一种基于车载后视摄像头的智能违章监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及汽车电子的技术领域，公开了一种基于车载后视摄像头的智能违章监测方法，包括步骤一、将摄像头设置于本车的后挡风玻璃处，采集后车的视频；步骤二、对所述视频进行处理，识别所述后车的前车灯是否为远光灯，若是，提取所述后车的车牌号码，并将所述车牌号码和视频上传交警部门的云端服务器，若否，执行步骤三；步骤三、对所述视频进行处理，判断所述后车的车速是否超速，若是，提取所述后车的车牌号码，并将所述车牌号码和视频上传交警部门的云端服务器，若否，执行步骤二。本发明专利技术还公开了基于车载后视摄像头的智能违章监测系统。本发明专利技术的方法能够很好地起到警告及遏制违法使用汽车远光灯和超速的行为，减少了交通事故的发生。

Intelligent violation monitoring method and system based on vehicle rear view camera

The invention relates to the technical field of automotive electronics, and discloses an intelligent violation monitoring method based on the on-board rear-view camera. The method comprises the following steps: setting the camera at the rear windshield of the car to collect the video of the rear car; the second step is to process the video to identify whether the front lamp of the rear car is far light or not. Lights, if so, extract the license plate number of the rear car, and upload the license plate number and video to the cloud server of the traffic police department, if not, perform step 3; step 3, process the video to determine whether the speed of the rear car is overspeed, if so, extract the license plate number of the rear car, and transfer the license plate to the cloud server of the traffic police department. The number and video uploads the cloud server of the traffic police department. If not, step two. The invention also discloses an intelligent violation monitoring system based on a vehicle rear view camera. The method of the invention can well warn and restrain the illegal use of automobile headlights and speeding, and reduce the occurrence of traffic accidents.

【技术实现步骤摘要】
一种基于车载后视摄像头的智能违章监测方法及系统
本专利技术属于汽车电子的
，具体涉及一种基于车载后视摄像头的智能违章监测方法及系统。
技术介绍
随着生活水平的提高，机动车辆的数量也越来越多，家家户户基本都有了车辆，人们出行的工具也从自行车、步行等方式，渐渐变成了汽车。汽车的出行给人们的生活带来了很大的方便，不但节省了人们的时间，减轻了人们出行的负担，但是车辆的出现却增加了交通事故的发生率，其中远光灯的滥用和超速行驶是主要原因。远光灯会车可导致人瞬间炫目，极其危险。面对远光灯，驾驶者对于迎面车辆的车速和距离产生误差，容易发生误操作，并且远光灯后方的事物很难被对向来车发现。由于使用远光灯，一瞬间就消失了，很多案子都是靠反映，但不能提供对方会车时使用远光灯的证据，无法确定对方车辆的驾驶员和车牌号。尽管违规使用远光灯有相应的处罚条款,但由于其不像闯红灯、逆行等有电子监控、测试设备取证,交警部门对这方面违规的处罚面临取证难、执法难的境况。另一方面，因超速行驶而导致的事故及伤亡数占比巨大。驾驶员在长时间超速行驶途中，一旦路面上突发意外，往往来不及反应，从而造成车祸事故。超速行驶直接导致刹车距离增长，极易引发追尾，车速过快还会导致转弯离心力增加，侧滑、侧翻风险加大，此外，车速越快，留给驾驶人的反应时间越短，视野越小，如果在使用远光灯的同时还存在超速，那么是相当危险的驾驶行为，因此，对此种驾驶行为的监测尤为重要。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于车载后视摄像头的智能违章监测方法及系统，解决了现在交警部门对错误使用远光灯的取证困难，执法困难，并且无法同时对超速行为进行监测等问题。本专利技术可通过以下技术方案实现：一种基于车载后视摄像头的智能违章监测方法，包括以下步骤：步骤一、将摄像头设置于本车的后挡风玻璃处，采集后车的视频；步骤二、对所述视频进行处理，识别所述后车的前车灯是否为远光灯，若是，提取所述后车的车牌号码，并将所述车牌号码和视频上传交警部门的云端服务器，若否，执行步骤三；步骤三、对所述视频进行处理，判断所述后车的车速是否超速，若是，提取所述后车的车牌号码，并将所述车牌号码和视频上传交警部门的云端服务器，若否，执行步骤二。进一步，所述步骤二中的识别所述后车的前车灯是否为远光灯的方法包括以下步骤：步骤Ⅰ、提取所述视频的每一帧图像的高亮区域；步骤Ⅱ、计算所述高亮区域的各个像素点的平均灰度值，对所述平均灰度值大于设定灰度值的高亮区域进行二值化处理；步骤Ⅲ、对二值化处理后的所述高亮区域中的白色连通区域进行归一化处理，并计算其面积；步骤Ⅳ、将所述面积与设定面积做比较，若大于设定面积，则判定所述后车的前车灯为远光灯。进一步，所述设定灰度值设置为250，所述设定面积设置为40，所述高亮区域设置为亮度大于250的区域。进一步，所述步骤三中的判断所述后车的车速是否超速的方法包括以下步骤：步骤ⅰ、对所述摄像头进行标定，获得所述视频的图像中每个像素点与实际尺寸的对应关系的非线性方程式；步骤ⅱ、分别计算所述视频的前一帧图像和后一帧图像中本车的后端边缘与后车的前端最边缘的最小距离对应的像素点总和Nf、Nb；步骤ⅲ、对所述非线性方程式在区间[Nb，Nf]上进行积分，获得在前一帧图像和后一帧图像的拍摄时间间隔内，后车相对于本车的运动距离；步骤ⅳ、计算后车相对于车的运动速度，进而计算后车的运动速度。进一步，所述步骤ⅰ中对所述摄像头进行标定的方法包括以下步骤：步骤⑴、在本车的尾部平行粘贴多个细标尺；步骤⑵、计算各个细标尺边缘处的像素点之和Ni与对应的各个细标尺的实际尺寸Li的比值Pi；步骤⑶、利用MATLAB软件拟合出每个像素点与对应的实际尺寸的对应关系的非线性方程式。进一步，所述步骤二和三中提取所述后车的车牌号码的方法包括以下方法：步骤①、所述摄像头进行自适应曝光调整，采集清晰的车牌图像；步骤②、对所述车牌图像采用多级二值化和RANSAC方法进行拟合，得到车牌边界，在采用CNNRegression方法回归车牌左右边界；步骤③、利用CNN滑动窗切割并识别字符，提取车牌号码。一种如上文所述的基于车载后视摄像头的智能违章监测方法的系统，包括处理器，所述处理器与图像处理模块、速度传感器和无线传输模块相连，所述无线传输模块和交警部门的云端服务器相连，所述图像处理模块与摄像头相连，包括远光灯识别处理模块、测速处理模块和车牌号码提取处理模块，所述摄像头用于获取本车后面的后车的视频；所述速度传感器用于测量本车的当前速度；所述远光灯识别处理模块用于对所述视频进行处理，识别后车的前车灯是否为远光灯；所述测速处理模块用于对所述视频进行处理，获取后车的相对本车的相对速度，结合速度传感器测量的本车的当前速度信息，获取后车的速度；所述车牌号码提取处理模块用于对所述视频进行处理，获取后车的车牌号码；所述处理器用于接收后车的速度信息，判断后车是否超速，如是，则通过无线传输模块将从车牌号码提取处理模块接收到的车牌号码信息，传输给交警部门的云端服务器；接收远光灯识别处理模块的识别结果，如是，则通过无线传输模块将从车牌号码提取处理模块接收到的车牌号码信息，传输给交警部门的云端服务器。本专利技术有益的技术效果在于：利用摄像头采集本车后方的行驶车辆的视频信息，结合远光灯的基本灰度、亮度特征，通过图像处理技术，实现对后方的行驶车辆是否使用远光灯进行精确判断；同时，通过视频信息的前后帧图像中后方的行驶车辆相对位置的变化以及帧率，计算后车的行驶车辆的实际行驶速度，进而判断后方的行驶车辆是否超速，对发现有使用远光灯和/或超速行驶的违规车辆，提取其车牌信息传输至交警大队服务器，以便交警保留证据，能够很好地起到警告及遏制违法使用汽车远光灯和超速的行为，也减少了交通事故的发生，提高了交警处理交通事故的效率。附图说明图1为本专利技术的总体流程图；图2为本专利技术的本车、摄像头和后车的相对位置图；图3为本专利技术的后车的视频的前后帧图像中后车相对本车的位置图；图4为本专利技术的总体电路结构框图；其中，1-本车，2-摄像头，3-后车。具体实施方式下面结合附图及较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。参照附图1，本专利技术提供了一种基于车载后视摄像头的智能违章监测方法，包括以下步骤：步骤一、将摄像头2设置于本车1的后挡风玻璃处，采集后车的视频，参见附图2；步骤二、对后车3的视频进行处理，识别后车3的前车灯是否为远光灯，若是，提取后车3的车牌号码，并将车牌号码和视频上传交警部门的云端服务器，若否，执行步骤三。具体操作如下：步骤Ⅰ、提取视频的每一帧图像的高亮区域；步骤Ⅱ、计算高亮区域的各个像素点的平均灰度值，对平均灰度值大于设定灰度值的高亮区域进行二值化处理；步骤Ⅲ、对二值化处理后的高亮区域中的白色连通区域进行归一化处理，并计算其面积；步骤Ⅳ、将上述面积与设定面积做比较，若大于设定面积，则判定后车3的前车灯为远光灯。其中，根据车灯光斑中心到光晕的亮度变化曲线，将远光灯和近光灯进行多次对比实验，高亮区域可设置为亮度大于250的区域，设定灰度值可设置为250，如果采用分辨率为1280*960的摄像头，设定面积可设置为40。步骤三、对后车3的视频进行处理，判断后车3的车速是否超速，若是，提取后车3的车牌号码，并将车牌号码和视频上传交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车载后视摄像头的智能违章监测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将摄像头设置于本车的后挡风玻璃处，采集后车的视频；步骤二、对所述视频进行处理，识别所述后车的前车灯是否为远光灯，若是，提取所述后车的车牌号码，并将所述车牌号码和视频上传交警部门的云端服务器，若否，执行步骤三；步骤三、对所述视频进行处理，判断所述后车的车速是否超速，若是，提取所述后车的车牌号码，并将所述车牌号码和视频上传交警部门的云端服务器，若否，执行步骤二。

【技术特征摘要】
1.一种基于车载后视摄像头的智能违章监测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将摄像头设置于本车的后挡风玻璃处，采集后车的视频；步骤二、对所述视频进行处理，识别所述后车的前车灯是否为远光灯，若是，提取所述后车的车牌号码，并将所述车牌号码和视频上传交警部门的云端服务器，若否，执行步骤三；步骤三、对所述视频进行处理，判断所述后车的车速是否超速，若是，提取所述后车的车牌号码，并将所述车牌号码和视频上传交警部门的云端服务器，若否，执行步骤二。2.根据权利要求1所述的基于车载后视摄像头的智能违章监测方法，其特征在于所述步骤二中的识别所述后车的前车灯是否为远光灯的方法包括以下步骤：步骤Ⅰ、提取所述视频的每一帧图像的高亮区域；步骤Ⅱ、计算所述高亮区域的各个像素点的平均灰度值，对所述平均灰度值大于设定灰度值的高亮区域进行二值化处理；步骤Ⅲ、对二值化处理后的所述高亮区域中的白色连通区域进行归一化处理，并计算其面积；步骤Ⅳ、将所述面积与设定面积做比较，若大于设定面积，则判定所述后车的前车灯为远光灯。3.根据权利要求2所述的基于车载后视摄像头的智能违章监测方法，其特征在于：所述设定灰度值设置为250，所述设定面积设置为40，所述高亮区域设置为亮度大于250的区域。4.根据权利要求1所述的基于车载后视摄像头的智能违章监测方法，其特征在于所述步骤三中的判断所述后车的车速是否超速的方法包括以下步骤：步骤ⅰ、对所述摄像头进行标定，获得所述视频的图像中每个像素点与实际尺寸的对应关系的非线性方程式；步骤ⅱ、分别计算所述视频的前一帧图像和后一帧图像中本车的后端边缘与后车的前端最边缘的最小距离对应的像素点总和Nf、Nb；步骤ⅲ、对所述非线性方程式在区间[Nb，Nf]上进行积分，获得在前一帧图像和后一帧图像的拍摄时间间隔内，后车相对于本车的运动距离；步骤ⅳ、计算后车相对于车的运动速度，进而计算后车的运动速度。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟伟，潘顺莉，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31