一種用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置及自動(dòng)抓拍方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置及自動(dòng)抓拍方法，包括前端抓拍單元、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及管理服務(wù)器，前端抓拍單元包括電動(dòng)變倍鏡頭、智能相機(jī)以及云臺(tái)，電動(dòng)變倍鏡頭設(shè)于智能相機(jī)的前端并與智能相機(jī)相連，智能相機(jī)設(shè)于云臺(tái)上，智能相機(jī)還通過傳輸網(wǎng)絡(luò)與管理服務(wù)器相連。前端抓拍單元采用廣角鏡頭監(jiān)測整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，跟蹤監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的每一輛車的運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)通過軌跡跟蹤的方式發(fā)現(xiàn)停車事件后，確定停駛車輛的重心和面積，通過幾何運(yùn)算確定云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)、俯仰的角度，控制云臺(tái)使目標(biāo)位于圖像的中心，通過控制鏡頭變焦，調(diào)整目標(biāo)在圖像中的大小，使其適合做圖像分析即車牌號(hào)識(shí)別，車牌號(hào)識(shí)別完成后智能相機(jī)控制電動(dòng)變倍鏡頭恢復(fù)到廣角監(jiān)控模式。
【專利說明】一種用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置及自動(dòng)抓拍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)控視場內(nèi)的違章停車的監(jiān)控裝置，更具體地說，是涉及一種用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置及自動(dòng)抓拍方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，伴隨機(jī)動(dòng)車保有量的不斷上升，各種違章停車的現(xiàn)象也越來越普遍，在國外，一般都由交通警察現(xiàn)場直接查處違章停車行為，也有部分國家授權(quán)交通協(xié)管員、清潔工等協(xié)助警察查處違章停車，很少采用電子監(jiān)控的方式查處違章停車行為。而在國內(nèi)，有部分城市試點(diǎn)在違章監(jiān)控?cái)z像機(jī)后端安裝自動(dòng)抓拍控制器的方式抓拍違章停車，但尚未大面積推廣?，F(xiàn)有云臺(tái)式視頻交通事件檢測裝置通過設(shè)定預(yù)置位，預(yù)先設(shè)置好場景參數(shù)，通過對(duì)定焦攝像機(jī)采集的圖像進(jìn)行分析處理，來判斷是否有違章停車，但目前的裝置存在以下的缺陷:1)定焦鏡頭不能縮放，這將導(dǎo)致抓拍的范圍大大縮小，也給拍照識(shí)別帶來了一定困難。2)多數(shù)云臺(tái)式視頻交通事件檢測裝置輸出為標(biāo)清信號(hào)，顯然這是不符合視頻監(jiān)控朝高清、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向的。3)視頻檢測裝置多數(shù)將圖像處理裝置放在相機(jī)后端，這種模式降低了系統(tǒng)的集成度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能夠自動(dòng)識(shí)別整個(gè)監(jiān)控視場內(nèi)的違章停車事件，自動(dòng)識(shí)別違章車輛車牌號(hào)碼，并將違章車輛信息及違章證據(jù)上傳至服務(wù)器供交管人員處理，整個(gè)過程全部自動(dòng)完成無需人工干預(yù)的用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置及自動(dòng)抓拍方法。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的裝置包括:包括前端抓拍單元以及通過傳輸網(wǎng)絡(luò)與前端抓拍單元相連的管理服務(wù)器，所述前端抓拍單元包括電動(dòng)變倍鏡頭、智能相機(jī)以及云臺(tái)，所述電動(dòng)變倍鏡頭設(shè)于智能相機(jī)的前端并與智能相機(jī)相連，所述智能相機(jī)設(shè)于云臺(tái)上。
[0005]所述智能相機(jī)包括控制模塊，所述控制模塊通過總線分別與視頻編解碼模塊、停車事件視頻分析模塊、車牌識(shí)別模塊、圖像采集模塊以及傳輸模塊相連；所述圖像采集模塊的輸入端與電動(dòng)變倍鏡頭相連，所述圖像采集模塊的輸出端還分別與視頻編解碼模塊、停車事件視頻分析模塊以及車牌識(shí)別模塊相連。
[0006]所述傳輸網(wǎng)絡(luò)采用有線傳輸網(wǎng)絡(luò)或無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。
[0007]所述的云臺(tái)采用螺紋螺桿驅(qū)動(dòng)方式，角度控制精度達(dá)0.1°。
[0008]所述的電動(dòng)變倍鏡頭采用變焦范圍在20倍以內(nèi)的廣角鏡頭。
[0009]所述的前端抓拍單元還包括與智能相機(jī)相連的補(bǔ)光照明燈，所述補(bǔ)光照明燈為分布式閃光燈。
[0010]本發(fā)明的自動(dòng)抓拍方法如下:
[0011]首先，前端抓拍單元監(jiān)測整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，跟蹤監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的每一輛車的運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)通過軌跡跟蹤的方式發(fā)現(xiàn)停車事件后，確定停駛車輛的重心和面積大小，通過幾何運(yùn)算確定云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)、俯仰的角度，控制云臺(tái)使目標(biāo)位于圖像的中心，通過控制鏡頭變焦，調(diào)整目標(biāo)在圖像中的大小，使其適合做圖像分析即車牌號(hào)識(shí)別，車牌號(hào)識(shí)別完成后抓拍相機(jī)恢復(fù)到廣角監(jiān)控模式繼續(xù)做停車事件檢測。
[0012]所述的軌跡跟蹤的方式具體步驟如下:
[0013]I)根據(jù)抓拍單元采集的視頻圖像大小IMAGE — WIDTH、IMAGE_HEIGHT，將每幀圖像按所需的精度要求分為塊BL0CK_WIDTH、BL0CK_HEIGHT,則分割后圖像大小為
【權(quán)利要求】
1.一種用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置，其特征在于:包括前端抓拍單元(11)以及通過傳輸網(wǎng)絡(luò)(12)與前端抓拍單元(11)相連的管理服務(wù)器(13)，所述前端抓拍單元(11)包括電動(dòng)變倍鏡頭(111)、智能相機(jī)(112)以及云臺(tái)(113)，所述電動(dòng)變倍鏡頭(111)設(shè)于智能相機(jī)(112)的前端并與智能相機(jī)(112)相連，所述智能相機(jī)(112)設(shè)于云臺(tái)(113)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置，其特征在于:所述智能相機(jī)(112)包括控制模塊(1121)，所述控制模塊(1121)通過總線(1122)分別與視頻編解碼模塊(1123 )、停車事件視頻分析模塊(1124)、車牌識(shí)別模塊(1125 )、圖像采集模塊(1126 )以及傳輸模塊(1127 )相連；所述圖像采集模塊(1126 )的輸入端與電動(dòng)變倍鏡頭(111)相連，所述圖像采集模塊(1126)的輸出端還分別與視頻編解碼模塊(1123)、停車事件視頻分析模塊(1124)以及車牌識(shí)別模塊(1125)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置，其特征在于:所述傳輸網(wǎng)絡(luò)(12)采用有線傳輸網(wǎng)絡(luò)或無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置，其特征在于:所述的云臺(tái)(113)采用螺紋螺桿驅(qū)動(dòng)方式，角度控制精度達(dá)0.1°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置，其特征在于:所述的電動(dòng)變倍鏡頭(111)采用變焦范圍在20倍以內(nèi)的廣角鏡頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置，其特征在于:所述的前端抓拍單元(11)還包括與智能相機(jī)(112)相連的補(bǔ)光照明燈，所述補(bǔ)光照明燈為分布式閃光燈。
7.—種如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的用于違章停車的自動(dòng)抓拍裝置的自動(dòng)抓拍方法，其特征在于: 首先，前端抓拍單元(11)監(jiān)測整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，跟蹤監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的每一輛車的運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)通過軌跡跟蹤的方式發(fā)現(xiàn)停車事件后，確定停駛車輛的重心和面積大小，通過幾何運(yùn)算確定z?臺(tái)(113)轉(zhuǎn)動(dòng)、俯仰的角度，控制z?臺(tái)(113)使目標(biāo)位于圖像的中心，通過控制鏡頭變焦，調(diào)整目標(biāo)在圖像中的大小，使其適合做圖像分析即車牌號(hào)識(shí)別，車牌號(hào)識(shí)別完成后抓拍相機(jī)恢復(fù)到廣角監(jiān)控模式繼續(xù)做停車事件檢測。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于違章停車的自動(dòng)抓拍方法，其特征在于:所述的軌跡跟蹤的方式具體步驟如下: 1)根據(jù)抓拍單元(11)采集的視頻圖像大小IMAGE—WIDTH、IMAGE_HEIGHT，將每幀圖像按所需的精度要求分為塊BLOCK_WIDTH、BLOCK_HEIGHT,則分割后圖像大小為
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于違章停車的自動(dòng)抓拍方法，其特征在于:所述的幾何運(yùn)算確定云臺(tái)(113)轉(zhuǎn)動(dòng)、俯仰的角度的方法:相機(jī)移動(dòng)位置的參數(shù)，即水平轉(zhuǎn)角α，垂直仰(俯)角Θ，O為攝像機(jī)所在位置，O’為攝像機(jī)投影在地面上的點(diǎn)，A為攝像機(jī)原聚焦點(diǎn)，B為違章停車事件發(fā)生位置，在利用軌跡跟蹤獲得違章停車事件發(fā)生時(shí)，B點(diǎn)坐標(biāo)即為B點(diǎn)重心所在位置，設(shè)其為B (X，y)，A點(diǎn)坐標(biāo)可通過相機(jī)獲得，其為原相機(jī)焦點(diǎn)所在位置，設(shè)其為A (X(l，y。)；在攝像機(jī)水平轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，O’ A=O' C，由于攝像機(jī)架設(shè)位置已知，且A、B點(diǎn)位置已知，故根據(jù)像素坐標(biāo)到實(shí)際坐標(biāo)位置轉(zhuǎn)化關(guān)系計(jì)算出O’ A及O’ B的實(shí)際距離，同理可計(jì)算出AM及


BMBM對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離，故在Λ O’ MB中，可計(jì)算出攝像機(jī)的水平轉(zhuǎn)角a = arctan ——，同理可


OM計(jì)算出攝像機(jī)的俯角為沒=arclan - arctan = arctan - arctan ，由此可以得到攝像機(jī)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)，即可將攝像機(jī)移動(dòng)到指定位置；
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于違章停車的自動(dòng)抓拍方法，其特征在于: 所述的前端抓拍單元(11)的電動(dòng)變倍鏡頭(111)經(jīng)圖像采集模塊(1126)將采集到的圖像提供給視頻編解碼模塊(1123)、停車事件視頻分析模塊(1124)以及車牌識(shí)別模塊(1125)，停車事件視頻分析模塊(1124)通過對(duì)連續(xù)的交通視頻圖像進(jìn)行分析處理，檢測出有無停車事件發(fā)生； 當(dāng)檢測到有停車事件發(fā)生時(shí)，云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)將攝像機(jī)聚焦到可疑位置，并進(jìn)行車牌查找，當(dāng)攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到指定位置但未發(fā)現(xiàn)車牌時(shí)，則認(rèn)為是誤報(bào)警，不對(duì)該事件進(jìn)行處理，攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到原預(yù)置位；當(dāng)攝像機(jī)找到車牌后，則對(duì)該車輛進(jìn)行處理，并在數(shù)據(jù)庫中查找?guī)追昼妰?nèi)是否有該車牌違章記錄，如果有則不重復(fù)記錄，攝像機(jī)移動(dòng)到預(yù)置位，如果在幾分鐘內(nèi)無該車輛記錄，則抓拍3分鐘，記下該車牌，并根據(jù)不同焦距拍攝4張不同圖片，記錄該車輛違章停車過程，即控制模塊(1121)調(diào)整云臺(tái)(113)的角度以及鏡頭參數(shù)，得到違章停止車輛的特寫圖像，識(shí)別出違章車輛的車牌并抓拍完成后，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)(12)將廣角場景圖像和特寫圖像傳輸至管理服務(wù)器(13); 最后，控制模塊(1121)控制 云臺(tái)(113 )以及自動(dòng)變焦鏡頭(111)參數(shù)恢復(fù)到廣角狀態(tài)，進(jìn)行下一次違章自動(dòng)抓拍。
【文檔編號(hào)】G08G1/017GK103927878SQ201410143566
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】張勇, 王韜, 王軍群, 譚中慧, 袁彬 申請(qǐng)人:中海網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司