本實(shí)用新型涉及智能交通管理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種車(chē)輛遠(yuǎn)光燈違規(guī)使用的自動(dòng)錄像取證及執(zhí)法系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在安全駕車(chē)中，恰當(dāng)合理地使用遠(yuǎn)光燈，不僅保證了駕駛?cè)藛T安全，而且不影響其他車(chē)輛的駕駛?cè)藛T的正常駕駛。根據(jù)《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》及《中華人民共和國(guó)道路交通安全法實(shí)施條例》，在沒(méi)有中心隔離設(shè)施或者中心線(xiàn)的道路上，夜間會(huì)車(chē)應(yīng)該在對(duì)向來(lái)車(chē)150米以外改用近光燈；機(jī)動(dòng)車(chē)在夜間沒(méi)有路燈、照明不良或者遇有霧、雨、雪、沙塵、冰雹等低能見(jiàn)度情況下同方向行駛的后車(chē)與前車(chē)近距離行駛時(shí)，不得使用遠(yuǎn)光燈；在開(kāi)啟路燈或者其它照明較好的道路上行車(chē)不應(yīng)開(kāi)啟遠(yuǎn)光燈。但是目前存在許多駕駛?cè)藛T對(duì)交通法規(guī)不了解，不顧及他人安全，不正確使用遠(yuǎn)光燈，使得夜間行車(chē)存在較大的安全隱患。

對(duì)于不合理使用遠(yuǎn)光燈的現(xiàn)象，目前的監(jiān)督和執(zhí)法存在許多的不足。對(duì)于駕駛?cè)藛T，當(dāng)發(fā)現(xiàn)對(duì)向來(lái)車(chē)或后車(chē)違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈，影響到自身安全行駛時(shí)，可以交替使用遠(yuǎn)光燈與近光燈提示對(duì)向來(lái)車(chē)或后車(chē)注意，并讓其關(guān)閉遠(yuǎn)光燈，改用近光燈。但是這種做法對(duì)于對(duì)向來(lái)車(chē)和后車(chē)并沒(méi)有強(qiáng)制的約束力，有時(shí)候無(wú)法達(dá)到規(guī)范其他車(chē)輛使用遠(yuǎn)光燈的行為。對(duì)于交通執(zhí)法人員，沒(méi)有足夠的警力在路面巡邏執(zhí)法，目前多為定點(diǎn)的突擊執(zhí)法，對(duì)過(guò)往車(chē)輛使用燈光檢測(cè)器和DV錄像，發(fā)現(xiàn)違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的行為并當(dāng)場(chǎng)給予相應(yīng)的處罰。執(zhí)法覆蓋面小，無(wú)法有效遏制違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的行為。

另一方面，隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展和車(chē)載電子設(shè)備技術(shù)的進(jìn)步，基于數(shù)字圖像處理的行駛車(chē)輛視頻監(jiān)控已經(jīng)可以獲取到行車(chē)時(shí)候車(chē)輛前視和后視的路況視頻。利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，我們不僅僅可以做到實(shí)時(shí)監(jiān)控行車(chē)時(shí)的車(chē)輛前視和后視的路況視頻圖像，還可以從視頻圖像中自動(dòng)獲取當(dāng)前的路況和其他車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)碼等信息。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程控制等技術(shù)的日漸成熟，將這些技術(shù)用于車(chē)輛違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的自動(dòng)監(jiān)督取證、遠(yuǎn)程執(zhí)法等，可以極大地促進(jìn)車(chē)輛遠(yuǎn)光燈檢測(cè)和執(zhí)法的自動(dòng)化，節(jié)省執(zhí)法資源，同時(shí)提高車(chē)輛行駛的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、執(zhí)法效率高、自動(dòng)化程度高的違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的自動(dòng)錄像取證及執(zhí)法系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的實(shí)時(shí)識(shí)別、自動(dòng)取證和遠(yuǎn)程執(zhí)法，減少執(zhí)法工作量，提高執(zhí)法覆蓋范圍，保障車(chē)輛行駛安全。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種車(chē)輛遠(yuǎn)光燈違規(guī)使用的自動(dòng)錄像取證及執(zhí)法系統(tǒng)，包括順次連接的車(chē)載取證子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器和后臺(tái)執(zhí)法子系統(tǒng)；

所述車(chē)載取證子系統(tǒng)，包括視頻采集子單元、車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元、車(chē)輛測(cè)距子單元、處理子單元、顯示子單元和存儲(chǔ)子單元，其中視頻采集子單元、車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元和車(chē)輛測(cè)距子單元的輸入端與處理子單元的輸入端連接，處理子單元的輸出端分別與顯示子單元和存儲(chǔ)子單元的輸入端連接。

本系統(tǒng)主要在使用于夜間時(shí)段，在使用時(shí)車(chē)載取證子系統(tǒng)首先通過(guò)視頻采集子單元、車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元、車(chē)輛測(cè)距子單元采集對(duì)向來(lái)車(chē)或同向后跟車(chē)的視頻、光強(qiáng)度以及距離，并將采集的數(shù)據(jù)輸入到處理子單元進(jìn)行處理，判斷對(duì)向來(lái)車(chē)或同向后跟車(chē)是否屬于遠(yuǎn)光燈違規(guī)使用，將對(duì)應(yīng)車(chē)輛的實(shí)時(shí)情況（包括車(chē)輛視頻證據(jù)和車(chē)輛車(chē)牌號(hào)碼，以及日期和時(shí)間段等）輸入到顯示子單元進(jìn)行顯示，并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)子單元中。數(shù)據(jù)的傳遞采用集成電路，整個(gè)車(chē)載取證子系統(tǒng)集成于一體，便于安裝在車(chē)輛上。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器接收各車(chē)取證子系統(tǒng)傳回的違規(guī)車(chē)輛視頻證據(jù)和違規(guī)車(chē)輛車(chē)牌號(hào)碼，按照不同的日期和時(shí)間段，將視頻證據(jù)和車(chē)輛車(chē)牌保存，同時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器傳回后臺(tái)執(zhí)法子系統(tǒng)進(jìn)行顯示和處理。

進(jìn)一步地，所述車(chē)載取證子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器和后臺(tái)執(zhí)法子系統(tǒng)通過(guò)WebService實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊。

進(jìn)一步地，車(chē)載取證子系統(tǒng)可以單獨(dú)使用，也可以在同一車(chē)輛內(nèi)使用兩個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)控對(duì)向來(lái)車(chē)和同向后跟車(chē)；即所述車(chē)載取證子系統(tǒng)為一個(gè)或兩個(gè)，載取證子系統(tǒng)為一個(gè)時(shí)安裝在車(chē)內(nèi)的前窗或者后窗的窗口位置；載取證子系統(tǒng)為兩個(gè)時(shí)分別安裝在車(chē)內(nèi)的前窗和后窗的窗口位置。

進(jìn)一步地，所述視頻采集子單元為攝像頭，采用可360°采集視頻的攝像頭，實(shí)時(shí)采集車(chē)輛行駛時(shí)的車(chē)前和車(chē)后的路面視頻圖像，將當(dāng)前圖像幀傳輸?shù)教幚碜訂卧?，用以獲取燈源車(chē)輛的水平方位。所述車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元為光強(qiáng)計(jì)，光強(qiáng)計(jì)水平地安裝在可旋轉(zhuǎn)支架上，可轉(zhuǎn)變角度以正對(duì)燈源車(chē)輛的水平方位，對(duì)光源的燈光強(qiáng)度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。所述車(chē)輛測(cè)距子單元為激光測(cè)距器，激光測(cè)距器水平地安裝在可旋轉(zhuǎn)支架上，可轉(zhuǎn)變角度以正對(duì)燈源車(chē)輛的水平方位，對(duì)光源車(chē)輛與自身車(chē)輛的距離進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。所述顯示子單元為液晶顯示屏，安裝與車(chē)輛前側(cè)控制臺(tái)，向車(chē)內(nèi)人員實(shí)時(shí)展示視頻采集單元的獲取的視頻圖像數(shù)據(jù)、車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元獲取的燈源強(qiáng)度和車(chē)輛測(cè)距子單元獲取的燈源車(chē)輛距離。所述存儲(chǔ)子單元為大容量?jī)?nèi)存卡，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)視頻采集單元采集的路面視頻圖像，對(duì)存儲(chǔ)空間使用循環(huán)覆蓋錄像，并使得在違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈事件發(fā)生時(shí)，可以從存儲(chǔ)單元中提取出視頻證據(jù)。所述處理子單元為嵌入式系統(tǒng)。

處理子單元以一定的頻率對(duì)視頻采集子單元獲取的路面視頻圖像進(jìn)行取幀，分析當(dāng)前圖像中前路面車(chē)輛燈光在圖像中的位置，從而計(jì)算光源車(chē)輛的水平方位、轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元和車(chē)輛測(cè)距子單元正對(duì)車(chē)輛方位、分析處理燈源燈光強(qiáng)度和光源車(chē)輛距離。根據(jù)遠(yuǎn)光燈使用規(guī)范，認(rèn)定其他車(chē)輛的車(chē)燈在某一車(chē)輛距離和某一燈光強(qiáng)度閥值下為違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈，之后在車(chē)輛距離相近時(shí)，通過(guò)視頻采集子單元采集的圖像幀的分析，自動(dòng)識(shí)別違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的車(chē)輛車(chē)牌，再將違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈車(chē)輛車(chē)牌和整個(gè)監(jiān)控過(guò)程的視頻從存儲(chǔ)子單元中截取出來(lái)，一起通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器為集群服務(wù)器。

進(jìn)一步地，所述后臺(tái)執(zhí)法子系統(tǒng)包括連接的顯示模塊和處理模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高；本實(shí)用新型針對(duì)車(chē)輛違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的行為執(zhí)行自動(dòng)車(chē)輛間距檢測(cè)、車(chē)輛燈光光強(qiáng)檢測(cè)和自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別，搭建了一套針對(duì)違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈行為的實(shí)時(shí)檢測(cè)、錄像取證和遠(yuǎn)程執(zhí)法系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈行為的有效監(jiān)督和執(zhí)法；該系統(tǒng)可以節(jié)省違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的執(zhí)法資源，提高該項(xiàng)執(zhí)法的普遍性，有效約束違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的行為，提高道路夜間行車(chē)的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1 是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好說(shuō)明本實(shí)用新型的內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示，100-車(chē)載取證子系統(tǒng)、101-攝像頭、102-光強(qiáng)感應(yīng)器、103-測(cè)距裝置、104-處理子單元、105-顯示子單元、107-存儲(chǔ)子單元、200-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器、300-后臺(tái)執(zhí)法子系統(tǒng)、301-顯示模塊、302-處理模塊。

本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括車(chē)載取證子系統(tǒng)，用于夜間車(chē)輛行駛時(shí)，對(duì)車(chē)前或車(chē)后路面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢測(cè)違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的行為；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器，作為各車(chē)載取證子系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳接收器，同步車(chē)載取證子系統(tǒng)獲取到的錄像證據(jù)和違規(guī)車(chē)輛車(chē)牌，并響應(yīng)后臺(tái)執(zhí)法子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求；后臺(tái)執(zhí)法子系統(tǒng)，通過(guò)顯示模塊觀看車(chē)輛視頻判斷車(chē)輛是否違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈，對(duì)于違規(guī)車(chē)輛，根據(jù)車(chē)牌在處罰執(zhí)行子單元中作出相應(yīng)處罰。

車(chē)載取證子系統(tǒng)通過(guò)視頻采集子單元獲取實(shí)時(shí)的車(chē)前、車(chē)后路面視頻圖像，并傳入處理子單元；通過(guò)車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元測(cè)量光源光強(qiáng)，通過(guò)車(chē)輛測(cè)距子單元測(cè)量光源車(chē)輛與本車(chē)的距離，傳入處理子單元中分析處理；處理子單元將傳入的數(shù)據(jù)在顯示子單元中展示，并將視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)子單元中。

處理子單元安裝有視頻圖像采集卡，使用視頻圖像采集程序采集視頻采集子單元傳回的路面，一方面將視頻圖像存入存儲(chǔ)子單元。同時(shí)提取實(shí)時(shí)的路面前方或后方車(chē)輛的燈光在圖像中位置，從而實(shí)時(shí)獲取光源車(chē)輛的水平方位。車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元和車(chē)輛測(cè)距子單元，轉(zhuǎn)動(dòng)角度正對(duì)光源車(chē)輛的水平方位，測(cè)量光源光強(qiáng)和光源車(chē)輛到本車(chē)的距離。

處理子單元將采集到的視頻圖像連續(xù)實(shí)時(shí)寫(xiě)入存儲(chǔ)子單元，在存儲(chǔ)子單元容量將要耗盡時(shí)，使用循環(huán)覆蓋錄像，即將存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的最早記錄的那部分視頻圖像刪除，產(chǎn)生剩余空間供實(shí)時(shí)的視頻圖像寫(xiě)入。

對(duì)于光源車(chē)輛是否違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈，處理子單元基于采集的燈源車(chē)輛方位角、燈源光強(qiáng)和燈源車(chē)輛距離來(lái)進(jìn)行車(chē)輛違規(guī)判斷。其車(chē)輛違規(guī)情況包括兩種情況；第一種情況為對(duì)向來(lái)車(chē)違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈：燈源車(chē)輛方位與本車(chē)中軸有較大角度，即兩車(chē)不在同一車(chē)道上，在大約150米的燈源車(chē)輛距離下，就已經(jīng)在視頻圖像幀中檢測(cè)到燈源并光源光強(qiáng)隨著車(chē)輛距離減小而增大，同時(shí)在某一距離下光源光強(qiáng)超過(guò)判定的光強(qiáng)閥值，則對(duì)向來(lái)車(chē)違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的判定成立；第二種情況為同向后跟車(chē)輛違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈：光源車(chē)輛方位與本車(chē)中軸角度較小，即兩車(chē)在同一車(chē)道上，光源車(chē)輛與本車(chē)距離為幾十米到幾米，根據(jù)光線(xiàn)衰減公式，在不同距離時(shí)的測(cè)量燈源光強(qiáng)超過(guò)某閥值序列，則對(duì)跟隨車(chē)違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的判定成立。

通過(guò)處理子單元的違規(guī)判斷判定違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的情況，記錄判斷成立的時(shí)刻，同時(shí)獲取違規(guī)車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)碼，從而確定違法車(chē)輛。將判斷出違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈的時(shí)刻的前10秒到后10秒的這段視頻圖像，從存儲(chǔ)子單元中截取出來(lái)，連同獲取的違規(guī)車(chē)輛車(chē)牌號(hào)碼，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器接收各個(gè)車(chē)在取證子系統(tǒng)傳回的違規(guī)車(chē)輛視頻證據(jù)和違規(guī)車(chē)輛車(chē)牌號(hào)碼，按照不同的日期和時(shí)間段，將視頻證據(jù)和車(chē)輛車(chē)牌保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中不同數(shù)據(jù)表內(nèi)。對(duì)于上傳的違規(guī)車(chē)輛視頻證據(jù)，為一段時(shí)間長(zhǎng)度20s的H264壓縮視頻，在本實(shí)施例中，視頻的命名為“命名前綴”加“車(chē)輛違規(guī)時(shí)間”加“取證的車(chē)載取證設(shè)備的編號(hào)”，各個(gè)組成部分之間用“_”間隔，如“WeiGui_YYYYMMDD_HHMMSS_XXXXXX”，其中“WeiGui”為命名前綴，“YYYY”表示年份，“MM”表示月份，“DD”表示日期，“HH”表示小時(shí)，“MM”表示分鐘，“SS”視頻起始秒，“XXXXXX”表示車(chē)載取證設(shè)備編號(hào)。同時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器還負(fù)責(zé)接收后臺(tái)執(zhí)法子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，并返回相應(yīng)數(shù)據(jù)到顯示模塊和處理模塊分別進(jìn)行顯示和處理，其中顯示模塊顯示是用于執(zhí)法人員查閱視頻證據(jù)，進(jìn)一步確認(rèn)車(chē)輛是否違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈；處理模塊處理是用于對(duì)于違規(guī)行為，生成違規(guī)信息記錄，主要信息包括違規(guī)車(chē)輛車(chē)牌、違規(guī)時(shí)間、違規(guī)方式及車(chē)載取證設(shè)備編號(hào)，將違規(guī)記錄存儲(chǔ)，并根據(jù)違規(guī)程度和違規(guī)次數(shù)對(duì)違規(guī)車(chē)輛作出相應(yīng)的處罰。

該系統(tǒng)中車(chē)載取證子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心服務(wù)器和后臺(tái)執(zhí)法子系統(tǒng)之間各部分的網(wǎng)絡(luò)通訊，如數(shù)據(jù)的傳輸存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的請(qǐng)求等都是基于WebService技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型的車(chē)載取證子系統(tǒng)在車(chē)輛中可以放置在車(chē)輛的前車(chē)窗或后車(chē)窗區(qū)域，在俯視車(chē)輛圖中，車(chē)載取子系統(tǒng)放置在車(chē)的中間位置。本實(shí)用新型的車(chē)載取證子系統(tǒng)中的視頻采集子單元、車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元和車(chē)輛測(cè)距子單元透過(guò)車(chē)窗玻璃，面向車(chē)輛的前向路面或后向路面。

在本實(shí)施例中，其中視頻采集子單元采用可360°采集視頻的攝像頭101，車(chē)輛燈光強(qiáng)度感知子單元采用光強(qiáng)感應(yīng)器102，車(chē)輛測(cè)距子單元即測(cè)距裝置103，處理子單元采用嵌入式系統(tǒng)、顯示子單元采用液晶顯示屏和存儲(chǔ)子單元為大容量?jī)?nèi)存卡。