一种高速公路基于视频分析的醉酒驾驶行为预警系统的制作方法

本发明涉及交通管理领域，尤其涉及一种高速公路基于视频分析的醉酒驾驶行为预警系统。

背景技术

《中华人民共和国道路交通安全法》第二十二条规定，“饮酒、服用国家管制的精神药品或者麻醉药品，或者有妨碍安全驾驶机动车的疾病，或者过渡疲劳影响安全驾驶的，不得驾驶机动车。”

事实上饮酒驾驶机动车违法事件屡见不鲜，酒驾不仅导致车辆、货物与驾乘人员的生命和财产损失，也导致道路、桥梁、隧道、房屋等建筑以及建筑上附属的各类管理设备、标志标牌的损毁。高速公路与城市道路不同，因为其封闭性和连续驾驶的需要，中途没有执法人员进行酒驾行为检测，导致不少饮酒人员心怀侥幸心理，饮酒后驶入高速公路。而高速公路因为车辆速度快、车辆量大，发生交通事故后果通常比较严重。交通事故通常会对整条道路的交通产生了严重影响，短时间内无法恢复道路通行，并容易造成二次事故发生。

现阶段高速公路管理主要是监控中心监控员通过视频进行管理，因为视频设备数量较多，监控员的工作侧重于对事故发生后的调度处理，对车辆驾驶行为缺乏有效观察。可以说现有的道路交通管理手段对于饮酒驾驶行为存在管理盲区，无法及时发现驾驶行为异常的车辆、无法预知驾驶行为异常车辆即将带来的危害、无法对已经闯入高速公路的饮酒驾驶者进行任何管理。仅仅在事故发生之后才能抓获交通肇事车辆，并进行事后处理。这种处理手段无法维护道路交通秩序，难以挽回酒驾车辆导致的财产和生命损失。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高速公路基于视频分析的醉酒驾驶行为预警系统，实现对闯入高速公路酒驾车辆的发现、预警、引导，最大限度地维护道路通行秩序，保障人民生命财产及和高速公路设施设备安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

1．一种高速公路基于视频分析的醉酒驾驶行为预警系统，其特征在于，包括

视频监控系统，连接至监控中心；

调度系统，连接至监控中心，用以调度高速公路执法和管理人员对该车辆进行安全控制；

所述监控中心，用以监控疑似醉酒驾驶车辆，人工判断是否醉酒驾驶；

可变情报板，连接至监控中心，可改变板面显示的信息，用以警告醉酒驾驶车辆停止酒驾行为；

信息存储系统，连接至监控中心，用以存储醉酒驾驶车辆的驾驶信息；

其中，所述视频监控系统包括

拍摄设备，连接至醉酒驾驶分析模块，用以实时拍摄途经的车辆，并将拍摄的视频信息发送至醉酒驾驶分析模块；

所述醉酒驾驶分析模块，分别连接至视频处理模块和报警模块，对车辆在起讫点路径上的驾驶行为进行偏离度特征分析，判断疑似醉酒驾驶行为，向视频处理模块发送实时车辆视频，向报警模块视频处理模块发送启动信号；

所述视频处理模块，连接至监控中心，用以从收取的实时车辆视频中截取疑似醉酒驾驶车辆的驾驶信息，并发送至监控中心；

所述报警模块，连接至监控中心，用以向监控中心发送醉酒驾驶报警信号。

进一步地，所述调度系统包括

接处警调度模块，连接至监控中心，用以与高速交警管理部门通讯，协助高速交警工作；

路政巡检模块，连接至监控中心，用以向路政巡检人员发布协查命令。

进一步地，所述监控中心包括用以接收报警信号、通过大屏幕显示该车辆的视频和照片信息、按顺序展示该车辆行驶路径上后续的摄像机、人工判断醉酒驾驶、向接处警调度模块和路政巡检模块发送调度指令。

进一步地，所述拍摄设备包括卡口视频监控摄像机、电警视频监控摄像机、路段视频监控摄像机和高点监控摄像机。

进一步地，所述驾驶信息包括车辆行为短视频和车辆特写照片。

本发明的优点在于：

1）通过车辆行驶轨迹判断醉酒驾驶，自动分析高速公路车辆驾驶者的驾驶行为，分析流程迅速可靠；

2）为高速公路管理者预警危险驾驶行为车辆，实现对高速公路车辆的精细化管理，提高高速公路运营管理水平；

3）通过高速公路情报板对醉酒驾驶者和周边车辆驾驶者进行信息诱导，可以及时干预酒驾行为，预警该车辆周围的其他驾驶者，避免高速公路车祸和重大生命财产损失。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图。

图2为本发明整体流程示意图；

图3为本发明中路径监控步骤的流程示意图；

图4为本发明中监控跟踪步骤的流程示意图；

图5为本发明中轨迹计算步骤的具体流程示意图；

附图标记：

1视频监控系统101拍摄设备102醉酒驾驶分析模块

103视频处理模块104报警模块2监控中心

3调度系统301接处警调度模块302路政巡检模块

4可变情报板5信息存储系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种高速公路基于视频分析的醉酒驾驶行为预警系统，其特征在于，如图1所示，包括

视频监控系统1，连接至监控中心2，包括拍摄设备101、醉酒驾驶分析模块102、视频处理模块103和报警模块104；

所述拍摄设备101连接至醉酒驾驶分析模块102，实时拍摄途经的车辆并发送至醉酒驾驶分析模块102；

所述醉酒驾驶分析模块102分别连接至视频处理模块103和报警模块104，根据车辆在起讫点路径上的驾驶行为进行偏离度特征分析，判断疑似醉酒驾驶行为，发送实时车辆视频至视频处理模块103，发送启动信号至报警模块104；

所述视频处理模块103连接至监控中心2，从醉酒驾驶分析模块102发送的实时车辆视频中截取疑似醉酒驾驶车辆的短视频和特写照片，并发送至监控中心2；

所述报警模块104连接至监控中心2，向监控中心2发送醉酒驾驶报警信号。

如图1所示，本发明还包括

调度系统3，所述调度系统3连接至监控中心2，包括接处警调度模块301和路政巡检模块302；其中，所述接处警调度模块301接由交警部门建设，为高速公路监控中心2提供报警接口，为监控中心2与高速交警管理部门之间建立协同工作途径；所述路政巡检模块302由高速公路管理部门建设，监控中心2可以通过路政巡检系统向路政巡检人员发布协查命令；

所述监控中心2，通过大屏幕显示疑似该车辆的视频和照片信息，并显示该车辆行驶路径上后续拍摄设备101的实时图像，将该车辆行驶路径上后续的摄像机按顺序展示，保证该车辆的形式路径可以得到全程监控；

可变情报板4，所述可变情报板4连接至监控中心2，位于车辆行驶路径上，用于对途经的车辆进行信息诱导，具体来说，可变情报板4可改变情报板的显示字样，警告醉酒驾驶车辆停止酒驾行为，提示该车辆附近的其他驾驶者周围存在醉酒驾驶的情况，达到危险预警的目的；

信息存储系统5，所述信息存储系统5连接至监控中心2，存储醉酒驾驶车辆的短视频和特写照片，用于事后做驾驶行为分析，以及对醉酒驾驶者进行违法行为处罚。

所述拍摄设备101包括卡口视频监控摄像机、电警视频监控摄像机、路段视频监控摄像机和高点监控摄像机，所述卡口视频监控摄像机、电警视频监控摄像机、路段视频监控摄像机、高点监控摄像机均为高速公路沿线已建设施，根据高速公路日常管理需求对这些摄像机进行管理维护，保持其与监控中心2进行通信。

通过一种高速公路基于视频分析的醉酒驾驶行为预警系统，可以实现一种高速公路基于视频分析的醉酒驾驶行为预警方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤s1）轨迹计算步骤，拍摄途经的车辆，获取车辆的行驶路径，对车辆在起讫点路径上的驾驶行为进行偏离度特征分析，判定车辆是否存在醉酒驾驶，若是，则进行步骤s2，若否，则返回步骤s1；

步骤s2）路径监控步骤，如图3所示，包括监控疑似醉酒驾驶车辆的行驶路径，生成该车辆的行为短视频和车辆特写照片，并做疑似报警；

步骤s3）酒驾判断步骤，接收疑似报警信号，接收该车辆驾驶信息，调用车辆行驶路径上后续摄像机持续拍摄该车辆，再次按照步骤s1中的偏离度特征分析进行确认，剔除车辆驾驶过程中的随机避让行为，减少误判率，人工确认该车辆是否酒驾，若是，则进行步骤s4；若否，则停止跟踪该车辆，返回至步骤s1；

步骤s4）监控跟踪步骤，如图4所示，调度高速公路执法人员和路政巡检协查人员对该车辆进行安全控制；

步骤s5）违规警告步骤，警告该车辆停止酒驾行为、进入服务区或就近驶离高速公路，并向该车辆附近其他驾驶者提供预警信息；

步骤s6）信息存储步骤，将该车辆的驾驶信息单独存储。

实施例：在一个实施例中，如图5所示，上述轨迹计算步骤是通过以下步骤实现的：

步骤s101）从视频图像序列中选取出背景图像，通过vibe算法建立背景模型；

步骤s102）针对每一辆进入拍摄区域的车辆，通过帧间差分法，为视频图像序列中相邻两帧作差分运算，前一帧图像为pk-1(x,y)，当前帧图像为pk(x,y)；

步骤s103）判断是否有车辆驶入检测区域，若是，则跳转步骤s104；若否，则跳转步骤s102；

步骤s104）计算当前帧与背景帧的差fd(x,y)，从图像中提取出完整的目标；计算前1帧与背景帧的差fg(x,y)，得到目标的变化量；

步骤s105）求fd(x,y)与fg(x,y)的交集，得到运动目标粗糙的运动区域图像；

步骤s106）经数学形态学运算，使运动区域封闭、连续、完整，去掉背景中的噪声；

步骤s107）判断车辆是否驶离拍摄区域，若是，则跳转步骤s108；若否，则返回步骤s105；

步骤s108）针对每一辆进入拍摄区域的车辆，计算进入点位置与离开点位置直线路径；

步骤s109）分别计算每一帧图像中，车辆位置与进入离开点直线之间的偏离度；

步骤s110）判断车辆同时出现位置正偏离和负偏离次数是否达到三次，若是，则该车辆为疑似醉酒驾驶车辆；若否，则该车辆不为醉酒驾驶车辆。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。