一种大小型车辆长距广角电子警察抓拍方法技术

本发明专利技术公开了一种大小型车辆长距广角电子警察抓拍方法。本发明专利技术由反向卡口检测车道行驶的车辆并抓拍行驶车辆，电子警察捕获车辆违章。首先对车辆车头车牌与车尾车牌进行比对识别；若能识别，再判断该车型是否为小型车；若不能识别，判断车辆是否为大型车；然后利用大货车第三张闯红灯照片自动匹配算法进行照片搜索，确定匹配度最大的车辆，将其确定为闯红灯车辆的车头照片，并将其两张车头照片、电子警察抓拍的违章车辆在闯红灯过程中的三张照片和一张车牌特写照片进行六合一，上传到中心违法处理平台。本发明专利技术完善了大货车违法的电子警察抓拍证据链，为违法处理提供了有效支持，大幅提高了大货车违法的自动抓拍率。

A long distance and wide angle electronic police capture method for large and small vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种大小型车辆长距广角电子警察抓拍方法
本专利技术涉及城市道路智能交通管控
，特别是涉及一种大小型车辆长距广角电子警察抓拍方法。
技术介绍
近年来，城市路口违法抓拍技术已较为成熟，但传统的违法抓拍手段对大货车尤其是拖挂车闯红灯的识别成功率仍然非常低，仅为20％左右。通常情形下，大货车即使闯了红灯也无法被监控完整抓拍到形成违法处罚证据链，这就给许多抱有侥幸心理的大货车司机提供可乘之机，导致大货车肆意闯红灯等违法行为猖獗，严重影响了市民出行安全和城市交通文明治理。传统的电子警察抓拍系统对大货车抓拍率低的原因有三点：一、为了保障夜间抓拍的补光效果，传统电子警察的立杆位置一般位于18-24米处，然而，超长型大货车车身为20米左右，这导致无法抓拍大货车在红灯期间驶过停止线时刻的车尾信息；二、当电子警察立杆设置在距离停止线较远的位置时，能够抓拍到超大型货车驶过停止线时刻的车尾信息，但由于夜间车道远距离补光效果欠佳，导致大货车闯红灯第三张照片跟踪丢失；三、目前使用的电子警察系统只有车尾四合一违法证据链，而超长型大货车车头的车牌号码和其半挂车厢的车牌号码不一致，因此，传统的电子警察抓拍证据链无法作为处罚的依据。电子警察抓拍系统主要包括五大部分：反向卡口抓拍前端摄像头、电警违法抓拍前端摄像头、支撑立杆、大货车闯红灯违法取证系统、路口红绿灯信号检测器，其系统拓扑图如图1所示。因此，可根据大货车和小汽车的车身及行驶特征，通过优选自适应聚焦及闪光系统、优化支撑立杆位置、研究大货车第三张闯红灯照片多维匹配算法、设计大货车六合一违法证据链集成系统等措施，综合研发一套能够兼顾小型车和大型车辆尤其是拖挂车的电子警察抓拍方法，以更有效的开展大货车闯红灯等违法行为的治理工作，杜绝由大货车违法行驶导致的交通事故，同时，确保对小型车辆违法行为的自动抓拍率，从而为居民出行提供一个安全、有序、和谐的出行环境
技术实现思路
本专利技术目的在于解决现存电警设备因技术原因对特大型货车交通违法抓拍率低的缺陷，提高对大货车违法的查处力度，预防道路交通事故，净化道路交通环境。本专利技术根据大货车和小汽车的车身及行驶特征，综合采用提升摄像机性能、优化支撑立杆位置以及重构闯红灯违法取证系统等多项措施。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术包括以下步骤：步骤(1)反向卡口检测车道行驶的车辆并抓拍行驶车辆，电子警察捕获车辆违章。步骤(2)对车辆车头车牌与车尾车牌进行比对识别。若能识别，执行步骤(3)。若不能识别，执行步骤(4)。步骤(3)判断该车型是否为小型车。若是小型车，则将电子警察抓拍的车尾照片四合一，上传到中心违法处理平台，结束。若不是小型车，则将反向卡口抓拍的两张车头照片、电子警察抓拍的违章车辆在闯红灯过程中的三张照片和一张车牌特写照片进行六合一，上传到中心违法处理平台，结束。步骤(4)判断车辆是否为大型车。若是大型车，则舍弃。若不是大型车，则执行步骤(5)。步骤(5)：利用大货车第三张闯红灯照片自动匹配算法进行照片搜索，确定匹配度最大的车辆，将其确定为闯红灯车辆的车头照片，并将其两张车头照片、电子警察抓拍的违章车辆在闯红灯过程中的三张照片和一张车牌特写照片进行六合一，上传到中心违法处理平台，结束。所述的反向卡口与电子警察安装在同一立杆上，且该立杆的位置距离停止线35米以上。所述的大货车第三张闯红灯照片自动匹配算法考虑了时间函数、空间函数和车辆外型函数，将这三者函数配以各自对应的权重来获取匹配度值。本专利技术有益效果：1)通过优化大货车抓拍距离和镜头拍摄广角度，确保了能够拍摄到超大型货车驶过停止线时刻的车尾信息；2)设计了大货车第三张闯红灯照片多维匹配算法，实现了大货车闯红灯第三张照片的有效跟踪。3)将反向卡口和电子警察抓拍共杆后，根据车辆行驶特征设置照片筛选和比对流程，形成六合一的形式，从而完善了大货车违法的电子警察抓拍证据链，为违法处理提供了有效支持，大幅提高了大货车违法的自动抓拍率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对专利技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1现有的电子警察抓拍系统拓扑图；图2是本专利技术方法流程图；图3是反向卡口与电子警察共杆抓拍示意图；图4是交叉口示意图；图5是反向卡口抓拍车辆车头照片；图6是电子警察抓拍车辆闯红灯照片。具体实施方法下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术的改进包括以下几个部分：1：自适应聚焦及闪光系统优选摄像单元：反向卡口和电警违法抓拍的前端摄像头都选择具有自适应聚焦功能的900万像素的摄像头。智能补光单元：该单元同时采用亮度可调LED频闪补光和气体爆闪补光技术，适合于不同环境下进行车辆号牌、车身轮廓和机动车驾驶人的补光；其中，红外气体爆闪补光灯可有效抑制夜间光污染，真正消除对驾驶员的眼部刺激，有效提高夜间行车安全。2：摄像头支撑立杆位置优化新建路口大货车闯红灯违法取证系统，反向卡口和电子警察抓拍共杆，立杆的位置需至停止线35米左右，首先保证电警能抓拍到车尾情况，解决大货车因车辆超长无法抓拍车尾情况。3：大货车第三张闯红灯照片自动匹配算法对大货车闯红灯照片和反向卡口拍摄的照片进行多角度对比，建立基于时间、空间和车辆外型的多维匹配算法。(1)时间匹配模型通过对车辆经过交叉口卡口摄像机的历史数据进行分析，得到某一交叉口车辆i到达抓拍区域的车速为vi，如图2所示。为了提高车辆行程时间计算的准确度，取该进口道n辆车的平均车速作为计算行程时间的速度值：式中，n:总车辆数；t0:标准行程时间；l1:交叉口停止线到电子警察立杆的距离；l2:抓拍区域到电子警察立杆的距离；vi:第i辆车到达抓拍区域的车速。闯红灯嫌疑车辆的实际行程时间通过时间序列提取得到，计算公式如下：t1＝T1-T2式中，t1:实际行程时间；T1:闯红灯车辆通过停车线的时刻；T2:嫌疑车辆进入卡口抓拍区域的时刻。因此，由标准行程时间和实际行程时间建立时间匹配函数：式中，f1:闯红灯嫌疑车辆的时间匹配系数。(2)空间匹配模型与路段不同，交叉口内无明确车道标线，车辆行驶轨迹的不确定性较大。因此，在进行空间匹配时，通过聚类算法对车辆行驶轨迹聚类确定其行驶规律。以图3所示的交叉口为例，通过对车辆在交叉口内行驶轨迹的研究建立空间匹配函数：式中，αij:第i直行进口道驶入第j出口道的概率。(3)车辆外型匹配模型车辆外型匹配以电子警察抓拍的闯红灯车辆图片与卡口拍摄的嫌疑车辆图片为分析对象，分别提取车辆外型的长宽高作为特征量进行匹配，得到车辆外型匹配函数：式中，ai:前后两张图中车辆的长度(i＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大小型车辆长距广角电子警察抓拍方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n步骤(1)反向卡口检测车道行驶的车辆并抓拍行驶车辆，电子警察捕获车辆违章；/n步骤(2)对车辆车头车牌与车尾车牌进行比对识别；/n若能识别，执行步骤(3)；/n若不能识别，执行步骤(4)；/n步骤(3)判断该车型是否为小型车；/n若是小型车，则将电子警察抓拍的车尾照片四合一，上传到中心违法处理平台，结束；/n若不是小型车，则将反向卡口抓拍的两张车头照片、电子警察抓拍的违章车辆在闯红灯过程中的三张照片和一张车牌特写照片进行六合一，上传到中心违法处理平台，结束；/n步骤(4)判断车辆是否为大型车；/n若是大型车，则舍弃；/n若不是大型车，则执行步骤(5)；/n步骤(5)：利用大货车第三张闯红灯照片自动匹配算法进行照片搜索，确定匹配度最大的车辆，将其确定为闯红灯车辆的车头照片，并将其两张车头照片、电子警察抓拍的违章车辆在闯红灯过程中的三张照片和一张车牌特写照片进行六合一，上传到中心违法处理平台，结束；/n所述的反向卡口与电子警察安装在同一立杆上，且该立杆的位置距离停止线35米以上；/n所述的大货车第三张闯红灯照片自动匹配算法考虑了时间函数、空间函数和车辆外型函数，将这三者函数配以各自对应的权重来获取匹配度值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种大小型车辆长距广角电子警察抓拍方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤(1)反向卡口检测车道行驶的车辆并抓拍行驶车辆，电子警察捕获车辆违章；
步骤(2)对车辆车头车牌与车尾车牌进行比对识别；
若能识别，执行步骤(3)；
若不能识别，执行步骤(4)；
步骤(3)判断该车型是否为小型车；
若是小型车，则将电子警察抓拍的车尾照片四合一，上传到中心违法处理平台，结束；
若不是小型车，则将反向卡口抓拍的两张车头照片、电子警察抓拍的违章车辆在闯红灯过程中的三张照片和一张车牌特写照片进行六合一，上传到中心违法处理平台，结束；
步骤(4)判断车辆是否为大型车；
若是大型车，则舍弃；
若不是大型车，则执行步骤(5)；
步骤(5)：利用大货车第三张闯红灯照片自动匹配算法进行照片搜索，确定匹配度最大的车辆，将其确定为闯红灯车辆的车头照片，并将其两张车头照片、电子警察抓拍的违章车辆在闯红灯过程中的三张照片和一张车牌特写照片进行六合一，上传到中心违法处理平台，结束；
所述的反向卡口与电子警察安装在同一立杆上，且该立杆的位置距离停止线35米以上；
所述的大货车第三张闯红灯照片自动匹配算法考虑了时间函数、空间函数和车辆外型函数，将这三者函数配以各自对应的权重来获取匹配度值。


2.根据权利要求1所述的一种大小型车辆长距广角电子警察抓拍方法，其特征在于：
所述的大货车第三张闯红灯照片自动匹配算法中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：武传海，张志军，崔安东，胡波，岳波，陈浩田，马照昭，朱爽，李大龙，孙锋，
申请(专利权)人：淄博市公安局交通警察支队张店大队，山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37