一种黄色网格线区域内交通违章停车监测系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种违章停车监测系统和方法；特别是涉及一种黄色网格线内违章停 车的监测系统和方法。
【背景技术】
[0002] 交通违章停车行为，是造成交通事故，交通拥堵的主要原因之一，也是交通管理、 处罚的重点之一。大、中型城市交通路口多，流量大，针对该情况，交通管理部门在道路交口 中央部分区域上有规划出黄色网格线标线，部分地区交管部门规定：车辆在黄色网格线区 域内的静止停留时间不得超过10秒种，以免影响其它方向车辆的正常行驶。为避免交通堵 塞，以及交通拥堵造成的安全隐患，因此，建立黄色网格线区域内交通违章停车自动监测系 统非常必要。基于视频监控的违章停车监测方法具有效率高、实时性能好、成本低、证据易 于收集等诸多优点。目前，基于视频监控实现的对目标的提取算法，由于没有对行人和其他 机动车辆等目标进行滤除，在很大程度上导致误报警率的增加。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种性能稳定、可靠，准确率高的黄色网格线 区域内的违章停车自动监测系统和方法。
[0004] 本发明所采用的技术方案是，一种黄色网格线区域内交通违章停车监测系统，其 特征在于，包括，高清摄像机、补光灯、工业控制计算机、网络设备和计算机监测系统；所述 摄像机与补光灯设置安装在监测路段的龙门架上，所述工业控制计算机设置安装在路旁的 供电箱内，所述高清摄像机、补光灯与工业控制计算机通过网线电连接，所述工业控制计算 机经网络设备与计算机监测系统通过网线电连接，所述工业控制计算机接收高清摄像机 的拍摄数据，同时进行违章车辆的车牌识别。
[0005] 所述的网络设备为光端机和网络；使用一台高清摄像机即可监测四个车道上的车 辆。
[0006] 所述计算机监测系统采用的软件，主要包括，摄像机控制模块、违章停车检测功能 模块和分区功能模块；其中，摄像机控制模块，将待检测地点的实时画面进行采集；分区功 能模块，对其中任意一张图片进行分块操作，每一块将作为后续图像处理和识别单位，能够 同时实现四车道多个区域同时检测；违章停车检测功能模块，对采集的图像进行处理，包 括，背景提取与更新、图像分割与识别和违章检测与记录。
[0007] 实现所述的黄色网格线内违章停车监测系统的方法，包括以下步骤，
[0008] A、背景提取与更新，用直方图法提取系列运动图像帧的背景；
[0009] B、进行图像分割与识别，
[0010] 对A中图像进行灰度化处理，即，只对灰度图像进行处理；
[0011] 当前帧减去背景帧，得到运动物体区域，并用矩形框标记出运动车辆和存在的阴 影区域；
[0012] 将差分图转换为二值图；
[0013] 利用二值形态学算法，除去白色像素数目少于800的8连通区域；
[0014] C、进行违章检测与记录，
[0015] 根据B对目标进行模式匹配，得到模式匹配区域；
[0016] 下一幅图像输入时，判断模式匹配区域中像素的变化，目标车辆像素变化数量小 于30%，认定该车辆处于停止状态，则将该车信息加入违章链表数组，并更新计数器；当时 间计数器计数T〈10时，如果车辆位置发生移动，则清除该车违章档案信息；当时间计数器 计数Τ>10秒时，置违章标志为1，记下违章时间，标记该违章车辆，最后清除违章链表记录； 当该车辆即将驶离区域时，启动摄像头近景，抓拍车辆牌照，将车辆的十五秒钟违章停车 的动态录像和近景图片保存在硬盘中。
[0017] 本发明的有益效果是，由于在图像分割与识别过程中，选用二值形态学的算法，有 效滤除树木、行人和其他机动车辆的干扰，抗噪性能佳；另外，采取优化的图像处理方法，可 同时监测四个车道的黄色网格线区域的违章停车行为，识别率、准确率、实时性能高。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明违章停车监测系统框图；
[0019] 图2是本发明违章停车监测软件系统组成框图；
[0020] 图3是本发明利用统计直方图法提取运动图像背景；
[0021] 图4是本发明利用背景差分法进行车辆目标检测的原理图；
[0022] 图5a_图5d是本发明图像分割与识别过程中将图像二值化的过程图；
[0023] 图6是本发明消除图像抖动过程中基于图像匹配的方法示意图；
[0024] 图7a和图7b是本发明车辆违章识别算法流程图；
[0025] 图8是本发明车辆违规的监测结果；
[0026] 图9是本发明匹配跟踪算法流程图；
[0027] 图10是本发明分区示例图；
[0028] 图11是本发明四张违章记录拼接成图片示例；
[0029] 图12是本发明建立违章嫌疑数组的流程图。
[0030] 图中：
[0031] 10、高清摄像机 20、补光灯
[0032] 30、工业控制计算机40、网络设备
[0033] 50、计算机监测系统。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明：
[0035] 如图1所示，本发明黄色网格线区域内交通违章停车监测系统，包括，高清摄像机 10、补光灯20、工业控制计算机30、网络设备40和计算机监测系统50 ;所述摄像机10与补 光灯20设置安装在监测路段的龙门架上，所述工业控制计算机30设置安装在路旁的供电 箱内，所述高清摄像机10、补光灯20与工业控制计算机30通过网线电连接，所述工业控制 计算机30经网络设备40与计算机监测系统50通过网线电连接。所述工业控制计算机30 接收高清摄像机10的拍摄数据，同时进行违章车辆的车牌识别。高清摄像机10包括拍摄 远景和近景，远景以整个黄色网格线区域为主要场景，近景针对违章的一辆机动车的包括 牌照的前部或后部图像。摄像机焦距调整应满足对黄网格边界处区域的清晰拍摄，便于清 晰抓拍车辆片牌照；保证监视的视场能够覆盖行使的车道。所述的网络设备40为光端机和 网络；使用一台高清摄像机10即可监测四个车道上的车辆。
[0036] 图2是本发明违章停车监测系统的软件组成框图，如图2所示，所述计算机监测系 统50采用的软件，主要包括，摄像机控制模块、违章停车检测功能模块和分区功能模块；其 中，摄像机控制模块，将待检测地点的实时画面进行采集，将图像数据传输到工业控制计算 机30的显示卡和内存中，可直接显示在屏幕上或通过位图函数将图像显示在计算机的屏 幕上。违章停车检测功能模，对采集的图像进行处理，包括，背景提取与更新、图像分割与识 别和违章检测与记录。分区功能模块，对其中任意一张图片进行分块操作，每一块将作为 后续图像处理和识别单位，能够同时实现四车道多个区域同时检测；还包括，总控制进程模 块、图片加密与注释功能模块和违章记录生成模块。
[0037] 总控制进程模块，主要用来在工作时段内调用高清摄像机10的控制和违章停车 检测功能模块，并实时检测目标硬盘的容量变化，如果硬盘容量不足及时清理过期数据文 件。
[0038] 图片分区功能模块