机拍摄范围同时覆盖辅车道与主车道两个车道，摄像机拍摄范围底边离交叉点不少于两辆车的行驶距离；摄像机拍摄范围远端离交叉点不少于两辆车的行驶距离。
[0036]图2示出了本实施例一种车辆未交替行驶的违章取证方法，通过如图1所示的摄像机安装位置，对车辆未交替行驶的违章行为进行记录取证，包括如下步骤:
[0037]S1、跟踪进入跟踪区域的车辆，生成该车辆的跟踪记录，该跟踪记录包括车辆标识、进入跟踪区域的时间和合并前所在车道信息。
[0038]在如图1所示的实施例中，虚线框表示摄像机观察的跟踪区域。跟踪区域一般需要覆盖主车道、辅车道与合并车道，底边离主辅车道交叉点不少于两辆车的行驶距离，远端距离交叉点不少于两辆车的行驶距离，具体跟踪区域的大小可以根据实际场景可调。跟踪区域中设置有触发线，该触发线设置在主辅车道交叉点的合并车道上。视频采集设备为网络摄像机IPC或模拟摄像机及编码器。
[0039]当车辆进入跟踪区域后，开始视频跟踪，生成该车辆的跟踪记录。在本实施例中维护一个车辆跟踪记录队列Ql，车辆跟踪记录队列Ql中每条跟踪记录对应一辆车，记录有对应车辆的车辆标识、进入跟踪区域的时间、合并前所在车道信息。
[0040]其中该车辆跟踪记录列表Ql中包括的车辆标识，本实施例车辆标识为车辆序号，视频采集设备在监控到车辆进入跟踪区域后，即在车辆跟踪记录列表Ql中创建一条新的跟踪记录，并为其生成一个车辆序号，以便后续根据车辆序号实时更新车辆跟踪记录列表Ql中对应的跟踪记录。车辆序号循环使用，假设Ql设置有2000个记录，按照进入顺序为车辆编号，第一辆进入的为I号，第2000辆进入的为2000号，第2001辆进入的又重新编号为I号，覆盖原来一号的记录。车辆序号的具体数目不限定，以能够唯一标识进入跟踪区域的车辆为目的，也可以直接采用车牌号作为车辆标识，这里不再赘述。当然只要拥有足够的存储空间来存放记录，也可以为每一辆进入跟踪区域的车辆建立一条跟踪记录，这里不再赘述。
[0041]在跟踪进入跟踪区域的车辆时，每一帧的视频图像都带有时间信息，因此可以知道车辆进入跟踪区域的时间，在车辆序号对应的跟踪记录中记录车辆进入跟踪区域的时间。同时还可以在跟踪车辆时知道该车辆进入时所在的车道，也记录在车辆序号对应的跟踪记录中。
[0042]S2、按照预设的条件抓拍该车辆的视频图像并保存，所抓拍的视频图像包含清晰辨认机动车行驶方向上的机动车行驶特征、机动车尾部全貌的全景特征和号牌号码、交通管制措施指示，在所述跟踪记录中增加所抓拍的视频图像存储索引信息。
[0043]为了后续的违章取证，视频采集设备还在车辆进入跟踪区域时、碰到触发线时和离开触发线时，分别抓拍视频图像以便后续步骤中作为违章证据，每张视频图像对应有该车辆的车辆位置、车辆所在车道和抓拍时间信息，车辆所在车道以其进入的车道为准。在存储所抓拍的视频图像后，将存储位置对应的索引信息也记录在车辆序号对应的跟踪记录中作为抓拍视频图像的存储索引信息，以便后续步骤中调用。所抓拍的视频图像应符合违章取证要求，例如第一个位置抓拍视频图像应能清晰辨别抓拍时间、当前车辆与其前一辆车辆均还在各自所在的车道上的情况；第二个位置抓拍视频图像应能清晰辨别抓拍时间、当前车辆还在自己的所在的车道，其前一车俩进入合并车道的情况；第三个位置抓拍视频图像应能清晰辨别抓拍时间、当前车辆进入合并车道的情况，并且至少有一个位置的信息能够清晰辨别车牌号码。本发明不限于抓拍的具体位置。
[0044]S3、当跟踪的车辆离开触发线时，以该车辆为当前车辆，将当前车辆的车辆标识加入到合并车道顺序队列Q2的队尾。
[0045]当跟踪车辆离开触发线后，摄像机会抓拍一张视频图像，以备作为违章证据保存。在车辆离开触发线后，还需要维护一个合并车道顺序队列Q2，合并车道顺序队列Q2中记录有离开触发线后的车辆序号。当前离开触发线的车辆加入到合并车道顺序队列Q2的队尾，以便与Q2队列中当前车辆前一车辆进行比较，比较他们对应的车辆合并前所在车道，当两者合并前所在车道相同时，则说明当前车辆未按交替行驶的交通规则行驶，属于违章行为。容易理解的是，合并车道顺序队列Q2包括至少两个车辆记录就能够判别当前车辆是否违章，当当前车辆加入到合并车道顺序队列Q2队尾，并判断是否违章后，删除合并车道顺序队列Q2队首的车辆序号。
[0046]S4、判断跟踪区域是否拥塞，如果拥塞则进入步骤S5，否则进入步骤S6。
[0047]由于在道路通畅不需要排队时，特别是其中一个车道没车时，不需要进行交替行驶，因此还需要判定当前道路的拥塞状况，即判定是否发生车辆停车排队等候或缓慢行驶，在拥塞状况时，才需要车辆交替行驶。具体判定方法如下:
[0048]统计在跟踪区域内的车辆数是否大于设定的第一阈值a，并判断当前车辆在跟踪区域内的停留时间是否超过设定的第二阈值b，如果跟踪区域内的车辆数大于阈值a，且当前车辆在跟踪区域中停留的时间超过阈值b，则判定为道路拥塞，车辆需要交替行驶。
[0049]本实施例中，第一阈值a设定为6,第二阈值b设置为10秒。第一阈值a和第二阈值b根据实际场景与跟踪区域大小可调整。
[0050]需要说明的是，统计在跟踪区域内的车辆数是否大于设定的第一阈值a，可以有多种实现方法，例如在判断时根据视频图像中的跟踪区域的车辆数来进行判定，或者维护一个跟踪区域内车辆数目计数器，当车辆进入跟踪区域时，计数器加一，当车辆离开跟踪区域时，计数器减一。同时当前车辆在跟踪区域中的停留时间，可以根据该车辆进入跟踪区域的时间与当前时间计算得到，只需根据当前车辆的车辆序号从车辆跟踪记录队列Ql中读取进入跟踪区域的时间，进行换算即可。
[0051]还需要说明的是，判断跟踪区域是否拥塞，还可以根据跟踪区域内车辆的行驶速度以及车间距来判断，本发明并不限于本实施例所列举的方法。
[0052]S5、判断合并车道顺序队列Q2中当前车辆与其前一车辆所在车道是否相同，如果相同则判断为违章，根据跟踪记录中抓拍视频图像的存储索引信息调取当前车辆的抓拍视频图像形成违章记录，如果不相同，进入下一步。
[0053]合并车道顺序队列Q2中当前车辆与其前一车辆应该分属不同的车道，因此通过比较前后车辆所在车道的信息，即可判定当前车辆是否违章。进入跟踪区域的车辆都编排了车辆序号，其相应的信息记录在车辆跟踪记录队列Ql的跟踪记录中，因此合并车道顺序队列Q2中只需记录车辆的车辆序号就能查找到该车辆对应的合并前所在车道信息，根据合并前所在车道信息就能进行判定。
[0054]如果当前车辆所在车道与前一车辆的合并前所在车道相同，则判定当前车辆违章了，根据当前车辆的车辆序号，就能够从车辆跟踪记录队列Ql的跟踪记录中调取当前车辆对应的抓拍视频图像的存储索引信息，从而调取抓拍的视频图像，作为违章证据保存。
[0055]如果当前车辆合并前所在车道与前一车辆的合并前所在车道不相同，则判定当前车辆不存在违章行为，这时候需要更新合并车道顺序队列Q2，即进入下一步。
[0056]S6、删除合并车道顺序队列Q2队首的车辆标识。
[0057]当跟踪区域不存在拥塞或当前车辆不存在违章行为时，这时候需要更新合并车道顺序队列Q2，即删除合并车道顺序队列Q2队首的车辆序号记录，从而循环更新该列表Q2。
[0058]本实施例在比较当前车辆与离开触发线的前一车辆是否来自相同车道时，采用了合并车道顺序队列Q2，容易理解的是，即使不专门维护一个Q2队列，但是记录离开触发线的每一车辆的车辆标识，也能够获知当前车辆的前一车辆的车辆标识，并从跟踪记录中查找到合并前所在车道的信息，从而能够进行顺利的比较。
[0059]在当前车辆处理完成后，摄像机跟踪下一辆离开触发线的车辆，进入下一辆车辆的违章判断过程，依次类推。
[0060]本实施例还提出了一种车辆未交替行驶的违章取证装置，用于在车辆从主车道或辅车道进入合并车道时，对未交替行驶的违章车辆进行违章取证，该违章取证装置包括:
[0061]视频跟踪模块，用于跟踪进入跟踪区域的车辆，生成该车辆的跟踪记录，并按照预设的条件抓拍该车辆的视频图像并保存，在跟踪记录中增加所抓拍的视频图像存储索引信息；
[0062]违章判断模块，用于当跟踪的车辆离开跟踪区域内的触发线时，以该车辆为当前车辆，判断跟踪区域是否拥塞，根据跟踪区域内的拥塞状况进一步判断车辆是否违章:
[0063]如果拥塞则进一步判断当前车辆与离开触发线的前一车辆合并前所在车道是否相同，如果相同则判断为违章，根据跟踪记录中抓拍视频图像的存储索引信息调取当前车辆的抓拍视频图像形成违章记录，如果不同则对当前车辆不作为违章处理；
[0064]如果不拥塞，则对当前车辆不作为违章处理。
[0065]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种车辆未交替行驶的违章取证方法，用于在车辆从主车道或辅车道进入合并车道时，对未交替行驶的违章车辆进行违章取证，其特征在于，在主、辅车道的交叉路口设置违章取证的视频采集设备，设定所述视频采集设备的跟踪区域，所述跟踪区域包含主车道、辅车道和合并车道，且在主车道和辅车道的交叉口设置一触发线，所述违章取证方法包括步骤: 跟踪进入跟踪区域的车辆，生成该车辆的跟踪记录，所述跟踪记录包括车辆标识、进入跟踪区域的时间和合并前所在车道信息； 按照预设的条件抓拍该车辆的视频图像并保存，所抓拍的视频图像包含清晰辨认机动车行驶方向上的机动车行驶特征、机动车尾部全貌的全景特征和号牌号码、交通管制措施指示，在所述跟踪记录中增加所抓拍的视频图像存储索引信息； 当跟踪的车辆离开触发线时，以该车辆为当前车辆，判断跟踪区域是否拥塞，根据跟踪区域内的拥塞状况进一步判断当前车辆是否违章: 如果拥塞则进一步判断当前车辆与离开触发线的前一车辆合并前所在车道是否相同，如果相同则判断为违章，根据所述跟踪记录中抓拍视频图像的存储索引信息调取当前车辆的抓拍视频图像形成违章记录，如果不同则对当前车辆不作为违章处理； 如果不拥塞，则对当前车辆不作为违章处理。
2.根据权利要求1所述的违章取证方法，其特征在于，在所述判断当前车辆是否违章之前，还包括步骤: 维护一个合并车道顺序队列，将当前车辆的车辆标识加入到所述合并车道顺序队列的队尾。
3.根据权利要求2所述的违章取证方法，其特征在于，所述根据跟踪区域内的拥塞状况进一步判断当前车辆是否违章，包括步骤: 如果拥塞则进一步判断所述合并车道顺序队列中当前车辆与前一车辆合并前所在车道是否相同，如果相同则判断为违章，根据所述跟踪记录中抓拍视频图像的存储索引信息调取当前车辆的抓拍视频图像形成违章记录，如果不同则删除所述合并车道顺序队列队首的车辆标识，对当前车辆不作为违章处理； 如果不拥塞，则删除所述合并车道顺序队列队首的车辆标识，对当前车辆不作为违章处理。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的违章取证方法，其特征在于，所述判断跟踪区域是否拥塞，具体包括步骤: 统计在跟踪区域内的车辆数是否大于设定的第一阈值，如果大于则进一步根据所述跟踪记录中当前车辆对应的进入跟踪区域的时间和当前时间计算当前车辆在跟踪区域内的停留时间，如果当前车辆在跟踪区域内的停留时间超过设定的第二阈值，则判定为拥塞，否则判定为不拥塞。
5.根据权利要求4所述的违章取证方法，其特征在于，所述统计在跟踪区域内的车辆数，具体方法包括: 维护一个跟踪区域内车辆数计数器，当车辆进入跟踪区域时，计数器加一，当车辆离开跟踪区域时，计数器减一。
6.根据权利要求1所述的违章取证方法，其特征在于，所述预设的条件，具体包括:进入跟踪区域时、碰到触发线时和离开触发线时。
7.根据权利要求6所述的违章取证方法，其特征在于，所抓拍的视频图像中包括抓拍时间，且至少有一张抓拍视频图像包括能够清晰辨别的车牌号码。
8.根据权利要求1所述的违章取证方法，其特征在于，所述跟踪区域底边离主辅车道交叉点不少于两辆车的行驶距离，远端距离交叉点不少于两辆车的行驶距离。
9.根据权利要求1所述的违章取证方法，其特征在于，所述跟踪记录组成车辆跟踪记录队列，所述车辆标识为所述车辆跟踪记录队列中跟踪记录对应的序号，所述车辆跟踪记录队列循环记录进入跟踪区域的车辆。
10.一种车辆未交替行驶的违章取证装置，用于在车辆从主车道或辅车道进入合并车道时，对未交替行驶的违章车辆进行违章取证，其特征在于，所述违章取证装置包括: 视频跟踪模块，用于跟踪进入跟踪区域的车辆，生成该车辆的跟踪记录，所述跟踪记录包括车辆标识、进入跟踪区域的时间和合并前所在车道信息；并按照预设的条件抓拍该车辆的视频图像并保存，所抓拍的视频图像包含清晰辨认机动车行驶方向上的机动车行驶特征、机动车尾部全貌的全景特征和号牌号码、交通管制措施指示，在所述跟踪记录中增加所抓拍的视频图像存储索引信息； 违章判断模块，用于当跟踪的车辆离开跟踪区域内的触发线时，以该车辆为当前车辆，判断跟踪区域是否拥塞，根据跟踪区域内的拥塞状况进一步判断车辆是否违章: 如果拥塞则进一步判断当前车辆与其离开触发线的前一车辆合并前所在车道是否相同，如果相同则判断为违章，根据所述跟踪记录中抓拍视频图像的存储索引信息调取当前车辆的抓拍视频图像形成违章记录，如果不同则对当前车辆不作为违章处理； 如果不拥塞，则对当前车辆不作为违章处理。
【文档编号】G08G1/017GK104361753SQ201410692360
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】丁志杰 申请人:浙江宇视科技有限公司