位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及交通監(jiān)管領(lǐng)域，尤其涉及一種位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛員的違章行為檢測主要集中在兩個(gè)方面，一個(gè)方面是是否違反交通信號(hào)燈對(duì)應(yīng)的通行規(guī)則，例如，是否闖紅燈、是否闖綠燈以及是否越過行車截止線等，另一方面集中于車輛內(nèi)部人員違章行為的檢測，例如是否佩戴安全帶、是否帶孩子在副駕駛就坐等。然而，對(duì)于駕駛員駕駛車輛在交通路口橫跨實(shí)線的違章行為卻缺乏有效的檢測措施，實(shí)際上，上述違章行為因?yàn)閿_亂行駛秩序、違背道路交通行駛的公平性、因搶先易造成嚴(yán)重事故而更具有危害性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)交通路口的車輛橫跨實(shí)線行為的檢測仍舊采用落后的人工檢測方式，即在每一個(gè)交通路口設(shè)置一個(gè)交通警察，定時(shí)對(duì)經(jīng)過交通路口的各個(gè)車輛進(jìn)行肉眼識(shí)另O，在發(fā)現(xiàn)有車輛已經(jīng)行駛到實(shí)線區(qū)域但仍來回切換車道時(shí)，立即上前詢問并登記車輛信息，例如違章車輛的車牌號(hào)碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)違章車輛駕駛員的處罰。顯然，這種檢測方式過于依賴于人工，其效率和準(zhǔn)確度大受影響。目前，尚沒有相應(yīng)的有效電子檢測手段。
[0004]因此，需要一種跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)⑺鲎R(shí)別系統(tǒng)建立在被監(jiān)測的交通路口，采用電子檢測手段自動(dòng)識(shí)別具有車輛橫跨實(shí)線行為的違章車輛以及相應(yīng)的車牌信息，避免人工干預(yù)，提高識(shí)別的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)，利用高清攝像設(shè)備先后對(duì)所述交通路口進(jìn)行圖像采集以獲得間隔預(yù)設(shè)時(shí)間的兩幅路口圖像，基于交通路口的實(shí)線圖像特征識(shí)別所述兩幅路口圖像中出現(xiàn)在不同交通通道的同一車輛，并采用有針對(duì)性的OCR識(shí)別算法獲取識(shí)別到的車輛的車牌號(hào)碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)跨實(shí)線并道違章行為的純電子識(shí)別。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)，所述識(shí)別系統(tǒng)包括移動(dòng)硬盤、AT89C51單片機(jī)、圖像識(shí)別設(shè)備和高清攝像設(shè)備，所述移動(dòng)硬盤預(yù)存了交通路口的實(shí)線圖像特征，所述高清攝像設(shè)備對(duì)所述交通路口進(jìn)行圖像采集以獲得間隔預(yù)設(shè)時(shí)間的兩幅路口圖像，所述圖像識(shí)別設(shè)備與所述高清攝像設(shè)備和所述移動(dòng)硬盤分別連接，基于所述實(shí)線圖像特征分別對(duì)所述兩幅路口圖像進(jìn)行圖像處理，所述AT89C51單片機(jī)與所述圖像識(shí)別設(shè)備連接，基于所述圖像處理結(jié)果確定所述交通路口是否存在跨實(shí)線并道車輛。
[0007]更具體地，在所述位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)中，還包括:亮度傳感器，位于所述高清攝像設(shè)備上，用于檢測所述高清攝像設(shè)備周圍環(huán)境的環(huán)境亮度；照明光源，位于所述高清攝像設(shè)備上，用于為所述高清攝像設(shè)備的圖像采集提供輔助照明；用戶輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的操作，輸入預(yù)設(shè)時(shí)間、實(shí)線上限灰度閾值和實(shí)線下限灰度閾值，所述實(shí)線上限灰度閾值和所述實(shí)線下限灰度閾值用于將圖像中的實(shí)線和背景分離；無線通信接口，與遠(yuǎn)端的道路交通管理平臺(tái)建立雙向無線通信鏈路，用于接收所述道路交通管理平臺(tái)無線發(fā)送的控制指令；所述移動(dòng)硬盤與所述用戶輸入設(shè)備連接，用于接收并存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)時(shí)間、所述實(shí)線上限灰度閾值和所述下限灰度閾值；所述高清攝像設(shè)備為一 CMOS視覺傳感器，所述兩幅路口圖像的分辨率都為1920X1080，所述兩幅路口圖像按照采集的時(shí)間順序分為在前路口圖像和在后路口圖像；所述圖像識(shí)別設(shè)備與所述高清攝像設(shè)備和所述移動(dòng)硬盤分別連接，所述圖像識(shí)別設(shè)備包括圖像預(yù)處理單元、實(shí)線區(qū)域分割單元、車輛特征識(shí)別單元和車輛匹配單元，所述圖像預(yù)處理單元與所述高清攝像設(shè)備連接，用于將在前路口圖像和在后路口圖像分別進(jìn)行圖像預(yù)處理，以獲得在前預(yù)處理圖像和在后預(yù)處理圖像，所述圖像預(yù)處理包括對(duì)比度增強(qiáng)、小波濾波和灰度化處理，所述實(shí)線區(qū)域分割單元與所述圖像預(yù)處理單元和所述移動(dòng)硬盤分別連接，將所述在前預(yù)處理圖像中灰度值在所述實(shí)線上限灰度閾值和所述實(shí)線下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成多個(gè)在前實(shí)線子圖案，根據(jù)所述多個(gè)在前實(shí)線子圖案在所述在前預(yù)處理圖像中的位置從所述在前預(yù)處理圖像中切割出多個(gè)在前實(shí)線區(qū)域圖像，所述多個(gè)在前實(shí)線區(qū)域圖像的數(shù)量與所述交通路口的交通通道的數(shù)量相同，每一個(gè)在前實(shí)線區(qū)域圖像對(duì)應(yīng)一個(gè)交通通道，還將所述在后預(yù)處理圖像中灰度值在所述實(shí)線上限灰度閾值和所述實(shí)線下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成多個(gè)在后實(shí)線子圖案，根據(jù)所述多個(gè)在后實(shí)線子圖案在所述在后預(yù)處理圖像中的位置從所述在后預(yù)處理圖像中切割出多個(gè)在后實(shí)線區(qū)域圖像，所述多個(gè)在后實(shí)線區(qū)域圖像的數(shù)量與所述交通路口的交通通道的數(shù)量相同，每一個(gè)在后實(shí)線區(qū)域圖像對(duì)應(yīng)一個(gè)交通通道，所述車輛特征識(shí)別單元與所述實(shí)線區(qū)域分割單元連接，識(shí)別每一個(gè)在前實(shí)線區(qū)域圖像中的多個(gè)車輛的特征作為多個(gè)在前車輛特征，識(shí)別每一個(gè)在后實(shí)線區(qū)域圖像中的多個(gè)車輛的特征作為多個(gè)在后車輛特征，所述車輛匹配單元與所述車輛特征識(shí)別單元連接，當(dāng)存在兩個(gè)交通通道，其中一個(gè)交通通道對(duì)應(yīng)的在前實(shí)線區(qū)域圖像和另一個(gè)交通通道對(duì)應(yīng)的在后實(shí)線區(qū)域圖像中存在相同的車輛特征時(shí)，基于預(yù)設(shè)的OCR識(shí)別算法在所述另一個(gè)交通通道對(duì)應(yīng)的在后實(shí)線區(qū)域圖像中識(shí)別具有相同車輛特征的車輛的車牌號(hào)碼以作為違章車牌號(hào)碼輸出；所述AT89C51單片機(jī)與所述圖像識(shí)別設(shè)備、所述亮度傳感器、所述照明光源、所述無線通信接口、所述移動(dòng)硬盤和所述高清攝像設(shè)備分別連接，所述AT89C51單片機(jī)基于內(nèi)置的定時(shí)器控制所述高清攝像設(shè)備按照所述預(yù)設(shè)時(shí)間的間隔采集所述兩幅路口圖像，將所述兩幅路口圖像發(fā)送給所述圖像識(shí)別設(shè)備以進(jìn)行圖像處理，接收所述圖像識(shí)別設(shè)備輸出的違章車牌號(hào)碼，所述AT89C51單片機(jī)還基于所述環(huán)境亮度控制所述照明光源的輔助照明的亮度；其中，所述無線通信接口接收所述違章車牌號(hào)碼，并將所述違章車牌號(hào)碼無線發(fā)送給所述道路交通管理平臺(tái)；所述圖像預(yù)處理單元、所述實(shí)線區(qū)域分割單元、所述車輛特征識(shí)別單元和所述車輛匹配單元分別采用不同型號(hào)的FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)。
[0008]更具體地，在所述位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)中，還包括:顯示設(shè)備，與所述AT89C51單片機(jī)連接，用于實(shí)時(shí)顯示所述違章車牌號(hào)碼。
[0009]更具體地，在所述位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)中，所述顯示設(shè)備為液晶顯示屏，位于所述交通路口上方的橫桿上。
[0010]更具體地，在所述位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)中，所述AT89C51單片機(jī)基于所述環(huán)境亮度控制所述照明光源的輔助照明的亮度包括:調(diào)整所述照明光源的輔助照明的亮度使得所述照明光源的輔助照明的亮度與所述環(huán)境亮度成反比。
[0011]更具體地，在所述位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)中，所述亮度傳感器、所述高清攝像設(shè)備和所述照明光源都位于所述交通路口上方的橫桿上。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方案示出的位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]在當(dāng)前的交通路口的車輛等待截止線之前，為了防止各個(gè)交通通道的車輛來回切換通道而造成交通秩序混亂甚至重大事故，道路交通管理部門一般會(huì)設(shè)置一個(gè)實(shí)線區(qū)域，所述實(shí)線區(qū)域是一個(gè)矩形區(qū)域，由外圍的四條直線組成，在矩形區(qū)域內(nèi)部根據(jù)交通通道的數(shù)量以垂直所述車輛等待截止線的方向劃分多個(gè)子矩形區(qū)域，每一個(gè)子矩形區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)交通通道，交通通道可能包括左轉(zhuǎn)彎通道、右轉(zhuǎn)彎通道、直行通道和調(diào)頭通道等。
[0016]在車輛進(jìn)入交通路口的矩形區(qū)域前，可以通過打閃光燈在多個(gè)交通通道內(nèi)靈活切換，但是一旦進(jìn)行所述矩形區(qū)域，如果再進(jìn)行交通通道的切換，將被視作為被禁止的違章行為，可能被處于一定的處罰。然而，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏針對(duì)在交通路口跨實(shí)線并道違章行為的有效電子識(shí)別手段，而只能使用較為原始的人工肉眼識(shí)別模式，這種人工模式除了識(shí)別效率不高、實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)外，還占用了大量原本稀缺的交通管理人力，其人工成本較高。
[0017]本實(shí)用新型搭建了一種位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)，其識(shí)別原理如下:先后對(duì)交通路口拍攝兩幅圖像，基于實(shí)線的圖像特征對(duì)每一幅圖像劃分多個(gè)交通通道圖像，當(dāng)存在兩個(gè)交通通道，其中一個(gè)交通通道對(duì)應(yīng)的在前交通通道圖像和另一個(gè)交通通道對(duì)應(yīng)的在后交通通道圖像中存在相同的車輛特征時(shí)，基于預(yù)設(shè)的OCR識(shí)別算法在所述另一個(gè)交通通道對(duì)應(yīng)的在后交通通道圖像中識(shí)別具有相同車輛特征的車輛的車牌號(hào)碼以作為違章車牌號(hào)碼輸出，整個(gè)識(shí)別系統(tǒng)的檢測完全自動(dòng)化。
[0018]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方案示出的位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述識(shí)別系統(tǒng)包括:移動(dòng)硬盤4、AT89C51單片機(jī)1、圖像識(shí)別設(shè)備3和高清攝像設(shè)備2，所述AT89C51單片機(jī)I與所述移動(dòng)硬盤4、所述圖像識(shí)別設(shè)備3和所述高清攝像設(shè)備2分別連接，所述圖像識(shí)別設(shè)備3與所述移動(dòng)硬盤4和所述高清攝像設(shè)備2分別連接。
[0019]其中，所述移動(dòng)硬盤4預(yù)存了交通路口的實(shí)線圖像特征，所述高清攝像設(shè)備2對(duì)所述交通路口進(jìn)行圖像采集以獲得間隔預(yù)設(shè)時(shí)間的兩幅路口圖像，所述圖像識(shí)別設(shè)備3基于所述實(shí)線圖像特征分別對(duì)所述兩幅路口圖像進(jìn)行圖像處理，所述AT89C51單片機(jī)I基于所述圖像處理結(jié)果確定所述交通路口是否存在跨實(shí)線并道車輛。
[0020]接著，繼續(xù)對(duì)本實(shí)用新型的位于交通路口的跨實(shí)線并道車輛識(shí)別系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的