一種交通違法行為識(shí)別智能球機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可進(jìn)行交通違法行為識(shí)別的智能球機(jī)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈違章監(jiān)測裝置、機(jī)動(dòng)車超速監(jiān)測裝置、行人違章識(shí)別警示裝置，采用一個(gè)高清視頻記錄儀同時(shí)能拍攝到信號(hào)燈和信號(hào)燈相關(guān)的車道停車線附近的信號(hào)燈車輛的相關(guān)圖像，檢測精準(zhǔn)、維護(hù)安裝方便和違章取證完整；對(duì)行人的違章進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和警示，最大限度的保護(hù)行人安全。
【專利說明】一種交通違法行為識(shí)別智能球機(jī)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及道路交通領(lǐng)域，尤其涉及一種可進(jìn)行交通違法行為識(shí)別的智能球機(jī)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，車輛數(shù)量的急劇增加，產(chǎn)生了日益嚴(yán)重的交通問題，如交通環(huán)境惡化、交通事故頻繁、交通擁擠阻塞等，特別是在北京、上海等中大型城市交通情況呈現(xiàn)惡化趨勢，每年我國的交通事故的死亡人數(shù)基本上處在10萬人左右水平，連續(xù)幾年居世界首位。在中國，交通事故每死3個(gè)人，有2個(gè)是由于違章駕駛。我國多年的交通事故統(tǒng)計(jì)資料顯示，交通事故的主要加害者是機(jī)動(dòng)車駕駛員，而行人、乘車人和騎自行車的人是交通事故中的三大受害群體，死亡人數(shù)中的四分之三是行人、乘車人和騎自行車的人。
[0003]許多統(tǒng)計(jì)資料表明，極大多數(shù)的嚴(yán)重的交通事故發(fā)生在十字路口，而其中的極大多數(shù)又是由于機(jī)動(dòng)車駕駛員違章造成的，例如超速、紅燈搶行等。目前我國的中大城市的交通管理中已經(jīng)普遍使用第一視頻記錄儀來監(jiān)視交通的違章，由于缺乏圖像處理技術(shù)和人工智能技術(shù)的支持，還需要大量的人力來進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀測，從而對(duì)異常路面情況做出實(shí)時(shí)的反映，這種處理方法需要大量的人力投入，同時(shí)對(duì)監(jiān)視人員又要求有較高的素質(zhì)和注意力。采用這種工作方式的缺點(diǎn)是占用大量警力、執(zhí)法人員容易疲勞、不能全天候工作、無法提供有力證據(jù)。
[0004]另外，現(xiàn)有的交通違法識(shí)別系統(tǒng)大多是針對(duì)機(jī)動(dòng)車設(shè)計(jì)的，對(duì)于非機(jī)動(dòng)車和行人的交通違法監(jiān)控尚缺乏有效的手段。
[0005]為了最大限度的杜絕交通事故，一方面要從機(jī)動(dòng)車入手，一方面要從行人本身入手，雙管齊下才更有效，因此有必要設(shè)計(jì)一種全新的、更全面的監(jiān)控系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]提出一種可進(jìn)行交通違法行為識(shí)別的智能球機(jī)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈違章監(jiān)測裝置、機(jī)動(dòng)車超速監(jiān)測裝置、行人違章識(shí)別警示裝置；其中，所述機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈違章監(jiān)測裝置包括:多監(jiān)測面立體監(jiān)控器、圖像數(shù)據(jù)獲取以及預(yù)分析電路、對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)定電路、顏色模型轉(zhuǎn)化電路、第一信號(hào)燈狀態(tài)檢測電路、運(yùn)動(dòng)車輛檢測電路、機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈違章判斷電路、違章車輛的車牌號(hào)識(shí)別電路；所述機(jī)動(dòng)車超速監(jiān)測裝置包括:第一機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器、第二機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器、I/O輸入緩沖器、速度檢測分處理器、定時(shí)脈沖發(fā)生器、顯示數(shù)據(jù)寄存器、顯示位選通寄存器、集成數(shù)碼顯示器、LED燈驅(qū)動(dòng)器和LED指示燈；所述行人違章識(shí)別警示裝置包括:紅外探測器；探測器信號(hào)放大及整形電路；第一視頻記錄儀、靜態(tài)圖像獲取器、增光器、同步增光控制器、第二信號(hào)燈狀態(tài)檢測電路、行人違章數(shù)據(jù)分處理器、警示燈、音頻輸出裝置和視頻輸出裝置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的多監(jiān)測面立體監(jiān)控器是單體式多監(jiān)測面的高清視頻記錄儀，所述的單體式多監(jiān)測面的高清視頻記錄儀包括用以反射信號(hào)燈區(qū)域范圍的反折射一體鏡面、用以拍攝在停車線附近區(qū)域車輛運(yùn)行狀態(tài)和信號(hào)燈狀態(tài)的高清視頻記錄儀，所述的反折射一體鏡面位于高清視頻記錄儀的前上方。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述第一信號(hào)燈狀態(tài)檢測電路中，首先，通過顏色歸一化處理，六角錐體顏色模型的3個(gè)分量值均在O~I之間；然后用顏色直方圖統(tǒng)計(jì)色調(diào)H在紅黃綠3種顏色范圍內(nèi)的像素個(gè)數(shù)N{R，Y，G}，交通燈檢測區(qū)域中的像素總的像素個(gè)數(shù)記為T，用公式(I)計(jì)算兩者的比例，
[0010]NRat1ai = Na}/T, i e {R, Y, G} (I)
[0011]式中，Na}為紅黃綠3種顏色中某一種顏色在交通燈檢測區(qū)域的像素個(gè)數(shù)，T為交通燈檢測區(qū)域的像素總的像素個(gè)數(shù)，NRat1ai為紅黃綠3種顏色中某一種顏色在交通燈檢測區(qū)域的像素個(gè)數(shù)值與該區(qū)域中的像素總的像素個(gè)數(shù)的比值；
[0012]最后，進(jìn)行交通信號(hào)燈的狀態(tài)判斷，判斷方法由公式(2)給出，

【權(quán)利要求】
1.一種可進(jìn)行交通違法行為識(shí)別的智能球機(jī)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈違章監(jiān)測裝置、機(jī)動(dòng)車超速監(jiān)測裝置、行人違章識(shí)別警示裝置； 其中，所述機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈違章監(jiān)測裝置包括:多監(jiān)測面立體監(jiān)控器、圖像數(shù)據(jù)獲取以及預(yù)分析電路、對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)定電路、顏色模型轉(zhuǎn)化電路、第一信號(hào)燈狀態(tài)檢測電路、運(yùn)動(dòng)車輛檢測電路、機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈違章判斷電路、違章車輛的車牌號(hào)識(shí)別電路； 所述機(jī)動(dòng)車超速監(jiān)測裝置包括:第一機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器、第二機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器、I/o輸入緩沖器、速度檢測分處理器、定時(shí)脈沖發(fā)生器、顯示數(shù)據(jù)寄存器、顯示位選通寄存器、集成數(shù)碼顯示器、LED燈驅(qū)動(dòng)器和LED指示燈； 所述行人違章識(shí)別警示裝置包括:紅外探測器；探測器信號(hào)放大及整形電路；第一視頻記錄儀、靜態(tài)圖像獲取器、增光器、同步增光控制器、第二信號(hào)燈狀態(tài)檢測電路、行人違章數(shù)據(jù)分處理器、警示燈、音頻輸出裝置和視頻輸出裝置。
2.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述多監(jiān)測面立體監(jiān)控器，用于監(jiān)視路口機(jī)動(dòng)車的情況； 所述圖像數(shù)據(jù)獲取以及預(yù)分析電路，用于獲取從多監(jiān)測面立體監(jiān)控器傳過來的視頻圖像信息，對(duì)視頻圖像信息進(jìn)行預(yù)分析； 所述對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)定電路，用于設(shè)定車道的虛擬停車線、交通信號(hào)燈檢測區(qū)域、道路上的車道、車道與控制信號(hào)燈之間的關(guān)聯(lián)； 所述顏色模型轉(zhuǎn)化電路，用于對(duì)每個(gè)車道上的視頻圖像中的所述的交通燈檢測區(qū)域設(shè)定的信號(hào)燈區(qū)域的圖像紅藍(lán)綠顏色模型轉(zhuǎn)換到六角錐體顏色模型； 所述第一信號(hào)燈狀態(tài)檢測電路，用于對(duì)每個(gè)車道上的視頻圖像中的信號(hào)燈狀態(tài)的檢測； 所述運(yùn)動(dòng)車輛檢測電路，用于對(duì)每個(gè)車道上的視頻圖像中的運(yùn)動(dòng)車輛對(duì)象的檢測；所述機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈違章判斷電路，用于檢測每個(gè)車道上的車輛是否存在著信號(hào)燈違章行為； 所述違章車輛的車牌號(hào)識(shí)別電路，用于識(shí)別違章車輛的車牌號(hào)。
3.—種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述第一機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器和第二機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器埋設(shè)于固定間距的機(jī)動(dòng)車行駛道路中，第一機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器的輸出端和第二機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器的輸出端均經(jīng)過I/O接口連接至I/O輸入緩沖器的輸入端，I/O輸入緩沖器的輸出端連接速度檢測分處理器的輸入端，定時(shí)脈沖發(fā)生器的輸出端連接速度檢測分處理器的另一輸入端，速度檢測分處理器的三個(gè)不同輸出端分別連接顯示數(shù)據(jù)寄存器的輸入端、顯示位選通寄存器的輸入端和LED燈驅(qū)動(dòng)器的輸入端，顯示數(shù)據(jù)寄存器的輸出端和顯示位選通寄存器的輸出端均連接集成數(shù)碼顯示器，LED燈驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接LED指示燈。
4.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述行人違章數(shù)據(jù)分處理器用作交通違章抓拍系統(tǒng)的核心控制單元； 所述紅外探測器是用來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測的功能單元電路，其輸出電壓模擬信號(hào)；所述探測器信號(hào)放大及整形電路是將紅外探測器輸出的微弱毫伏電壓信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)放大； 所述第一視頻記錄儀作為現(xiàn)場行人違章抓拍取證的視頻圖像輸入設(shè)備； 所述靜態(tài)圖像獲取器將第一視頻記錄儀輸出的視頻圖像信號(hào)，轉(zhuǎn)換或解碼成行人違章數(shù)據(jù)分處理器能夠識(shí)別和處理的視頻圖像數(shù)據(jù)； 所述增光器用輔助補(bǔ)光來增強(qiáng)拍照區(qū)域周圍環(huán)境的光線； 所述同步增光控制器功能是將第一視頻記錄儀拍照瞬間與補(bǔ)光燈閃亮進(jìn)行時(shí)間同步控制； 所述視頻輸出裝置將抓拍的違章圖像或視頻錄像在路口實(shí)時(shí)播放； 所述音頻輸出裝置用于語音提示。 所述警示燈對(duì)現(xiàn)場非機(jī)動(dòng)車輛駕駛?cè)藛T或行人的違章行為報(bào)警提示。
5.一種如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，所述的多監(jiān)測面立體監(jiān)控器是單體式多監(jiān)測面的高清視頻記錄儀，所述的單體式多監(jiān)測面的高清視頻記錄儀包括用以反射信號(hào)燈區(qū)域范圍的反折射一體鏡面、用以拍攝在停車線附近區(qū)域車輛運(yùn)行狀態(tài)和信號(hào)燈狀態(tài)的高清視頻記錄儀，所述的反折射一體鏡面 位于高清視頻記錄儀的前上方。
6.一種如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，所述第一信號(hào)燈狀態(tài)檢測電路中，首先，通過顏色歸一化處理，六角錐體顏色模型的3個(gè)分量值均在O~I之間；然后用顏色直方圖統(tǒng)計(jì)色調(diào)H在紅黃綠3種顏色范圍內(nèi)的像素個(gè)數(shù)N{R，Y，G}，交通燈檢測區(qū)域中的像素總的像素個(gè)數(shù)記為T，用公式(I)計(jì)算兩者的比例，
NRat1ai = Na}/T, i e {R,Y,G} (I) 式中，Na}為紅黃綠3種顏色中某一種顏色在交通燈檢測區(qū)域的像素個(gè)數(shù)，T為交通燈檢測區(qū)域的像素總的像素個(gè)數(shù)，NRat1ai為紅黃綠3種顏色中某一種顏色在交通燈檢測區(qū)域的像素個(gè)數(shù)值與該區(qū)域中的像素總的像素個(gè)數(shù)的比值； 最后進(jìn)行交通信號(hào)燈的狀態(tài)判斷，判斷方法由公式(2)給出，
式中，NRat1w為紅色在交通燈檢測區(qū)域的像素個(gè)數(shù)值與該區(qū)域中的像素總的像素個(gè)數(shù)的比值，NRat1m為黃色在交通燈檢測區(qū)域的像素個(gè)數(shù)值與該區(qū)域中的像素總的像素個(gè)數(shù)的比值，NRat1tei為綠色在交通燈檢測區(qū)域的像素個(gè)數(shù)值與該區(qū)域中的像素總的像素個(gè)數(shù)的比值。
7.—種如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，所述的運(yùn)動(dòng)車輛檢測電路中，用運(yùn)動(dòng)歷史圖像算法提取出該車道上的前景運(yùn)動(dòng)對(duì)象，判斷在該車道上的虛擬檢測線上是否存在著有運(yùn)動(dòng)車輛對(duì)象，計(jì)算方法如公式(3)所示，
式中，D(x，y，t)運(yùn)動(dòng)區(qū)域的二進(jìn)制圖像序列，τ為持續(xù)時(shí)間，Ητ (χ, y, t-1)為上一個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)歷史二進(jìn)制圖像序列； 通過運(yùn)動(dòng)歷時(shí)圖像算法獲得了車道上的前景運(yùn)動(dòng)對(duì)象后，使用公式(4)判斷這些前景運(yùn)動(dòng)對(duì)象是否是車輛；
式中，Σ Ητ (χ, y, t)為前景對(duì)象的二值化圖像的像素總數(shù)，T1為面積閾值，Shape為前景對(duì)象的形狀屬性，通過對(duì)二值化圖像查找邊界然后找到形狀屬性得到，T2為矩形形狀閾值，Direct1n為前景對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方向，由計(jì)算運(yùn)動(dòng)歷時(shí)圖像算法時(shí)得到，T3為方向閾值； 通過公式(4)的將車道上運(yùn)動(dòng)的車輛提取出來后，接著判斷該運(yùn)動(dòng)車輛是否壓在或越過虛擬檢測線。
8.—種如權(quán)利要求1-7其中之一所述的系統(tǒng),所述第一機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器和第二機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器埋設(shè)于固定間距的機(jī)動(dòng)車行駛道路中，第一機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器的輸出端和第二機(jī)電轉(zhuǎn)換式感測器的輸出端均經(jīng)過I/O接口連接至I/O輸入緩沖器的輸入端，I/O輸入緩沖器的輸出端連接速度檢測分處理器的輸入端，定時(shí)脈沖發(fā)生器的輸出端連接速度檢測分處理器的另一輸入端，速度檢測分處理器的三個(gè)不同輸出端分別連接顯示數(shù)據(jù)寄存器的輸入端、顯示位選通寄存器的輸入端和LED燈驅(qū)動(dòng)器的輸入端，顯示數(shù)據(jù)寄存器的輸出端和顯示位選通寄存器的輸出端均連接集成數(shù)碼顯示器，LED燈驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接LED指示燈。
9.一種如權(quán)利要求1-7其中之一所述的系統(tǒng)，所述可進(jìn)行交通違法行為識(shí)別的智能球機(jī)系統(tǒng)還包括: 違章信息生成電路，用于將車輛違章行為的整個(gè)過程并同時(shí)間、地點(diǎn)、行駛方向和違章車輛的車牌號(hào)的信息一起生成一條違章信息；以及 違章信息傳輸電路，用于將違章車輛的違章過程的圖像、時(shí)間和地點(diǎn)信息通過違章信息傳輸?shù)浇痪芾聿块T。
【文檔編號(hào)】G08G1/01GK104134350SQ201410391954
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】陳海江, 藍(lán)天翔, 詹常青, 劉敏利 申請(qǐng)人:浙江力石科技股份有限公司