检测与抓拍违规车辆的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种检测与抓拍违规车辆的装置及方法，该装置包括图像采集系统和图像处理系统，图像处理系统包括：图像处理模块、图像采集控制模块和数据上传模块，利用该装置的方法通过图像处理系统对图像采集系统获得的图像进行解码、检测、标定处理，并根据处理的结果控制图像采集系统采集清晰的证据图像，同时将处理结果和证据数据实时上传到上级服务器中，本发明专利技术的有益之处在于：实现了在静态背景下检测出违规车辆，尤其是越、压交通线的车辆，并对目标车辆进行动态抓拍和录像，具有较大的监控视场，并能在监控视场内有效的对违规车辆进行调焦抓拍，获得违规车辆的车牌号码等信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测与抓拍运动物体的装置及方法，具体涉及一种基于视觉的检测、跟踪与抓拍违规车辆的装置及方法。
技术介绍
随着城市的发展，机动车辆的数量日渐增加，随之而来的交通问题不仅严重阻碍了城市的发展，更对人们的日常出行产生了不便，甚至危害到人们的生命安全。因此，道路交通监控设备得到了更为广泛的应用。现有的道路交通监控设备主要采用的是计算机视觉技术，所谓的计算机视觉技术是指首先由图像传感器获取图像，然后由计算机进行图像分析，最后获取图像信息。然而现有的交通监控设备普遍存在着监控范围小、获取的图像不清晰等缺陷，最重要的是不能够实时上传获取到的图像。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种，实现在较大的监控范围内实时检测违规车辆，获得目标的清晰图像和录像片段，从而获得诸如车牌号码等信息，并将获得的信息实时上传到网络中。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案 检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，包括用于通过硬件采集图像的图像采集系统，用于将前述图像采集系统采集到的图像进行解码、检测、标定处理并将处理结果上传以及对前述图像采集系统的硬件进行控制的图像处理系统，上述图像采集系统的图像视场为狭长方形并且狭长方形的长边的延伸方向与道路方向一致。前述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，前述图像采集系统包括在前述图像处理系统的控制下进行静态采集图像和动态采集图像的摄像机。前述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，前述图像采集系统还包括用于装载前述摄像机并能做水平与俯仰运动的云台。前述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，前述云台设置有高精度角度编码器和可控变速电机。前述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，前述图像处理系统包括用于将前述图像采集系统采集到的图像进行解码、检测、标定的图像处理模块；用于根据前述图像处理模块的处理结果控制前述图像采集系统的硬件的动作的图像采集控制模块；用于上传前述处理结果的数据上传模块。前述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，前述图像处理模块包括 用于将前述图像采集系统所获得的压缩视频解压缩的视频解码子模块；用于根据前述视频解码子模块还原出来的视频信号，检测出违规目标的目标检测子模块；用于根据前述摄像机的参数，建立图像与实际场景的大小对应关系的图像标定子模块； 用于计算实际场景中的前述目标的运动速度及运动方向的目标测速测向子模块； 用于预测前述摄像机抓拍目标时目标在摄像机视场中的位置的目标位置预测子模块。前述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，前述图像采集控制模块包括用于根据前述图像处理模块的处理结果控制前述图像采集系统抓拍目标、保存图像数据，同时保存前述目标违规的过程的视频录像的硬件控制子模块。前述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，前述数据上传模块包括用于将前述图像采集系统获得的目标违规的图像与视频证据上传到网络的证据数据上传子模块。利用如前述的装置检测与抓拍违规车辆的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)图像采集系统通过采集连续的单帧图像构成样本视频； (2)图像处理系统实时的接收前述图像采集系统传来的样本视频并对样本视频的单帧进行检测，当上述单巾贞中有目标越、压交通线时，该目标为待检目标； (3)图像处理系统根据图像与实际场景的大小对应关系计算出前述待检目标的真实大小，根据前述待检目标的真实大小判断前述待检目标是车辆还是行人，如果是行人，该待检目标为无效目标，图像处理系统继续进行步骤(I);如果是车辆，则该待检目标作为待抓拍目标，进入步骤(4)； (4)图像处理系统对前述待抓拍目标测速、测向，并根据前述待抓拍目标的运动速度和运动方向以及前述图像采集系统的延时时间预测上述待抓拍目标所对应的车辆在取证抓拍时的位置，该位置为取证位置； (5)图像处理系统根据前述取证位置控制前述图像采集系统抓拍并保存证据图像； (6)前述图像采集系统抓拍结束后，前述图像处理系统控制前述图像采集系统回到监控位置继续进行步骤(I)的图像采集工作； (7)图像处理系统将处理结果以及目标违规的证据上传到上级服务器。前述的检测与抓拍违规车辆的方法，其特征在于，在前述步骤(2)中，图像处理系统采用基于背景差分的方法检测前述目标，具体的，在图像中设置有一条与实际场景中的交通线大小及位置相对应的虚拟检测线，图像处理系统对前述虚拟检测线进行行扫描，当连续有多行的灰度值超过阈值时，则检测到的前述目标区域与虚拟检测线区域有重叠，即前述目标越、压交通线。前述的检测与抓拍违规车辆的方法，其特征在于，在前述步骤(3)中，图像处理系统根据图像与实际场景的大小对应关系计算出前述待检目标的真实大小，具体方法为 前述摄像机的视场角为0^、焦距为￡、安装高度为11、00的像元尺寸为1。设摄像机所在的竖直线与地面相交于一点P，a'为待检目标在地面上的位置，b'、c'为地面与视场边缘相交的两点，b'到前述p点的距离小于c'到前述P点的距离，a'与摄像机的水平距离为Lpa,，前述点a'、b'和c'在前述CXD所成图像上对应的像素位置分别为a、b和C，00'为摄像机的光轴，则根据上述信息可得到实际场景中待检目标所在的位置点a'与摄像机的水平距离Lpa,，计算公式为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，包括用于通过硬件采集图像的图像采集系统，用于将上述图像采集系统采集到的图像进行解码、检测、标定处理并将处理结果上传以及对上述图像采集系统的硬件进行控制的图像处理系统，上述图像采集系统的图像视场为狭长方形并且狭长方形的长边的延伸方向与道路方向一致。2.根据权利要求I所述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，上述图像采集系统包括在上述图像处理系统的控制下进行静态采集图像和动态采集图像的摄像机。3.根据权利要求2所述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，上述图像采集系统还包括用于装载上述摄像机并能做水平与俯仰运动的云台。4.根据权利要求3所述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，上述云台设置有高精度角度编码器和可控变速电机。5.根据权利要求2所述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，上述图像处理系统包括用于将上述图像采集系统采集到的图像进行解码、检测、标定的图像处理模块；用于根据上述图像处理模块的处理结果控制上述图像采集系统的硬件的动作的图像采集控制模块；用于上传上述处理结果的数据上传模块。6.根据权利要求5所述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，上述图像处理模块包括 用于将上述图像采集系统所获得的压缩视频解压缩的视频解码子模块； 用于根据上述视频解码子模块还原出来的视频信号，检测出违规目标的目标检测子模块； 用于根据上述摄像机的参数，建立图像与实际场景的大小对应关系的图像标定子模块； 用于计算实际场景中的上述目标的运动速度及运动方向的目标测速测向子模块； 用于预测上述摄像机抓拍目标时目标在摄像机视场中的位置的目标位置预测子模块。7.根据权利要求5所述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，上述图像采集控制模块包括用于根据上述图像处理模块的处理结果控制上述图像采集系统抓拍目标、保存图像数据，同时保存上述目标违规的过程的视频录像的硬件控制子模块。8.根据权利要求5所述的检测与抓拍违规车辆的装置，其特征在于，上述数据上传模块包括用于将上述图像采集系统获得的目标违规的图像与视频证据上传到网络的证据数据上传子模块。9.利用如权利要求2所述的装置检测与抓拍违规车辆的方法，其特征在于，包括以下步骤 图像采集系统通过采集连续的单帧图像构成样本视频； 图像处理系统实时的接收上述图像采集系统传来的样本视频并对样本视频的单帧进行检测，当上述单帧中有目标违规时，该目标为待检目标； 图像处理系统根据图像与实际场景的大小对应关系计算出上述待检目标的真实大小，根据上述待检目标的真实大小判断上述待检目标是车辆还是行人，如果是行人，该待检目标为无效目标，图像处理系统继续进行步骤(I);如果是车辆，则该待检目标作为待抓拍目标，进入步骤(4)； 图像处理系统对上述待抓拍目标测速、测向，并根据上述待抓拍目标的运动速度和运...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐贵力，杨小伟，杨青，顾怀中，袁晓敏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，江苏苏讯国脉通信有限公司，
类型：发明
国别省市：