专利名称：机动车闯红灯自动记录装置及方法
技术领域：
本发明属于交通信息采集记录技术领域，具体涉及到一种闯红灯信息的自 动采集记录系统。
背景技术：
目前公安交警部门使用的机动车闯红灯自动记录设备类别很多，但其采用 的记录方法主要有模拟视频摄像机和模拟视频+数码相机两种。
这两种记录方法所提供的车辆闯红灯违法的证据图片均存在着证据不够 充分和法律上的不严谨，从而经常会引起相关的法律纠纷。
现有的采用模拟视频摄像机记录闯红灯的方法，是在每个方向安装全景模 拟摄像机一只，然后在每条车道分别安装车牌特写模拟摄像机一只，全景摄像
机连续拍摄2或3张违章过程照片，同时车牌特写摄像机拍摄违章车辆的车牌 信息。这种记录方法存在两个严重的缺陷
(1 )模拟视频摄像机的视频信号经图像采集卡采集后图像分辨率有限， 一般不大于768*576个像素点，因此在较大路口时全景图片很难清晰分辨红绿 灯状态。
(2)这种记录方法通过全景图片记录车辆闯红灯过程，通过特写图片记 录车辆信息，但没有有效的手段来证明全景图片和特写图片是同一时刻、同一 地点拍摄，并且所有图片中的车辆是同一车辆。
现有的采用模拟视频+数码相机记录闯红灯的方法，是在每个方向使用一 台全景模拟摄像机和一台数码相机，当有车辆闯红灯时，全景摄像机连续拍摄 2-3张违章过程照片，数码相机拍摄一张全景照片。这种方法利用数码相机的 高分辨率，其全景照片既能反映红灯状态和停车线位置等全景信息，还能反映 车牌号码、车牌颜色、车辆类型、车辆颜色等车辆信息，相比模拟视频摄像机 记录系统在证据充分性方面有所提高，但仍未解决过程图片和特写图片中车辆 的同一性的问题。同时，由于数码相机属于民用产品，其稳定性、可靠性、拍 摄速度等问题也严重困挠着终端用户。
发明内容
为了解决现有闯红灯记录方法中存在的图片信息不全面，以及采用不备拍摄的多幅图片作为闯红灯证据时，无法证明多幅图片内容的同一性的问题，本发明提供了一种机动车闯红灯自动记录装置及方法。
本发明的机动车闯红灯自动记录装置包括工控机、红灯检测单元、车辆检测单元、图像采集单元和工业级彩色高分辨率数字摄像机，工控机的红灯状态信号输入端连接红灯检测单元的信号输出端，所述红灯检测单元用于检测红灯是否被点亮的状态，车辆检测单元的车辆位置信号输出端连接工控机的车辆位置信号输入端，所述车辆监测单元用于检测车辆位置信息，图像采集单元的数据输入/输出端连接工控机的图像采集信息输入/输出端，所述图像采集单元的摄像机控制信号输入/输出端连接工业级彩色高分辨率数字摄像机的控制信号输入/输出端。
基于上述装置的机动车闯红灯自动记录方法的过程为当工控机接收到红灯检测单元发送的有红灯处于点亮状态时，开始启动闯红灯记录过程；
等待车辆检测单元发送的被点亮的红灯所对应的车道的车辆状态信息，当检测到有车辆进入第一区域时，发送拍摄命令给图像采集单元获得第一张图
片；当检测到车辆离开第一区域时，发送拍摄命令给图像采集单元获得第二张图片；当检测到车辆进入第二区域时，发送拍摄命令给图像采集单元获得第三张图片；然后对分别对获得的三张图片进行信息叠加，即分别将拍摄每一张图片的时间和地点信息叠加到相应图片中，最后将叠加处理后的三张图片合成一张图片作为一条闯红灯记录信息保存。
本发明中所述的图片信息满足公安部《闯红灯自动记录系统通用技术条件》(GA/T496-2004)中关于图片位置的要求，每一张图片都是路口的全景信息，包括红绿灯、停车线和违章车辆。
本发明采用的工业级彩色高分辨率数字摄像机是高分辨率(通常300万像素以上)的摄像机，根据图像采集单元的命令连续拍摄不少于3张300万以上像素的高清晰图片，每幅图片均能清晰地反映红灯状态、停车线位置、车牌号码、车牌颜色、车辆类型、车辆颜色、车辆位置等信息，并且每张图片上均有确切的取证时间、取证地点、红灯时间等文字信息叠加，多张图片合成为一个完整的证据图片，能够清晰地反映车辆闯红灯过程及必要的车辆信息。
本发明中所述的第一区域和第二区域是根据公安部《闯红灯自动记录系统通用技术条件》(GA/T496-2004)中图片记录位置的要求确定的，进入第一区域表示车辆未过停止线的位置，离开第一区域表示车辆越过停止线的位置，进入第二区域表示车辆越过停止线并继续行驶。
本发明釆用的工业级彩色高分辨率数字摄像机是工业级的摄像机，其稳定性、可靠性高，适合于机动车闯红灯自动记录系统长期室外工作的恶劣环境。
本发明的闯红灯自动记录方法釆用一个图像采集设备进行图像采集，避免了采用多个图像采集设备存在的需要证明多幅图片同一性的问题，它可以为交通执法部门提供充分、确凿、严谨的机动车闯红灯行为的证据。
图1是本发明的闯红灯自动记录系统的系统结构示意图；图2是本发明的机动车闯红灯自动记录方法中一次闯红灯记录的流程图；图3是采用本发明的
闯红灯自动记录方法获得的三张图片信息的示意图，其中A为第一张图片，B为第二张图片，C为第三张图片，20为红绿灯，21为闻红灯机动车。
具体实施例方式
具体实施方式
一本实施方式的机动车闯红灯自动记录装置包括工控机1、红灯检测单元2、车辆检测单元3、图像采集单元4和工业级彩色高分辨率数字摄像机5，工控机1的红灯状态信号输入端连接红灯检测单元2的信号输出端，所述红灯检测单元2用于检测红灯是否被点亮的状态，车辆检测单元3的车辆位置信号输出端连接工控机1的车辆位置信号输入端，所述车辆检测单元3用于检测车辆位置信息，图像采集单元4的数据输入/输出端连接工控机1的图像采集信息输入/输出端，所述图像采集单元4的摄像机控制信号输入/输出端连接工业级彩色高分辨率数字摄像机5的控制信号输入/输出端。
本实施方式中的车辆检测单元3可以采用现有的地埋线圈检测装置、视频检测装置、微波检测装置或者激光检测装置。
本实施方式中的工控机1可以采用普通型或嵌入式。
本实施方式的图像采集单元4与工业级彩色高分辨率数字摄像机5接口相匹配，可以采用千兆以太网、百兆以太网、1394a、 USB或是专用视频接口连接。 '
本实施方式的机动车闯红灯自动记录装置在应用的时候，将系统中的工业级彩色高分辨率数字摄像机5安装在与红绿灯对向车道上，以便于拍摄到所述
红绿灯及路口的全景信息。
具体实施方式
二本实施方式中与具体实施方式
一所述的机动车闯红灯自动记录装置的区别在于，它还包括补光灯6，补光灯6的控制信号输入端连接工控机1的补光灯控制信号输出端。
本实施方式增加的补光灯6用于配合工业级彩色高分辨率数字摄像机5拍摄补光，当外界光线不足时，可以控制补光灯配合工业级彩色高分辨率数字摄像机5拍摄。
本实施方式所述的补光灯6可以采用LED补光灯。
具体实施方式
三本实施方式是基于具体实施方式
一所述装置的机动车
闯红灯自动记录方法为当工控机1接收到红灯检测单元2发送的有红灯处
于点亮状态时，开始启动闯红灯记录过程，所述闯红灯记录过程参见图2，
工控机1实时接收车辆检测单元发送的被点亮的红灯所对应的车道的车辆状态信息，当检测到有车辆进入第一区域时，发送拍摄命令给图像采集单元4获得第一张图片；当检测到车辆离开第一区域时，发送拍摄命令给图像采集单元4获得第二张图片；当检测到车辆进入第二区域时，发送拍摄命令给图像采集单元4获得第三张图片；然后对分别对获得的三张图片进行信息叠加，即分别将拍摄每一张图片的时间和地点信息叠加到相应图片中，最后将叠加处理后的三张图片合成一张图片作为一条闯红灯记录信息保存。
本实施方式中所述的图片信息满足公安部《闯红灯自动记录系统通用技
术条件》(GA/T 496-2004)中关于图片位置的要求，每一张图片都是路口的全景信息，包括红绿灯、停车线和违章车辆。
本实施方式中所述的第一区域和第二区域是根据公安部《闯红灯自动记录系统通用技术条件》(GA/T496-2004)中图片记录位置的要求确定的，进入第一区域表示车辆未过停止线的位置，离开第一区域表示车辆越过停止线的位置，进入第二区域表示车辆越过停止线并继续行驶。
具体实施方式
四本实施方式是基于具体实施方式
二所述装置的机动车闯红灯自动记录装置及方法，它与具体实施方式
一所述的机动车闯红灯自动记录装置及方法的区别在于，增加了拍摄补光的步骤，当外界光线不足时，在每次启动工业级彩色高分辨率数字摄像机5拍摄时，同时控制补光灯6启动。
具体实施方式
五本实施方式所述的闯红灯自动记录方法在具体实施方式
三或四所述的闯红灯自动记录方法基础之上，增加了截取录像的步骤，该骤的具体过程为在将三张图片合成为一张图片之后，工控机l截取从拍摄第一张图片的时刻到拍摄第三张图片信息的时刻之间的录像信息，并将所述录像信息与合成后的一张图片作为一条闯红灯记录保存。
本实施方式的方法，对于每一个闯红灯行为，同时包括图片信息和录像信息，两者配合使得违法行为证据充分、确凿、严谨。
权利要求
1、机动车闯红灯自动记录装置，其特征在于它包括工控机(1)、红灯检测单元(2)、车辆检测单元(3)、图像采集单元(4)和工业级彩色高分辨率数字摄像机(5)，工控机(1)的红灯状态信号输入端连接红灯检测单元(2)的信号输出端，所述红灯检测单元(2)用于检测红灯是否被点亮的状态，车辆检测单元(3)的车辆位置信号输出端连接工控机(1)的车辆位置信号输入端，所述车辆检测单元(3)用于检测车辆位置信息，图像采集单元(4)的数据输入/输出端连接工控机(1)的图像采集信息输入/输出端，所述图像采集单元(4)的摄像机控制信号输入/输出端连接工业级彩色高分辨率数字摄像机(5)的控制信号输入/输出端。
2、 根据权利要求l所述的机动车闯红灯自动记录装置，其特征在于所述 车辆检测单元(3)是埋线圈检测装置、视频检测装置、微波检测装置或者激 光检测装置。
3、 根据权利要求l所述的机动车闯红灯自动记录装置，其特征在于所述 图像采集单元(4)与工业级彩色高分辨率数字摄像机(5)的接口相匹配，采 用千兆以太网、百兆以太网、1394a、 USB或专用视频接口连接。
4、 根据权利要求l所述的机动车闯红灯自动记录装置，其特征在于它还 包括补光灯(6)，补光灯(6)的控制信号输入端连接工控机(1)的补光灯控 制信号输出端。
5、 根据权利要求4所述的机动车闯红灯自动记录装置，其特征在于所述 补光灯(6)是LED补光灯。
6、 基于权利要求1所述的机动车闯红灯自动记录装置的机动车闯红灯自 动记录方法，它的过程为当工控机(1)接收到红灯检测单元(2)发送的有 红灯处于点亮状态时，开始启动闯红灯记录过程，其特征在于所述闯红灯记录 过程为等待车辆检测单元(3)发送的被点亮的红灯所对应的车道的车辆状态信 息，当检测到有车辆进入第一区域时，发送拍摄命令给图像采集单元(4)获 得第一张图片；当检测到车辆离开第一区域时，发送拍摄命令给图像采集单元 (4)获得第二张图片；当检测到车辆进入第二区域时，发送拍摄命令给图像 采集单元(4)获得第三张图片；然后对分别对获得的三张图片进行信息叠加， 即分别将拍摄每一张图片的时间和地点信息叠加到相应图片中，最后将叠加处理后的三张图片合成一张图片作为一条闻红灯记录信息保存。
7、 根据权利要求6所述的机动车阁红灯自动记录方法，其特征在于所述 第一张图片、第二张图片和第三张图片中均是路口的全景信息，包括红绿灯、 停车线和违章车辆。
8、 根据权利要求6所述的机动车闯红灯自动记录方法，其特征在于所述 的进入第一区域时是指车辆未过停止线的时候，离开第一区域时是指车辆的整 个车体越过停止线的时候，进入第二区域时是指车辆越过停止线并继续行驶的 时候。
9、 根据权利要求6所述的机动车闯红灯自动记录方法，其特征在于它还 包括截取录像的步骤，该步骤的具体过程为在将三张图片合成为一张图片之 后，工控机(1)截取从拍摄第一张图片的时刻到拍摄第三张图片信息的时刻 之间的录像信息，并将所述录像信息与合成后的一张图片作为一条闯红灯记录 保存。
10、 基于权利要求4所述的机动车闯红灯自动记录装置的机动车闯红灯 自动记录方法，它的过程为当工控机(1)接收到红灯检测单元(2)发送的 有红灯处于点亮状态时，开始启动闯红灯记录过程，其特征在于所述闯红灯记录过程为等待车辆检测单元(3)发送的被点亮的红灯所对应的车道的车辆状态信 息，当检测到有车辆进入第一区域时，发送拍摄命令给图像采集单元(4)获 得第一张图片；当检测到车辆离开第一区域时，发送拍摄命令给图像采集单元 (4)获得第二张图片；当检测到车辆进入第二区域时，发送拍摄命令给图像 采集单元(4)获得第三张图片；然后对分别对获得的三张图片进行信息叠加， 即分别将拍摄每一张图片的时间和地点信息叠加到相应图片中，最后将叠加处 理后的三张图片合成一张图片作为一条闻红灯记录信息保存，在每次发送拍摄 命令前，判断外界光线，当所述外界光线不足时，在发送拍摄命令给图像采集 单元(4)的同时，发送补光灯启动信号给补光灯(6)。
全文摘要
机动车闯红灯自动记录装置及方法，它属于交通信息采集记录技术领域。它解决了现有闯红灯记录方法中存在的图片信息不全面、采用不同设备拍摄的多幅图片作为闯红灯证据，无法证明多幅图片中车辆同一性的问题。本发明采用工业级彩色高分辨率数字摄像机根据工控机的控制连续拍摄三张高清晰的图片，然后将拍摄图片的时间、地点信叠加到所述图片中，最后将三张图片合成一张图片作为一条闯红灯记录。本发明的方法获得的每张图片均能清晰地反映红灯状态、停车线、车牌号码、车牌颜色、车辆类型、车辆颜色、车辆位置、取证时间和取证地点等信息，每一条闯红灯记录能够清晰地反映车辆闯红灯过程，能够作为机动车闯红灯违法行为的充分、确凿、严谨的证据。
文档编号H04N5/235GK101510359SQ200910071530
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者付存伟, 姜永强, 姜永林, 孙国栋, 李建聪 申请人:上海新中新猎豹交通科技股份有限公司