本發(fā)明涉及一種基于視頻檢測(cè)技術(shù)的車(chē)輛違章變道檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化速度的提升，汽車(chē)保有量也迅猛增長(zhǎng)，與之帶來(lái)一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題就是城市交通嚴(yán)重?fù)矶拢瑢?dǎo)致交通事故頻發(fā)。有資料表明，70%交通事故是由于駕駛員不正常駕駛行為造成的，包括違章行駛、疲勞駕駛等。其中違章變道是一種很常見(jiàn)的交通違章行為，而且其危害巨大，因此對(duì)車(chē)輛違章變道的檢測(cè)顯得尤為重要。

車(chē)輛違章變道就是車(chē)輛行駛在某一車(chē)道內(nèi)，在禁止變道的情況下突然變道到相鄰的車(chē)道內(nèi)行駛。傳統(tǒng)的車(chē)輛違章變道檢測(cè)方法主要有視頻監(jiān)控、地感線圈等。

視頻監(jiān)控就是在固定地點(diǎn)安裝攝像頭對(duì)車(chē)輛駕駛行為進(jìn)行監(jiān)控，這種方式成本較高，效率低，而且受人的主觀因素影響較大，所以信息不太可靠。

地感線圈方法則是通過(guò)在某些特殊路段埋設(shè)地感線圈，并標(biāo)定禁止變道區(qū)域，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，金屬車(chē)體會(huì)切割地感線圈的磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)檢測(cè)車(chē)輛違章變道，但是這種方法不但成本高，而且也有很大的局限性，例如安裝地感線圈時(shí)需要破壞現(xiàn)有的路面，而且維修起來(lái)也不方便。

因此不管是視頻監(jiān)控還是地感線圈在車(chē)輛違章變道檢測(cè)中都存在一定的誤判和局限性，現(xiàn)有技術(shù)部分解決了車(chē)輛違章變道，但無(wú)法做到實(shí)時(shí)地檢測(cè)視頻范圍內(nèi)所有車(chē)輛的變道情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于視頻檢測(cè)技術(shù)的車(chē)輛違章變道檢測(cè)方法，本方法克服傳統(tǒng)檢測(cè)方式的缺陷，基于圖像處理、圖像識(shí)別和視頻檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛違章變道信息的實(shí)時(shí)采集和檢測(cè)，提高檢測(cè)精度，避免受外界干擾影響，同時(shí)降低了檢測(cè)成本。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明基于視頻檢測(cè)技術(shù)的車(chē)輛違章變道檢測(cè)方法包括如下步驟：

步驟一、圖像預(yù)處理，對(duì)由攝像頭采集到的連續(xù)單幀圖像序列進(jìn)行裁剪、縮放和圖像增強(qiáng)操作，形成灰度圖像；

步驟二、車(chē)道分類(lèi)，將預(yù)處理后的灰度圖像采用大津閾值法進(jìn)行二值化分割，并根據(jù)車(chē)道幾何特征過(guò)濾掉除車(chē)道線以外的雜質(zhì)，然后采用hough變換對(duì)車(chē)道線進(jìn)行分類(lèi)檢測(cè)，通過(guò)計(jì)算車(chē)道線像素點(diǎn)個(gè)數(shù)來(lái)判斷實(shí)線車(chē)道和虛線車(chē)道；；

步驟三、車(chē)輛檢測(cè)，對(duì)于固定檢測(cè)采用背景差分法，移動(dòng)檢測(cè)則采用基于車(chē)輛模型匹配法，對(duì)車(chē)輛目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，從而識(shí)別車(chē)輛信息；

步驟四、車(chē)輛違章變道檢測(cè)，當(dāng)車(chē)輛越過(guò)實(shí)線車(chē)道時(shí)，對(duì)該車(chē)輛的車(chē)牌和車(chē)型進(jìn)行識(shí)別，并記錄和存儲(chǔ)該段視頻信息；

步驟五、將記錄到的疑似車(chē)輛違章變道視頻信息回傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行審核并確認(rèn)。

進(jìn)一步，步驟五中，后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)疑似車(chē)輛違章變道視頻信息計(jì)算目標(biāo)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)軌跡距禁止變道的實(shí)線車(chē)道邊線的平均距離并求出其離散程度，若離散度小，目標(biāo)車(chē)輛正常行駛，離散度大，則目標(biāo)車(chē)輛違章變道行駛。

進(jìn)一步，將經(jīng)后臺(tái)服務(wù)器確認(rèn)的車(chē)輛違章變道視頻信息進(jìn)行編碼，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或電子顯示屏實(shí)時(shí)公布出目標(biāo)車(chē)輛的違章變道信息。

進(jìn)一步，對(duì)于移動(dòng)檢測(cè)端，移動(dòng)終端用戶(hù)下載車(chē)輛違章變道檢測(cè)app應(yīng)用，通過(guò)移動(dòng)終端的攝像頭捕捉車(chē)輛行駛視頻信息，對(duì)于違章變道行駛的車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別并進(jìn)行抓拍取證，并將違章變道視頻信息回傳至后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器審核確認(rèn)為違章后，將其違章信息進(jìn)行公布；對(duì)于固定檢測(cè)端，通過(guò)固定檢測(cè)設(shè)備采集并處理視頻信息，將實(shí)時(shí)攝錄的疑似違章變道視頻信息回傳到后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器集中處理固定檢測(cè)端回傳的疑似違章變道視頻信息，經(jīng)審核確認(rèn)為違章后，公布目標(biāo)車(chē)輛的違章變道信息。

進(jìn)一步，所述目標(biāo)車(chē)輛的違章變道信息包括車(chē)型、車(chē)牌號(hào)、違章時(shí)間和地點(diǎn)。

進(jìn)一步，移動(dòng)終端和固定檢測(cè)終端均在終端內(nèi)完成車(chē)輛違章變道的檢測(cè)，然后將結(jié)果回傳至后臺(tái)服務(wù)器。

由于本發(fā)明基于視頻檢測(cè)技術(shù)的車(chē)輛違章變道檢測(cè)方法采用了上述技術(shù)方案，即本方法通過(guò)捕獲連續(xù)單幀圖像序列判斷車(chē)輛是否跨越禁止變道的實(shí)線車(chē)道來(lái)檢測(cè)車(chē)輛違章變道信息，對(duì)于車(chē)道線采用hough變換檢測(cè)直線，根據(jù)車(chē)道線像素點(diǎn)個(gè)數(shù)的多少來(lái)判斷實(shí)線車(chē)道和虛線車(chē)道；對(duì)于車(chē)輛分別采用背景差法和基于車(chē)輛模型匹配法進(jìn)行識(shí)別；當(dāng)目標(biāo)車(chē)輛越過(guò)實(shí)線車(chē)道線時(shí)，識(shí)別該車(chē)輛信息并記錄和存儲(chǔ)該段視頻信息，將該疑似違章視頻信息回傳至后臺(tái)服務(wù)器作出審核和確認(rèn)。本方法克服傳統(tǒng)檢測(cè)方式的缺陷，基于圖像處理、圖像識(shí)別和視頻檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛違章變道信息的實(shí)時(shí)采集和檢測(cè)，提高檢測(cè)精度，避免受外界干擾影響，同時(shí)降低了檢測(cè)成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明基于視頻檢測(cè)技術(shù)的車(chē)輛違章變道檢測(cè)方法流程框圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明基于視頻檢測(cè)技術(shù)的車(chē)輛違章變道檢測(cè)方法包括如下步驟：

步驟一、圖像預(yù)處理，對(duì)由攝像頭采集到的連續(xù)單幀圖像序列進(jìn)行裁剪、縮放和圖像增強(qiáng)操作，形成灰度圖像；

步驟二、車(chē)道分類(lèi)，將預(yù)處理后的灰度圖像采用大津閾值法進(jìn)行二值化分割，并根據(jù)車(chē)道幾何特征過(guò)濾掉除車(chē)道線以外的雜質(zhì)，然后采用hough變換對(duì)車(chē)道線進(jìn)行分類(lèi)檢測(cè)，通過(guò)計(jì)算車(chē)道線像素點(diǎn)個(gè)數(shù)來(lái)判斷實(shí)線車(chē)道和虛線車(chē)道；

步驟三、車(chē)輛檢測(cè)，對(duì)于固定檢測(cè)采用背景差分法，移動(dòng)檢測(cè)則采用基于車(chē)輛模型匹配法，對(duì)車(chē)輛目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，從而識(shí)別車(chē)輛信息；步驟四、車(chē)輛違章變道檢測(cè)，當(dāng)車(chē)輛越過(guò)實(shí)線車(chē)道時(shí)，對(duì)該車(chē)輛的車(chē)牌和車(chē)型進(jìn)行識(shí)別，并記錄和存儲(chǔ)該段視頻信息；

步驟五、將記錄到的疑似車(chē)輛違章變道視頻信息回傳至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行審核并確認(rèn)。

優(yōu)選的，步驟五中，后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)疑似車(chē)輛違章變道視頻信息計(jì)算目標(biāo)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)軌跡距禁止變道的實(shí)線車(chē)道邊線的平均距離并求出其離散程度，若離散度小，目標(biāo)車(chē)輛正常行駛，離散度大，則目標(biāo)車(chē)輛違章變道行駛。

優(yōu)選的，將經(jīng)后臺(tái)服務(wù)器確認(rèn)的車(chē)輛違章變道視頻信息進(jìn)行編碼，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或電子顯示屏實(shí)時(shí)公布出目標(biāo)車(chē)輛的違章變道信息。

優(yōu)選的，對(duì)于移動(dòng)檢測(cè)端，移動(dòng)終端用戶(hù)下載車(chē)輛違章變道檢測(cè)app應(yīng)用，通過(guò)移動(dòng)終端的攝像頭捕捉車(chē)輛行駛視頻信息，對(duì)于違章變道行駛的車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別并進(jìn)行抓拍取證，并將違章變道視頻信息回傳至后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器審核確認(rèn)為違章后，將其違章信息進(jìn)行公布；對(duì)于固定檢測(cè)端，通過(guò)固定檢測(cè)設(shè)備采集并處理視頻信息，將實(shí)時(shí)攝錄的疑似違章變道視頻信息回傳到后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器集中處理固定檢測(cè)端回傳的疑似違章變道視頻信息，經(jīng)審核確認(rèn)為違章后，公布目標(biāo)車(chē)輛的違章變道信息。

優(yōu)選的，所述目標(biāo)車(chē)輛的違章變道信息包括車(chē)型、車(chē)牌號(hào)、違章時(shí)間和地點(diǎn)。

優(yōu)選的，移動(dòng)終端和固定檢測(cè)終端均在終端內(nèi)完成車(chē)輛違章變道的檢測(cè)，然后將結(jié)果回傳至后臺(tái)服務(wù)器。

本方法采用視頻檢測(cè)技術(shù)，在進(jìn)行視頻信息獲取時(shí)，所用到的算法都是傳統(tǒng)算法，故無(wú)論是移動(dòng)終端還是固定檢測(cè)終端對(duì)系統(tǒng)的軟硬件要求不高，而且在對(duì)視頻信息處理時(shí)會(huì)將視頻信息進(jìn)行編碼和壓縮，回傳的處理結(jié)果也只是很小的一部分，故節(jié)省了大量的存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬。

由于傳統(tǒng)的車(chē)輛違章變道檢測(cè)用的是視頻監(jiān)控和地感線圈等方式，這些方式都有一定的誤判和局限性，現(xiàn)有技術(shù)部分解決了車(chē)輛違章變道，但無(wú)法做到實(shí)時(shí)地檢測(cè)視頻范圍內(nèi)的所有車(chē)輛變道情況；而本方法可以很好地彌補(bǔ)或解決這些問(wèn)題；同時(shí)，本方法還具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、檢測(cè)范圍廣、精度高，通過(guò)攝像頭可以檢測(cè)視頻范圍內(nèi)的所有車(chē)輛行駛信息，而且通過(guò)視頻圖像處理使計(jì)算結(jié)果更加精準(zhǔn)；

2、實(shí)時(shí)性好，所處理的視頻流都是實(shí)時(shí)采集到的單幀圖像序列，受到外界環(huán)境干擾??；

3、更新維護(hù)方便，在不影響交通運(yùn)行的情況下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù)；

4、系統(tǒng)多功能化，在實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)輛違章變道的同時(shí)還可以對(duì)違章停車(chē)、逆行、超速、闖紅燈等其他違章情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

5、系統(tǒng)模塊化，可以嵌入到其他交通監(jiān)控系統(tǒng)中。

因此本方法與傳統(tǒng)違章變道檢測(cè)方法相比，能夠提供更高精度、更方便靈活、更全面的車(chē)輛違章變道檢測(cè)服務(wù)，具有廣闊的應(yīng)用前景和極高的現(xiàn)實(shí)意義。