机动车违法调头、违法左转自动监测系统

摘要

本发明公开了一种机动车违法调头、违法左转自动监测系统，包括工业控制计算机，彩色摄像机，辅助光源，图像处理单元，通讯单元，工业控制计算机包括号牌识别模块和抓拍模块，彩色摄像机设置1号、2号、3号三个摄像机，1号摄像机用来拍摄直行车道上的车辆，2号摄像机用来拍摄左转弯车道上的车辆，3号摄像机用来拍摄调头车辆；彩色摄像机与图像处理单元连接，辅助光源、图像处理单元、通讯单元均与工业控制计算机连接。本系统自动记录机动车违法调头、左转车辆的特征，包括车型、牌照号码以及违法时间、地点等其它参数，为交通执法部门提供科学有效的依据，无需人工监测、全自动性、通用性强、监测精度高、安全可靠、利于推广。

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车违法调头、违法左转自动监测系统。

背景技术

随着城市的快速发展，城市机动车的拥有量呈现急剧的增加，各种“交通违法”行为也按比例迅速递增，各类交通事故更是频频地发生。随着现代科技的发展，自动“抓拍”交通违法行为的高科技产品如雨后春笋，执法部门的处罚力度也越来越大。

但是，到目前为止，仍然有一些交通违法行为还不能及时有效地进行“抓拍”、处罚，如：“机动车违法调头”、“机动车违法左转”等。这类违法行为是由于原有科技手段的限制，而非人们没有想到。

据调查，目前国内还没有专门用于抓拍“禁止左转”、“禁止调头”的系统设备，目前存在的同类技术，是采用人工录像的方式。这种方式一是不能实现“无人值守”的方式，对违法车辆进行自动监测和抓拍；二是抓拍的地点、抓拍的角度，人工极难克服；三是违法的地点、时间的不确定性，人工的这种“守株待兔”方式，效率极低。因此采用“人工现场录像”的方式是没有日常实用价值的，不能进行广泛的推广应用。正因为这一技术上的缺陷，使得很多机动车驾驶员在“禁止左转”、“禁止调头”的路口无所顾忌，严重破坏了正常的交通秩序，并造成严重的交通事故，给人民生命财产带来了极大的危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于避免上述现有技术中的不足，而提出一种无需人工监测、全自动性、通用性强、监测精度高、安全可靠、利于推广的对机动车“违法左转”、“违法调头”进行抓拍纪录的机动车违法调头、违法左转自动监测系统。

本发明所提供的技术方案是：一种机动车违法调头、违法左转自动监测系统，该系统包括：

工业控制计算机，用于图像处理、图像储存和数据通讯；

彩色摄像机，用于采集图像；

辅助光源，用于在夜间光照度低的情况下为摄像机补光；

图像处理模块，用于摄像机由视频信号转换为USB信号后，进入主机；

通讯模块，用于将抓拍到的违法图片和数据传回到中心控制室或下载到笔记本电脑中；

号牌识别模块，用于对车道进行检测，发现车辆后寻找车辆牌照，并对抓拍的牌照图像进行识别，识别出来后给抓拍模块输出抓拍信号；

抓拍模块，根据号牌识别模块输出的抓拍信号，进行预留抓拍、正式抓拍和有效违法纪录的存储，以及及时删除无用的图片和数据；

其中，彩色摄像机与图像处理模块连接，辅助光源与工业控制计算机连接，图像处理模块、通讯模块、号牌识别模块、抓拍模块和工业控制计算机之间均相互连接，辅助光源设在违法调头处；

所述彩色摄像机设置三个，分别称为1号、2号、3号摄像机，其中，1号摄像机用来拍摄直行车道上的车辆，2号摄像机用来拍摄左转弯车道上的车辆，包括左转弯车辆和调头车辆，3号摄像机用来拍摄调头车辆。

无论交通信号灯为何种状态，当有车辆驶入1号摄像机的范围后，系统主机通过号牌识别模块发现机动车牌照并进行识别后进行抓拍，保存在系统主机的内存当中，在设定的时间内(可进行设置)，未接到2号摄像机的指令，即行删除；2号摄像机实时进行检测，当发现有车辆驶入2号摄像机的范围后，系统主机通过号牌识别模块发现机动车牌照并进行识别后进行抓拍，同时到系统主机的内存中查询1号摄像机是否有该车辆的抓拍记录，如果有记录，则把抓拍的图片(号牌符合)保存在系统主机的内存中，作为抓拍左转弯的违法车辆，系统将把1号摄像机和2号摄像机抓拍的图片叠加为一个违法记录保存在“系统”主机的硬盘中，作为抓拍违法调头的车辆，系统则发出指令让3号摄像机进入抓拍状态；3号摄像机进入抓拍状态后，实时进行检测，当发现有车辆驶入3号摄像机的范围后，系统主机通过号牌识别模块发现机动车牌照并进行识别后进行抓拍，同时到系统主机的内存中查询1号、2号摄像机摄是否有该车辆的抓拍记录，如果有记录，则把三张图片叠加在一起，并保存在系统主机的硬盘上，作为处罚的依据，如果没有记录，则立即删除。

所述通讯单元与工业控制计算机的连接方式采用光纤方式，将光端机接到工业控制计算机的网口；或采用无线通讯的方式，利用GPRS/CDMA1X的方式，在工业级控制计算机内接入无线网卡；或采用无线下载的方式，在工业级控制计算机的PCI插槽上安装无线卡。

所述彩色摄像机还连接有红灯信号控制器，通过红灯信号控制器摄像机在机动车左转、调头信号灯为红灯时才进行抓拍。

本发明有如下优点：本系统是集视频采集、图像处理、图像识别、通信、自动控制等多项技术为一体的公安交通智能化产品。本系统利用高科技手段，用数字照片的形式自动记录“机动车违法调头”、“机动车违法左转”车辆的特征，包括车型、牌照号码以及违法时间、地点等其它参数，为交通执法部门提供科学有效的依据。通过在不同路口设置本系统，及时地对违法司机进行处罚，利用新闻媒介的曝光与宣传，对广大驾驶员起到教育作用，使他们能够自觉地遵守交通法规，减少以至杜绝“机动车违法调头”、“机动车违法左转”的行为，最终达到减少交通事故，增加交通安全性的目的。系统抓拍率高，由于采用了车牌搜寻技术，所以对没有车牌特征的图像不进行抓拍，大大降低了漏拍率。识别率高，特别是对汉字的识别率。系统除了可以对违法车辆进行正常地抓拍外，还可以提供10帖/秒的数字录像，保存3-5天的录像资料，为违法提供更强的后背依据，以及为交通事故提供参考依据。本系统采用全新的技术，以先进、可靠的技术手段，极高的抓拍效率，简便灵活的通信传输方式，完全实现了“无人值守”的抓拍模式，抓拍证据充足、可靠，误拍率极低，具有极强的实际使用价值。通过本系统的广泛使用，为交通管理部门治理“违法左转”、“违法调头”的行为，提供处罚依据和法律证据，同时也会大幅度减少交通事故的发生，保护人民生命财产的安全，改善城市面貌。

附图说明

图1为本发明机动车违法调头、违法左转自动监测系统的工作原理示意图；

图2为本发明机动车违法调头、违法左转自动监测系统的结构框图；

图3为本发明机动车违法调头、违法左转自动监测系统的程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

请参见图2，本发明机动车违法调头、违法左转自动监测系统包括：工业控制计算机，彩色摄像机，辅助光源，图像处理模块、通讯模块、号牌识别模块和抓拍模块。其中，彩色摄像机与图像处理模块连接，辅助光源与工业控制计算机连接，图像处理模块、通讯模块、号牌识别模块、抓拍模块和工业控制计算机之间均相互连接，辅助光源设在违法调头处。

工业控制计算机：

采用工业级控制计算机，迅驰1.6G主频、256MB内存、10M/100M自适应网卡、40G硬盘等，负责图像处理、图像储存和数据通讯。

号牌识别模块，系统主机通过号牌识别模块，不停地对车道进行检测，发现车辆后寻找车辆牌照，并对抓拍的牌照图像(牌照部分)进行识别，识别出来后给抓拍模块输出抓拍信号。

抓拍模块，抓拍模块根据号牌识别模块输出的抓拍信号，进行预留抓拍、正式抓拍和有效违法纪录的存储，以及及时删除无用的图片和数据。

彩色摄像机：

负责采集图像。采用专为交通特点研制(抗反光、逆光，低照度)的高清晰度彩色摄像机，具体参数如下：

传感器：1/4″CCD  彩色/黑白自动转换，接受红外线光源；

信号噪声比：大于46Db；

像素：47万；

镜头：22倍变焦；

最低照度：0.05Lux(彩色)～0.008Lux(黑白)；

带防眩光功能；

可接受红外线光源敏感；

白平衡：自动；

光圈控制：自动/手动；

工作温度：-30℃-60℃；

电源：DC 12V±2V；

功耗：4W。

彩色摄像机设置三个，分别称为1号、2号、3号摄像机，其中，1号摄像机用来拍摄直行车道上的车辆，2号摄像机用来拍摄左转弯车道上的车辆，包括左转弯车辆和调头车辆，3号摄像机用来拍摄调头车辆。

图像处理模块：

负责摄像机由视频信号转换为USB信号后，进入主机。

辅助光源：

负责在夜间光照度低的情况下为摄像机补光。采用LED光源；带自动光控开关。

通讯模块：

负责将抓拍到的违法图片和数据传回到中心控制室或下载到笔记本电脑中。通讯模块与工业控制计算机的连接方式可以采用以下几种：

选用光纤方式，将光端机接到工业级控制计算机的“网口”即可；

选用“无线通讯”的方式，利用GPRS/CDMA1X的方式，在工业级控制计算机内接入“无线网卡”即可；或

选用“无限下载”的方式，在工业级控制计算机的PCI插槽上安装“无线卡”，用带无线网卡(802.11b)的笔记本电脑，到现场无接触地进行违法图片和数据的下载。

本发明的工作过程如下：

请参见图1和图3，无论交通信号灯为何种状态，当有车辆A驶入1号摄像机的范围后，“系统”主机通过“机动车号牌识别软件模块”中“搜索号牌”、“号牌识别”的技术，发现机动车牌照并进行识别后进行抓拍，保存在“系统”主机的内存当中，在一定的时间内(可进行设置)，未接到2号摄像机的指令，即行删除。

2号摄像机实时进行检测，当发现有车辆B驶入2号摄像机的范围后，“系统”主机通过“机动车号牌识别软件模块”中“搜索号牌”、“号牌识别”的技术，发现机动车牌照并进行识别后进行抓拍，同时到“系统”主机的内存中查询1号摄像机是否有抓拍纪录，如果有记录，则把抓拍的图片(号牌符合)保存在“系统”主机的内存中。作为抓拍左转弯的违法车辆，系统将把1号摄像机和2号摄像机抓拍的图片叠加为一个违法记录保存在“系统”主机的硬盘中。作为抓拍违法调头的车辆，“系统”则发出指令让3号摄像机进入抓拍状态。

3号摄像机进入抓拍状态后，实时进行检测，当发现有车辆D或E驶入3号摄像机的范围后，“系统”主机通过“机动车号牌识别软件模块”中“搜索号牌”、“号牌识别”的技术，发现机动车牌照并进行识别后进行抓拍，同时到“系统”主机的内存中查询1号、2号摄像机摄是否有抓拍纪录(号牌符合)，如果有记录，则把三张图片叠加在一起，并保存在“系统”主机的硬盘上，作为处罚的依据；如果没有记录，则立即删除。

抓拍机动车违法“左转”、“调头”共有三种情况：

1、在完全地禁止机动车“左转”、“调头”的情况下，与信号灯没有关联；

2、有时间限制的禁止机动车“左转”、“调头”的情况下，与信号灯有关；

3、不按照机动车“左转”、“调头”信号行驶，“闯红灯”情况下，与信号灯有关。

在后两种情况下彩色摄像机需连接“红灯信号控制器”，即在机动车“左转”、“调头”信号灯为红灯时才进行抓拍。在第二种情况中的“有时间限制禁止机动车‘左转’、‘调头’”，则在“系统”内部时钟中进行设置即可。