專利名稱：交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法。即利用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對車輛在交通違規(guī)違章過程中被拍攝到的靜態(tài)或動態(tài)視頻圖像視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行自動識別，依違規(guī)違章類型提取不同形式的視頻圖像證據(jù)，為交通違規(guī)違章取證提供一種有效的記錄、存儲、挖掘、檢索、查詢系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著車輛與道路通車?yán)锍痰脑黾?，車輛運(yùn)行速度的提高，交通事故量不斷增加，影響了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾的正常生活。導(dǎo)致交通事故量增加的主要因素之一是車輛在行駛過程中人為和非人為產(chǎn)生的各種違規(guī)違章事件。與本發(fā)明有關(guān)的違規(guī)違章事件包括闖紅燈，非法停車，超速行駛，長期占用超車道，占用公交車道和非機(jī)動車道，長時(shí)間壓線行駛，變道壓中心雙實(shí)線，接近交叉路口50米內(nèi)變道壓分道單實(shí)線，強(qiáng)搶超匯，超限超載，行駛過程中散落物。
現(xiàn)有的道路交通安全設(shè)施建設(shè)中，采用了幾種公知的技術(shù)工具，可以監(jiān)控和記錄上述事件的違規(guī)違章過程，并能對當(dāng)事車輛和人員按章處罰。例如，電子警察可以記錄車輛闖紅燈過程；固定或移動式測速取證設(shè)備可以記錄車輛超速過程；道路通用和專用監(jiān)控系統(tǒng)可以記錄車輛占道、壓線、強(qiáng)搶超匯、超限超載、行駛過程中散落物過程；攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)可以拍攝記錄非法停車現(xiàn)場。這些技術(shù)工具的共同特點(diǎn)是將車輛的違規(guī)違章過程記錄在存儲介質(zhì)如磁盤、硬盤、光盤，或錄像帶中。但是，隨著記錄時(shí)間的增長、所記錄數(shù)據(jù)量的增大和存儲介質(zhì)數(shù)量的增加，違規(guī)違章過程數(shù)據(jù)變成了海量數(shù)據(jù)，從存儲介質(zhì)中提取每一個(gè)違規(guī)違章過程記錄作為取證依據(jù)成為一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事，甚至難于實(shí)現(xiàn)。嚴(yán)重影響執(zhí)法過程中的有效性。
已公開發(fā)明專利，申請?zhí)?2125735.3，公開號CN1475976A，
公開日2004年2月18日，公開了一種交通違章自動監(jiān)控裝置和管理系統(tǒng)，包括一個(gè)主控制器，一個(gè)圖像攝入單元，一個(gè)存儲單元。當(dāng)違章車輛進(jìn)入圖像攝入單元工作范圍的時(shí)候，該運(yùn)動圖像使處于睡眠狀態(tài)的主控制器激活，主控制器開始對畫面進(jìn)行處理，利用字母和漢字識別技術(shù)對車牌進(jìn)行識別，獲取該車輛的車牌號碼，放入存儲單元。
然而，現(xiàn)有的公知技術(shù)和公開發(fā)明都沒有提供有效的系統(tǒng)和方法解決交通違章海量視頻數(shù)據(jù)挖掘問題。例如，公安機(jī)關(guān)交通管理部門交通民警發(fā)現(xiàn)交通違章行為應(yīng)當(dāng)予以糾正，并責(zé)令當(dāng)事人改正或者限期改正。對應(yīng)當(dāng)給予處罰的，依據(jù)交通違章事實(shí)和法律、法規(guī)的有關(guān)規(guī)定做出處罰決定。傳統(tǒng)工作模式包括，執(zhí)法人員如交警用DV錄像違章停車的車輛，從車管所數(shù)據(jù)庫中人工查找當(dāng)事車輛信息，開出罰單，錄像帶保存作為取證依據(jù)。如果當(dāng)事人主動接受處罰，辦理被處罰手續(xù)時(shí)要求證實(shí)違章過程，或當(dāng)事人沒有前來辦理處罰事宜，交警都需要從錄像帶中找出當(dāng)事人違章時(shí)的過程證據(jù)，在錄像帶所存儲數(shù)據(jù)量大或時(shí)間跨度長時(shí)，檢索查詢將耗時(shí)耗力甚至難于實(shí)現(xiàn)。另外，對于逾期未辦理接受處罰手續(xù)的當(dāng)事人，交警也難于從海量數(shù)據(jù)中查找取證并按照交規(guī)加重處罰。
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的問題是解決從海量車輛違規(guī)違章過程圖像數(shù)據(jù)中有效記錄、存儲、挖掘、檢索、查詢和監(jiān)管對當(dāng)事車輛執(zhí)法的問題，問題還包括存儲介質(zhì)量增大；對當(dāng)事車輛處罰后，難于有效檢索或查詢當(dāng)事車輛處罰工作執(zhí)行情況；缺乏監(jiān)管對當(dāng)事車輛執(zhí)法的技術(shù)手段；難于統(tǒng)計(jì)違規(guī)違章車輛密度和分布情況；難于分析執(zhí)法人員工作效率；此外，若當(dāng)事人不服處罰決定的，可以依法申請行政復(fù)議或提起行政訴訟時(shí)，則公安機(jī)關(guān)交通管理部門要授權(quán)給專門的合法人員從海量數(shù)據(jù)中提取當(dāng)事人原始車輛違章歷史錄像作為證據(jù)在復(fù)議或行政訴訟時(shí)出示。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，利用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對車輛在交通違規(guī)違章過程中被拍攝到的靜態(tài)或動態(tài)視頻圖像進(jìn)行自動識別，依違規(guī)違章類型提取不同形式的視頻圖像證據(jù)，為交通違規(guī)違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘提供一種有效的記錄、存儲、挖掘、檢索、查詢系統(tǒng)和方法。
一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其不同功能的實(shí)現(xiàn)由以下組件的不同組合完成1)視頻器[1]，是公知攝像機(jī)，例如電荷偶合器件攝像機(jī)、電荷充放電器件攝像機(jī)、電荷注入器件攝像機(jī)、金屬氧化物半導(dǎo)體攝像機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)，用于采集車輛圖像；2)主控機(jī)[3]，是公知設(shè)備，例如標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)、商用計(jì)算機(jī)、筆記本電腦，或DSP/嵌入式一體機(jī)，手持式裝置(如手機(jī))。內(nèi)含圖像采集單元(如圖像采集卡/1394卡)，有/無線通信設(shè)備(如MODEM，無線網(wǎng)卡，GPS接收/發(fā)送裝置)，數(shù)據(jù)采集單元(如I/O卡)。內(nèi)置軟件包括標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)(如WINDOWS，UNIX，嵌入式操作系統(tǒng))，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(如MS SQL，ORICLE)，以及本發(fā)明的應(yīng)用軟件，包括圖像采集控制模塊、視頻器和補(bǔ)光照明器控制模塊、車牌照識別模塊、圖像壓縮模塊、自動比對模塊、通信模塊、車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊、違章停車取證模塊、散落物違章取證模塊、違章壓實(shí)線取證模塊、其它違章模塊、違章證據(jù)檢索模塊、管理模塊等。執(zhí)法人員和違章車輛的車主以及違章者可在與交通違章處罰主控機(jī)相連接的顯示器上對車輛違章證據(jù)檢索查詢等；3)補(bǔ)光照明器[2]，是公知標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)照明器(如LED燈，工業(yè)照明燈)，用于彌補(bǔ)視頻器采集車輛圖像時(shí)環(huán)境光變化和夜間補(bǔ)光；4)顯示器[4]，是公知顯示器(如標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)顯示器、液晶顯示器)，主要用于顯示車輛違章歷史錄像證據(jù)、車牌照號碼、違章時(shí)間、違章地點(diǎn)、車輛管理信息以及交通違章當(dāng)事人登陸違章車輛證據(jù)的檢索界面；5)管理中心服務(wù)器[5]，是公知服務(wù)器(如數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信服務(wù)器)，內(nèi)含有/無線通信設(shè)備(如MODEM，無線網(wǎng)卡，GPS接收/發(fā)送裝置)，數(shù)據(jù)采集單元(如I/O卡)，大容量磁盤存儲器(如磁盤陣列)。內(nèi)置軟件包括標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)(如WINDOWS，UNIX，嵌入式操作系統(tǒng))，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(如MS SQL，ORICLE)，以及本發(fā)明的應(yīng)用軟件用于分析、接收、存儲、分發(fā)、公布、查詢、取證和管理所有違章車輛管理信息，包括圖像采集控制模塊、視頻器和補(bǔ)光照明器控制模塊、車牌照識別模塊、圖像壓縮模塊、自動比對模塊、通信模塊、車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊、違章停車取證模塊、散落物違章取證模塊、違章壓實(shí)線取證模塊、其它違章模塊、違章證據(jù)檢索模塊、管理模塊等；
6)公示[6]，是公知的廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)站、電信、告示牌、信函。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，是采用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，將車輛違章的過程記錄在文件中，和/或?qū)τ涗浳募M(jìn)行處理和管理。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，涉及車輛違章的類型包括闖紅燈，非法停車，超速行駛，違章調(diào)頭，長期占用超車道，占用公交車道和非機(jī)動車道，長時(shí)間壓線行駛，變道壓中心雙實(shí)線，接近交叉路口50米內(nèi)變道壓分道單實(shí)線，強(qiáng)搶超匯，超限超載，行駛過程中散落物，以及與車輛相關(guān)的其它違規(guī)違章行為。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，上述車輛違章過程記錄文件是包含有車輛違章過程視頻記錄和必要文字信息的文件。文件中的視頻記錄格式是標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，例如BMP、JPEG文件及其系列圖像，或MPEG視頻流文件。文件中的文字信息可以是圖像格式或文本格式，包括違章時(shí)間、地點(diǎn)，違章事件編號，執(zhí)法警員編號，及其違章說明等管理信息。車輛違章過程記錄文件可以有一個(gè)或多個(gè)記錄文件，每一個(gè)文件中都可以記錄多個(gè)車次的違章過程。文件存儲在主控機(jī)[3]和管理中心服務(wù)器[5]的磁盤中，以文件夾和數(shù)據(jù)庫方式管理。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，視頻器[1]的接插口與主控機(jī)[3]的接插口相連接，顯示器[4]的輸入端與主控機(jī)[3]的顯示輸出端相連接，補(bǔ)光照明器[2]控制接口與主控機(jī)[3]的補(bǔ)光照明器[2]控制輸出口相連接，主控機(jī)[3]通過計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)有線、無線與車輛管理中心服務(wù)器[5]相連接，公示[6]的控制主機(jī)與車輛管理中心服務(wù)器[5]通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有線、無線連接。
交通違章車輛的違章證據(jù)是車輛違章時(shí)的車輛違規(guī)違章過程視頻流圖像、系列圖像、照片、來自視頻流編碼文件記錄在存儲介質(zhì)是錄像帶、磁盤、硬盤、光盤中的任意一種。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，車輛違章時(shí)的視頻流是交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中含有視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊，視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對記錄文件中的車輛違章過程視頻圖像自動截流，從任意位置作為起點(diǎn)到任意位置作為終點(diǎn)，順序進(jìn)行圖像采樣，提取車輛OCR特征，識別車牌號碼，以識別出車牌號碼時(shí)刻的圖像作為基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行自動截流，該時(shí)間段的時(shí)間值可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要調(diào)整。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，管理中心服務(wù)器通[6]過有線、無線通信方式與公示[6]，工作站，采集單元聯(lián)接形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；其中，工作站分為現(xiàn)場工作站和中心工作站，現(xiàn)場工作站指工作站安裝在接警現(xiàn)場，中心工作站指工作站安裝在管理中心。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，車輛違章的類型是違章停車時(shí)，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中的違章停車取證模塊自動提取視頻流證據(jù)。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，車輛違章的類型是有散落物從車廂上掉落到路面時(shí)，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中的散落物違章取證模塊自動提取視頻流證據(jù)。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，車輛違章的類型是行駛中車輛車輪壓道路中的實(shí)線時(shí)，交通違章取證檢索系統(tǒng)中的違章壓實(shí)線取證模塊自動提取視頻流證據(jù)。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，所述的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)是一種手持式交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由視頻器[1]，主控機(jī)[3]，和顯示器[4]構(gòu)成，外接補(bǔ)光照明器[2]，手持式交通違章取證檢索系統(tǒng)在采集交通違章過程的同時(shí)，對采集圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)特征提取，數(shù)據(jù)挖掘模塊自動截流和生成數(shù)據(jù)包，結(jié)果可存儲在系統(tǒng)中，通過有線/無線方式、文件拷貝方式傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器[5]以及其它應(yīng)用系統(tǒng)中作為進(jìn)一步管理用。
主控機(jī)[3]，內(nèi)置本發(fā)明的應(yīng)用軟件，包括圖像采集控制模塊、視頻器和補(bǔ)光照明器控制模塊、車牌照識別模塊、圖像壓縮模塊、自動比對模塊、通信模塊、車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊、違章停車取證模塊、散落物違章取證模塊、違章壓實(shí)線取證模塊、其它違章模塊、違章證據(jù)檢索模塊、管理模塊，執(zhí)法人員和違章車輛的車主以及違章者在與交通違章處罰主控機(jī)相連接的顯示器上對車輛違章證據(jù)檢索查詢以及管理中心服務(wù)器[5]，內(nèi)置軟件包括標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，以及本發(fā)明的應(yīng)用軟件用于分析、接收、存儲、分發(fā)、公布、查詢、取證和管理所有違章車輛管理信息，包括圖像采集控制模塊、視頻器和補(bǔ)光照明器控制模塊、車牌照識別模塊、圖像壓縮模塊、自動比對模塊、通信模塊、車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊、違章停車取證模塊、散落物違章取證模塊、違章壓實(shí)線取證模塊、其它違章模塊、違章證據(jù)檢索模塊、管理模塊。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，違章過程的記錄是由單幅圖像完成，數(shù)據(jù)挖掘模塊則只截流基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻的圖像即原始圖像自動截流；違章過程的記錄是由系列圖像完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)數(shù)量幅圖像截流；違章過程的記錄是由視頻流完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，用截流后的圖像為基礎(chǔ)生成對應(yīng)各個(gè)車次的數(shù)據(jù)包，每一個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)組成包括違章車輛違章過程截流圖像，車牌號碼，違章時(shí)間、地點(diǎn)，違章標(biāo)志，違章事件編號，執(zhí)法警員編號，及其管理信息。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由現(xiàn)場工作站將視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡?，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理和管理，結(jié)果存儲在中心工作站同時(shí)存儲在管理中心服務(wù)器[5]中，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由現(xiàn)場工作站視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，將結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中進(jìn)行管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由現(xiàn)場工作站視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，同時(shí)將導(dǎo)入的記錄文件和結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理、與現(xiàn)場工作站處理結(jié)果進(jìn)行核對、以及管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，違章停車取證模塊自動提取視頻流證據(jù)是對違章停車車輛的視頻流圖像中某一幀圖像號牌識別結(jié)果為最佳時(shí)，將該幀車輛視頻流圖像采集時(shí)間點(diǎn)設(shè)定為視頻流證據(jù)截流時(shí)間段的中間點(diǎn)，將中間點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，散落物違章取證模塊自動提取視頻流證據(jù)是當(dāng)散落物從車廂上掉落到路面時(shí)車輛圖像有散落物為最大值時(shí)，該最大值時(shí)的時(shí)間點(diǎn)設(shè)定為視頻流證據(jù)截流時(shí)間段的中間點(diǎn)，將中間點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，違章壓實(shí)線取證模塊自動提取視頻流證據(jù)是當(dāng)車輛車輪正在壓過實(shí)線，該實(shí)線是一邊為機(jī)動車道，另一邊為非機(jī)動車道時(shí)，即機(jī)動車輛在路口信號燈為紅燈，電子眼觸發(fā)信號為停車線下預(yù)埋地感應(yīng)線圈信號觸發(fā)，機(jī)動車輛在無交通警察執(zhí)守路口情況下，以及在夜間的情況下，改變行駛車道，繞開停車線下預(yù)埋地感應(yīng)線圈，占用非機(jī)動車道闖紅燈行駛時(shí)，交通違章取證檢索系統(tǒng)中的違章壓實(shí)線取證模塊自動提取視頻流證據(jù)。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，違章壓實(shí)線取證模塊自動提取視頻流證據(jù)是當(dāng)車輛車輪正在壓過實(shí)線時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，該時(shí)間點(diǎn)設(shè)定為視頻流證據(jù)截流時(shí)間段的中間點(diǎn)，將中間點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，包括以下步驟硬件設(shè)備包括視頻器[1]、主控機(jī)[3]、補(bǔ)光照明器[2]、顯示器[4]、車輛中心服務(wù)器[5]、公示[6]；用視頻器[1]對交通場景進(jìn)行拍攝，交通場景是違章停車時(shí)，有散落物從車廂上掉落到路面時(shí)，車輛行駛車輪壓道路中的實(shí)線時(shí)、非法占道(含公交車道)，強(qiáng)搶超會、闖紅燈、超速行駛、超載超重中的任意一種，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘主控機(jī)中數(shù)據(jù)挖掘模塊自動提取違章視頻流圖像取證證據(jù)；交通違章車輛的違章取證證據(jù)視頻數(shù)據(jù)挖掘方法是車輛違章時(shí)的車輛違規(guī)違章過程視頻流圖像、系列圖像、單幅照片、來自視頻流文件的車輛違規(guī)違章過程記錄中的任意一種；交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法主控機(jī)[3]中含有視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊，視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對記錄文件中的車輛違章過程視頻圖像自動截流，從任意位置作為起點(diǎn)到任意位置作為終點(diǎn)，順序進(jìn)行圖像采樣，提取車輛OCR特征，識別車牌號碼，以識別出車牌號碼時(shí)刻的圖像作為基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行自動截流，該時(shí)間段的時(shí)間值可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要調(diào)整；數(shù)據(jù)挖掘模塊自動分析每一幅圖像，用車輛車標(biāo)、車輛前部特征、車輛顏色、車型特征提取和定位，以及綜合特征提取和定位，以定位的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行自動截流，該時(shí)間段的時(shí)間值可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要調(diào)整；車輛違章過程的記錄是由單幅圖像完成，數(shù)據(jù)挖掘模塊則只截流基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻的圖像即原始圖像自動截流；違章過程的記錄是由系列圖像完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)數(shù)量幅圖像截流；違章過程的記錄是由視頻流完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流；數(shù)據(jù)挖掘模塊將定位到車牌照的當(dāng)前圖像前后一段時(shí)間內(nèi)的視頻流截?cái)啵⒋虺梢粋€(gè)數(shù)據(jù)包，用數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)組成信息，包括違章車輛違章過程截流圖像，車牌號碼、顏色、漢字、字母、數(shù)字，違章時(shí)間、地點(diǎn)，違章標(biāo)志，違章事件編號，執(zhí)法警員編號，及其管理信息，進(jìn)行組合、模糊查詢；所生成的數(shù)據(jù)包以數(shù)據(jù)庫方式存儲管理；以及由現(xiàn)場工作站將視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡?，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理和管理，結(jié)果存儲在中心工作站同時(shí)存儲在管理中心服務(wù)器[5]中，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布；由現(xiàn)場工作站視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，將結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中進(jìn)行管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布；由現(xiàn)場工作站視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，同時(shí)將導(dǎo)入的記錄文件和結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理、與現(xiàn)場工作站處理結(jié)果進(jìn)行核對、以及管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，數(shù)據(jù)挖掘模塊中的圖像采樣頻率是可調(diào)的，低頻每秒1至25幀，高頻每秒大于25幀，采樣頻率的調(diào)整是根據(jù)采集單元中視頻器和主控機(jī)[3]的選型配置而定。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，對采集單元，以及上述記錄文件的獲取詳細(xì)說明如下來自本發(fā)明的采集單元1)由視頻器[1]中的模擬和/或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)構(gòu)成采集單元，例如家用或商業(yè)用DV，可以將車輛違章過程拍攝并記錄在磁帶或攝像機(jī)的存儲器中；2)由視頻器[1]中的模擬和/或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)構(gòu)成采集單元，例如照相機(jī)，可以將車輛違章過程拍攝并記錄在照相機(jī)底片或數(shù)碼照相機(jī)的存儲器中；3)由視頻器[1]中的模擬和/或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、主控機(jī)[3]中的筆記本電腦以及公知的電源(如車載發(fā)電機(jī)，蓄電池)通過如1394/PCMCA接口聯(lián)接構(gòu)成采集單元，可以將車輛違章過程拍攝并記錄在筆記本電腦硬盤中；4)由視頻器[1]中的模擬和/或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、補(bǔ)光照明器[2]、主控機(jī)[3]中的工控機(jī)、顯示器[4]以及公知的電源(如車載發(fā)電機(jī)，蓄電池)構(gòu)成采集單元，可以將車輛違章過程拍攝并記錄在主控機(jī)[3]中；5)上述采集單元可以固定安裝在交通路口、路旁，也可以作為移動車載或手持系統(tǒng)使用。
來自公知設(shè)備6)由其它公知的技術(shù)工具，例如電子警察、固定或移動式測速取證設(shè)備、移動查車系統(tǒng)、道路通用和專用監(jiān)控系統(tǒng)、手持式設(shè)備如手機(jī)等，拍攝并以通用文件格式和標(biāo)準(zhǔn)傳輸方式(例如網(wǎng)絡(luò)傳輸、文件拷貝)提供給本發(fā)明系統(tǒng)的記錄文件。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由工作站實(shí)現(xiàn)對車輛違章過程記錄文件進(jìn)行處理和管理的功能，對工作站說明如下1)由主控機(jī)[3]和顯示器[4]構(gòu)成獨(dú)立工作站，例如工業(yè)控制機(jī)、商用計(jì)算機(jī)，或筆記本電腦(自帶顯示器)；2)由采集單元自身的工業(yè)控制機(jī)、商用計(jì)算機(jī)或筆記本電腦兼工作站，指采集單元包含有主控機(jī)[3]的工作方式；3)由管理中心服務(wù)器[5]兼工作站。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，對上述車輛違章過程記錄文件進(jìn)行處理和管理的說明如下1)導(dǎo)入上述視頻圖像記錄文件，對于標(biāo)準(zhǔn)文件格式的記錄通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)傳輸、文件拷貝方式導(dǎo)入工作站磁盤；對于非標(biāo)準(zhǔn)文件格式的記錄(如磁帶上記錄的模擬視頻圖像)，可以將采集單元與工作站進(jìn)行物理連接，由工作站將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)文件并存儲在工作站磁盤中，或者通過其它專業(yè)設(shè)備將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)文件并存儲在工作站磁盤中；2)對上述視頻圖像導(dǎo)入的，某個(gè)記錄文件、或依次對某一批記錄文件中的車輛違章過程視頻圖像，從任意位置作為起點(diǎn)到任意位置作為終點(diǎn)，順序進(jìn)行圖像采樣，提取車輛OCR特征，識別車牌號碼，以識別出車牌號碼時(shí)刻的圖像作為基準(zhǔn)點(diǎn)，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊按照以下描述的不同情況分別采取不同方式進(jìn)行自動截流●如果每一次違章過程的記錄是由單幅圖像完成，則只截流基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻的圖像即原始圖像；●如果每一次違章過程的記錄是由系列圖像完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)數(shù)量幅圖像截流；●如果每一次違章過程的記錄是由視頻流完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
3)用截流后的圖像為基礎(chǔ)生成對應(yīng)各個(gè)車次的數(shù)據(jù)包。每一個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)組成包括違章車輛違章過程截流圖像，車牌號碼，違章時(shí)間、地點(diǎn)，違章標(biāo)志，違章事件編號，執(zhí)法警員編號，及其管理信息；4)對數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容進(jìn)行存儲，查詢，打印，導(dǎo)出，發(fā)布和管理；5)所生成的數(shù)據(jù)包以數(shù)據(jù)庫方式存儲管理，可以用數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)組成信息，包括違章車輛違章過程截流圖像，車牌號碼、顏色、漢字、字母、數(shù)字，違章時(shí)間、地點(diǎn)，違章標(biāo)志，違章事件編號，執(zhí)法警員編號，及其管理信息，進(jìn)行組合或模糊查詢。
6)另外，可以用識別出的車牌號碼與布控車輛數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動比對，如果發(fā)現(xiàn)是布控車輛數(shù)據(jù)庫中的黑名單車輛，則發(fā)出聲光提示報(bào)警信息，黑名單車輛類型包括違規(guī)違章記錄在案、犯罪嫌疑、肇事等；7)可以對上述截流后的圖像進(jìn)行壓縮處理，以減少存儲空間、降低存儲設(shè)備造價(jià)、提高查詢效率。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，上述車輛違章過程記錄文件進(jìn)行處理和管理操作時(shí)1)圖像采樣頻率是可調(diào)的，低頻每秒1至25幀，高頻每秒大于25幀，采樣頻率的調(diào)整根據(jù)是采集單元中視頻器[1]和/或主控機(jī)[3]的選型配置；2)提取車輛OCR特征，識別車牌號碼時(shí)，如果識別有誤或無法識別，可以進(jìn)行人工修正；3)自動截流時(shí)，可以人工干預(yù)截流過程；4)生成各個(gè)車次的數(shù)據(jù)包時(shí)，可以人工修正數(shù)據(jù)包文字信息。交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由管理中心實(shí)現(xiàn)對車輛違章過程進(jìn)行處理的網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)，參見系統(tǒng)原理圖，對管理中心說明如下1)管理中心服務(wù)器[5]通過有線、無線通信方式與公示[6]，工作站，采集單元聯(lián)接形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。其中，工作站分為現(xiàn)場工作站和中心工作站，現(xiàn)場工作站指工作站安裝在接警現(xiàn)場，中心工作站指工作站安裝在管理中心。服務(wù)器、現(xiàn)場工作站和中心工作站的數(shù)量根據(jù)業(yè)務(wù)量的大小決定；2)由現(xiàn)場工作站將上述導(dǎo)入的記錄文件通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡?，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理和管理，結(jié)果存儲在中心工作站同時(shí)存儲在管理中心服務(wù)器[5]中，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布；3)由現(xiàn)場工作站導(dǎo)入上述的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，將結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中進(jìn)行管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布；4)由現(xiàn)場工作站導(dǎo)入上述的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，同時(shí)將導(dǎo)入的記錄文件和結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理、與現(xiàn)場工作站處理結(jié)果進(jìn)行核對、以及管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布；5)管理中心服務(wù)器[5]可以根據(jù)需要存儲原始記錄文件。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由采集單元構(gòu)成的獨(dú)立應(yīng)用系統(tǒng)，可以采集和記錄車輛違章過程圖像，如果采集單元包含主控機(jī)[3]，還可以對不同采集方式和來源的記錄文件自動截流并生成各個(gè)車次數(shù)據(jù)包，存儲，檢索，查詢，打印，取證，傳輸。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由工作站構(gòu)成的獨(dú)立應(yīng)用系統(tǒng)，可以對不同采集方式和來源的記錄文件自動截流并生成各個(gè)車次數(shù)據(jù)包，存儲，檢索，查詢，打印，取證，傳輸。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由工作站構(gòu)成的獨(dú)立應(yīng)用系統(tǒng)，可以對不同采集方式和來源的記錄文件自動截流并生成各個(gè)車次數(shù)據(jù)包，存儲，檢索，查詢，打印，取證，傳輸。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由管理中心服務(wù)器[5]和中心工作站構(gòu)成的獨(dú)立應(yīng)用系統(tǒng)，可以對不同采集方式和來源的記錄文件自動截流并生成各個(gè)車次數(shù)據(jù)包，存儲，檢索，查詢，打印，取證，傳輸。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由管理中心服務(wù)器[5]、公示[6]和中心工作站組成，可以對車輛違章過程進(jìn)行處理、管理和發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，對上述車輛違章過程記錄文件進(jìn)行處理和管理時(shí)，所采用的提取車輛OCR特征、識別車牌號碼、以識別出車牌號碼時(shí)刻的圖像作為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行截流的方法，還可以用車輛車標(biāo)、車輛前部特征、車輛顏色、車型特征提取和定位，以及前述綜合特征提取和定位，以定位的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行截流的方法替代。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，除了對上述車輛違章過程記錄文件進(jìn)行處理和管理外，還可以用于與車輛有關(guān)的視頻信息挖掘，通過車輛號牌、車輛車標(biāo)、車輛前部特征、車輛顏色、車型特征及其相關(guān)聯(lián)的文字信息等特征的提取，定位和獲取車輛信息。
此外，本發(fā)明還提供了一種實(shí)時(shí)交通違章取證檢索系統(tǒng)，由視頻器[1]，主控機(jī)[3]，和顯示器[4]構(gòu)成，可外接補(bǔ)光照明器[2]。交通違章取證檢索系統(tǒng)在采集交通違章過程的同時(shí)，采用上述的方法對采集圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)特征提取，自動截流和生成數(shù)據(jù)包，結(jié)果可存儲在系統(tǒng)中，或通過有線/無線方式、文件拷貝方式傳輸?shù)狡渌鼞?yīng)用系統(tǒng)中作為進(jìn)一步管理用。系統(tǒng)可以手持式或固定安裝式工作。
通過以下參考附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和其它的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將變得更加清楚，其中圖1為本發(fā)明的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法硬件連接示意面說明視頻器[1]，補(bǔ)光照明器[2]，主控機(jī)[3]，顯示器[4]，管理中心服務(wù)器[5]，公示[6]圖2交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法的工作站系統(tǒng)示意3為本發(fā)明的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法的系統(tǒng)4為本發(fā)明的交通違章取證檢索系統(tǒng)和方法的主要工作流程5為本發(fā)明的交通違章取證檢索系統(tǒng)和方法的主要模塊原理圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來對發(fā)明所述的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法作進(jìn)一步的說明。
(一) 車輛違章的類型是違章停車取證時(shí)車輛違章的類型是違章停車取證時(shí)，實(shí)施應(yīng)用交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。在豎有禁停標(biāo)志的某一路段的某一時(shí)段如上午10:00，采用視頻器[1]中的DV攝像機(jī)，先拍攝禁停標(biāo)志，然后連續(xù)順序拍攝該路段上所有違章停放的車輛及其車牌特寫。拍攝完畢后，將DV連接到工作站(即主控機(jī)[3])上對應(yīng)視頻端，運(yùn)行本發(fā)明應(yīng)用軟件，并重放拍攝的錄像帶。設(shè)定截流時(shí)間為基準(zhǔn)點(diǎn)前后各5秒，系統(tǒng)即自動將錄像帶所有記錄的違章車輛順序截流成為對應(yīng)每一個(gè)車次的違章停車數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)組成包括違章停車過程10秒鐘截流視頻圖像，車牌號碼，違章時(shí)間、地點(diǎn)，禁停標(biāo)志，違章事件編號，執(zhí)法警員編號，及其管理信息。將數(shù)據(jù)包存儲在工作站數(shù)據(jù)庫中，即可對該路段和時(shí)段內(nèi)的每一輛違章停車事件進(jìn)行處理包括處罰、查詢、取證、檢索、公示、比對等，和管理包括違章停車的密度、頻率、分布、趨勢以及對執(zhí)法警員的工作考評。
(二) 車輛違章的類型是有散落物從車廂上掉落到路面時(shí)車輛違章的類型是有散落物從車廂上掉落到路面時(shí)，實(shí)施應(yīng)用交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，在指定的道路是彎道、或有坡度處、或有必要檢測處，在路邊或道路的上方龍門架上安裝車輛檢測視頻器[1]。
當(dāng)?shù)缆肥菑澋?、或有坡度處、或有必要檢測處，常有一些車輛裝載物過滿或是裝載物是易散落物時(shí)，因上坡或下坡，或車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，便會有物體從車廂里散落到路面，污染路面，或是造成緊跟裝載有散落物的車輛的后續(xù)車輛發(fā)生事故，在以往的調(diào)查取證時(shí)，較難得到裝載物過滿或是裝載物是易散落物的車輛的證據(jù)，本發(fā)明的實(shí)施方案就是針對此類交通事故取證而研發(fā)的。
具體實(shí)施步驟是車輛通過彎道、或有坡度處、或有必要檢測處，視頻探測觸發(fā)；視頻器[1]根據(jù)環(huán)境光照度設(shè)定電子快門和曝光強(qiáng)度，在夜間自動開啟可控補(bǔ)光照明器；視頻器[1]接收到視頻探測觸發(fā)信號，采集車輛視頻流圖像；主控機(jī)[3]通過有散落物從車廂上掉落到路面時(shí)違章取證識別模塊自動識別和分析視頻流圖像；采用圖像計(jì)量技術(shù)精確測量車輛是否有散落物從車廂上掉落到路面；散落物的體積大小閾值可按具體實(shí)際要求設(shè)置；當(dāng)模塊自動識別判斷出有散落物從車廂上掉落到路面時(shí)，則系統(tǒng)提取在采集到的多幅車輛圖像有散落物為最大值的圖像，同時(shí)視頻器[1]中的特征采集攝像機(jī)保存車輛號牌識別結(jié)果最佳的圖像并打成數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)包記錄車輛信息包括速度、地點(diǎn)、時(shí)間、行駛方向、牌照號碼等；主控機(jī)[3]將違章車輛相關(guān)證據(jù)通過有(或無)線通信接口傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器[5]，車輛管理中心即時(shí)通知收費(fèi)站或卡口，警察攔截處罰；或，主控機(jī)[3]將違章車輛相關(guān)數(shù)據(jù)通過有(或無)線通信接口傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器[5]，警察事后公示[6]進(jìn)行處罰。
本發(fā)明此優(yōu)選實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的顯著進(jìn)步是；解決從海量車輛違規(guī)違章過程圖像數(shù)據(jù)中有效記錄、存儲、挖掘、檢索、查詢和監(jiān)管對當(dāng)事車輛執(zhí)法的問題，極大地提高執(zhí)法處理過程中的效率?？蔀檐囕v車廂里散落到路面，污染路面，或是造成緊跟裝載有散落物的車輛的后續(xù)車輛發(fā)生事故，提供可視圖像證據(jù)；和提供大量交通管理信息；系統(tǒng)對散落物的體積大小閾值調(diào)整設(shè)置容易。非接觸、無損害路面，本發(fā)明的車輛圖像采集方式，是用視頻的方式觸發(fā)，不必開挖公路路面來預(yù)埋車輛檢測線圈，既保護(hù)了公路的路面，又確保設(shè)備今后的維修服務(wù)方便。
(三)車輛違章的類型是車輛行駛時(shí)車輪壓道路中的實(shí)線、非法占道(含公交車道)，強(qiáng)搶超會時(shí)在道路是彎道、或有坡度處、或有必要檢測處、紅燈交叉路口50米內(nèi)有分道線處、非法占道(含公交車道)，強(qiáng)搶超會；道路有彎道處，是交通肇事的多發(fā)地段，交通事故發(fā)生后，交通警察在接到事故發(fā)生報(bào)警后趕到現(xiàn)場，對交通事故痕跡物證勘驗(yàn)，而對事故發(fā)生前的交通現(xiàn)場情形就只能依據(jù)交通事故痕跡物證勘驗(yàn)結(jié)果來推算，給事故的判定帶來一定的困難。若有事發(fā)時(shí)前后一段時(shí)間的檢測錄像，客觀真實(shí)記錄交通事件現(xiàn)場發(fā)生的情形，提供交通事件現(xiàn)場發(fā)生時(shí)的視頻流證掘，則對事故的判定帶來很大的幫助。
當(dāng)違章壓實(shí)線取證模塊自動提取視頻流證據(jù)是當(dāng)車輛正在壓過實(shí)線，該實(shí)線是一邊為機(jī)動車道，另一邊為非機(jī)動車道時(shí)，即機(jī)動車輛在路口信號燈為紅燈，電子眼觸發(fā)信號為停車線下預(yù)埋地感應(yīng)線圈信號觸發(fā)，機(jī)動車輛在無交通警察執(zhí)守路口情況下，或是夜間的情況下，改變行駛車道，繞開停車線下預(yù)埋地感應(yīng)線圈信號觸發(fā)，占用非機(jī)動車道闖紅燈行駛時(shí)，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)違章壓實(shí)線取證模塊提取視頻流證據(jù)。
車輛違章的類型是車輛行駛時(shí)壓到道路中的實(shí)線時(shí)，實(shí)施應(yīng)用交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，在指定的道路是彎道、或有坡度處、或有必要檢測處、紅燈交叉路口50米內(nèi)有分道線處，易發(fā)生非法占道(含公交車道)，強(qiáng)搶超會等地段處，在路邊或道路的上方龍門架上安裝車輛檢測視頻器[1]。
具體實(shí)施步驟是車輛通過彎道、或有坡度處、或有必要檢測處，紅燈交叉路口50米內(nèi)有分道線處，易發(fā)生非法占道(含公交車道)，強(qiáng)搶超會等地段處，在路邊或道路的上方龍門架上安裝車輛檢測視頻器[1]。視頻探測觸發(fā)，視頻器[1]根據(jù)環(huán)境光照度設(shè)定電子快門和曝光強(qiáng)度，在夜間自動開啟可控補(bǔ)光照明器；采用圖像計(jì)量技術(shù)精確測量車輛是否違章壓到道路中的實(shí)線；即，在彎道處占對方車道超車時(shí)、或是在上坡時(shí)占對方車道超車時(shí)，或是在紅燈交叉路口50米內(nèi)有分道線處變道時(shí)，車輛均會首先壓到實(shí)線，視頻探測觸發(fā)，視頻器[1]接收到視頻探測觸發(fā)信號，采集車輛視頻流圖像；主控機(jī)[3]通過違章壓實(shí)線取證識別模塊自動識別和分析視頻流圖像；系統(tǒng)提取在采集到的視頻流圖像中車輛有遠(yuǎn)離已壓到實(shí)線距離為最大值的圖像，同時(shí)視頻器[1]中的特征采集攝像機(jī)保存車輛號牌識別結(jié)果最佳的圖像并打成數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)包記錄車輛信息包括速度、地點(diǎn)、時(shí)間、行駛方向、牌照號碼等；主控機(jī)[3]將違章車輛相關(guān)數(shù)據(jù)通過有線、無線通信接口傳輸?shù)杰囕v管理中心服務(wù)器[5]，車輛管理中心服務(wù)器[5]即時(shí)通知收費(fèi)站或卡口，警察攔截處罰；或，主控機(jī)將違章車輛相關(guān)數(shù)據(jù)通過有線、無線通信接口傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器[5]，警察事后公示[6]進(jìn)行處罰。
本發(fā)明此優(yōu)選實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的顯著進(jìn)步是上述的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法全天候自動監(jiān)測道路交叉口的中實(shí)線、違章停車、高速公路中心雙實(shí)線、接近交叉路口50米內(nèi)變道壓分道單實(shí)線、非法占道(含公交車道)，強(qiáng)搶超會等等的違章行為，并能對違章車輛進(jìn)行監(jiān)測記錄、采集車輛視頻流圖像，協(xié)助交通管理部門對違章駕駛員進(jìn)行處罰教育，促使其自覺遵守交通法規(guī)，增強(qiáng)道路交通安全意識，減少違章和事故，確保道路交通暢通，構(gòu)建和諧安全的社會。
交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法，包括視頻器[1]，補(bǔ)光照明器[2]，主控機(jī)[3]，顯示器[4]，管理中心服務(wù)器[5]，公示[6]。這些硬件設(shè)備和媒體都是現(xiàn)有成熟的設(shè)備，在市場上很容易獲得。而關(guān)鍵的視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊、違章停車取證模塊、散落物違章取證模塊、違章壓實(shí)線取證模塊、違章證據(jù)檢索模塊則是由利普視覺公司技術(shù)研發(fā)中心經(jīng)過多年努力自行研發(fā)出。
需要說明的是，本發(fā)明的特定例已經(jīng)對本發(fā)明所述的交通違章取證檢索系統(tǒng)和方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明所述方法的精神和范圍的情況下對它進(jìn)行的各種顯而易見的改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，包括視頻器[1]，包括公知的攝像機(jī)，電荷偶合器件攝像機(jī)、電荷充放電器件攝像機(jī)、電荷注入器件攝像機(jī)、金屬氧化物半導(dǎo)體攝像機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)中的任一種，用于采集車輛圖像；補(bǔ)光照明器[2]，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)照明器，用于彌補(bǔ)視頻器采集車輛圖像時(shí)環(huán)境光變化和夜間補(bǔ)光；主控機(jī)[3]，包括標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)、商用計(jì)算機(jī)、筆記本電腦，DSP/嵌入式一體機(jī)，手持式裝置，內(nèi)含圖像采集單元，有/無線通信設(shè)備，數(shù)據(jù)采集單元，內(nèi)置軟件包括標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫；顯示器[4]，是標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)顯示器、液晶顯示器，主要用于顯示車輛違章歷史錄像證據(jù)、車牌照號碼、違章時(shí)間、違章地點(diǎn)、車輛管理信息以及交通違章當(dāng)事人登陸違章車輛證據(jù)的檢索界面；管理中心服務(wù)器[5]，是數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信服務(wù)器，內(nèi)含有/無線通信設(shè)備，數(shù)據(jù)采集單元，大容量磁盤存儲器；公示[6]，是廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)站、電信、告示牌、信函中的任意一種；其特征在于，視頻器[1]的接插口與主控機(jī)[3]的接插口相連接，顯示器[4]的輸入端與主控機(jī)[2]的顯示輸出端相連接，補(bǔ)光照明器[2]控制接口與主控機(jī)[3]的補(bǔ)光照明器[2]控制輸出口相連接，主控機(jī)[3]通過計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)有線、無線與管理中心服務(wù)器[5]相連接，公示[6]的控制主機(jī)與車輛管理中心服務(wù)器[5]通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有線、無線連接；以及交通違章車輛的違章證據(jù)是車輛違章時(shí)的車輛違規(guī)違章過程視頻流圖像、系列圖像、照片、來自視頻流編碼文件記錄在存儲介質(zhì)是錄像帶、磁盤、硬盤、光盤中的任意一種；以及主控機(jī)[3]，內(nèi)置本發(fā)明的應(yīng)用軟件，包括圖像采集控制模塊、視頻器和補(bǔ)光照明器控制模塊、車牌照識別模塊、圖像壓縮模塊、自動比對模塊、通信模塊、車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊、違章停車取證模塊、散落物違章取證模塊、違章壓實(shí)線取證模塊、其它違章模塊、違章證據(jù)檢索模塊、管理模塊，執(zhí)法人員和違章車輛的車主以及違章者在與交通違章處罰主控機(jī)相連接的顯示器上對車輛違章證據(jù)檢索查詢；以及管理中心服務(wù)器[5]，內(nèi)置軟件包括標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，以及本發(fā)明的應(yīng)用軟件用于分析、接收、存儲、分發(fā)、公布、查詢、取證和管理所有違章車輛管理信息，包括圖像采集控制模塊、視頻器和補(bǔ)光照明器控制模塊、車牌照識別模塊、圖像壓縮模塊、自動比對模塊、通信模塊、車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊、違章停車取證模塊、散落物違章取證模塊、違章壓實(shí)線取證模塊、其它違章模塊、違章證據(jù)檢索模塊、管理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，車輛違章時(shí)的視頻流是交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中含有視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊，視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對記錄文件中的車輛違章過程視頻圖像自動截流，從任意位置作為起點(diǎn)到任意位置作為終點(diǎn)，順序進(jìn)行圖像采樣，提取車輛OCR特征，識別車牌號碼，以識別出車牌號碼時(shí)刻的圖像作為基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行自動截流，該時(shí)間段的時(shí)間值可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，管理中心服務(wù)器[5]通過有線、無線通信方式與公示，工作站，采集單元聯(lián)接形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；其中，工作站分為現(xiàn)場工作站和中心工作站，現(xiàn)場工作站指工作站安裝在接警現(xiàn)場，中心工作站指工作站安裝在管理中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，車輛違章的類型是違章停車時(shí)，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中的違章停車取證模塊自動提取視頻流證據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，車輛違章的類型是有散落物從車廂上掉落到路面時(shí)，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中的散落物違章取證模塊自動提取視頻流證據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，車輛違章的類型是行駛中車輛車輪壓道路中的實(shí)線時(shí)，交通違章取證檢索系統(tǒng)中的違章壓實(shí)線取證模塊自動提取視頻流證據(jù)。
7.根掘權(quán)利要求1的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，所述的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)是一種手持式交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，由視頻器[1]，主控機(jī)[3]，和顯示器[4]構(gòu)成，外接補(bǔ)光照明器[2]，手持式交通違章取證檢索系統(tǒng)在采集交通違章過程的同時(shí)，對采集圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)特征提取，數(shù)據(jù)挖掘模塊自動截流和生成數(shù)據(jù)包，結(jié)果可存儲在系統(tǒng)中，通過有線/無線方式、文件拷貝方式傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器[5]以及其它應(yīng)用系統(tǒng)中作為進(jìn)一步管理用。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，違章過程的記錄是由單幅圖像完成，數(shù)據(jù)挖掘模塊則只截流基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻的圖像即原始圖像自動截流；違章過程的記錄是由系列圖像完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)數(shù)量幅圖像截流；違章過程的記錄是由視頻流完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，由現(xiàn)場工作站將視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡?，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理和管理，結(jié)果存儲在中心工作站同時(shí)存儲在管理中心服務(wù)器[5]中，由中心工作站通過公示發(fā)布。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，由現(xiàn)場工作站視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，將結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中進(jìn)行管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布。
11.根據(jù)權(quán)利要求3的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，由現(xiàn)場工作站視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，同時(shí)將導(dǎo)入的記錄文件和結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理、與現(xiàn)場工作站處理結(jié)果進(jìn)行核對、以及管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布。
12.根據(jù)權(quán)利要求4的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，違章停車取證模塊自動提取視頻流證據(jù)是對違章停車車輛的視頻流圖像中某一幀圖像號牌識別結(jié)果為最佳時(shí)，將該幀車輛視頻流圖像采集時(shí)間點(diǎn)設(shè)定為視頻流證據(jù)截流時(shí)間段的中間點(diǎn)，將中間點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
13.根據(jù)權(quán)利要求5的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，散落物違章取證模塊自動提取視頻流證據(jù)是當(dāng)散落物從車廂上掉落到路面時(shí)車輛圖像有散落物為最大值時(shí)，該最大值時(shí)的時(shí)間點(diǎn)設(shè)定為視頻流證據(jù)截流時(shí)間段的中間點(diǎn)，將中間點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
14.根據(jù)權(quán)利要求6的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，違章壓實(shí)線取證模塊自動提取視頻流證據(jù)是當(dāng)車輛車輪正在壓過實(shí)線，該實(shí)線是一邊為機(jī)動車道，另一邊為非機(jī)動車道時(shí)，即機(jī)動車輛在路口信號燈為紅燈，電子眼觸發(fā)信號為停車線下預(yù)埋地感應(yīng)線圈信號觸發(fā)，機(jī)動車輛在無交通警察執(zhí)守路口情況下，以及在夜間的情況下，改變行駛車道，繞開停車線下預(yù)埋地感應(yīng)線圈，占用非機(jī)動車道闖紅燈行駛時(shí)，交通違章取證檢索系統(tǒng)中的違章壓實(shí)線取證模塊自動提取視頻流證據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，用截流后的圖像為基礎(chǔ)生成對應(yīng)各個(gè)車次的數(shù)據(jù)包，每一個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)組成包括違章車輛違章過程截流圖像，車牌號碼，違章時(shí)間、地點(diǎn)，違章標(biāo)志，違章事件編號，執(zhí)法警員編號，及其管理信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，其特征在于，違章壓實(shí)線取證模塊自動提取視頻流證據(jù)是當(dāng)車輛車輪正在壓過實(shí)線時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，該時(shí)間點(diǎn)設(shè)定為視頻流證據(jù)截流時(shí)間段的中間點(diǎn)，將中間點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
17.一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，包括以下步驟硬件設(shè)備包括視頻器[1]、補(bǔ)光照明器[2]、主控機(jī)[3]、顯示器[4]、管理中心服務(wù)器[5]、公示[6]；用視頻器[1]對交通場景進(jìn)行拍攝，交通場景是違章停車時(shí)，有散落物從車廂上掉落到路面時(shí)，車輛行駛車輪壓道路中的實(shí)線時(shí)、非法占道(含公交車道)，強(qiáng)搶超會、闖紅燈、超速行駛、超載超重中的任意一種，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘主控機(jī)[3]中數(shù)據(jù)挖掘模塊自動提取違章視頻流圖像取證證據(jù)；其特征在于，交通違章車輛的違章取證證據(jù)視頻數(shù)據(jù)挖掘是車輛違章時(shí)的車輛違規(guī)違章過程視頻流圖像、系列圖像、單幅照片、來自視頻流文件的車輛違規(guī)違章過程記錄中的任意一種；交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘主控機(jī)[3]中含有視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊，視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對記錄文件中的車輛違章過程視頻圖像自動截流，從任意位置作為起點(diǎn)到任意位置作為終點(diǎn)，順序進(jìn)行圖像采樣，提取車輛OCR特征，識別車牌號碼，以識別出車牌號碼時(shí)刻的圖像作為基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行自動截流，該時(shí)間段的時(shí)間值可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要調(diào)整；數(shù)據(jù)挖掘模塊自動分析每一幅圖像，用車輛車標(biāo)、車輛前部特征、車輛顏色、車型特征提取和定位，以及綜合特征提取和定位，以定位的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行自動截流，該時(shí)間段的時(shí)間值可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要調(diào)整；車輛違章過程的記錄是由單幅圖像完成，數(shù)據(jù)挖掘模塊則只截流基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻的圖像即原始圖像自動截流；違章過程的記錄是由系列圖像完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)數(shù)量幅圖像截流；違章過程的記錄是由視頻流完成，則以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流；數(shù)據(jù)挖掘模塊將定位到車牌照的當(dāng)前圖像前后一段時(shí)間內(nèi)的視頻流截?cái)啵⒋虺梢粋€(gè)數(shù)據(jù)包，用數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)組成信息，包括違章車輛違章過程截流圖像，車牌號碼、顏色、漢字、字母、數(shù)字，違章時(shí)間、地點(diǎn)，違章標(biāo)志，違章事件編號，執(zhí)法警員編號，及其管理信息，進(jìn)行組合、模糊查詢；所生成的數(shù)據(jù)包以數(shù)據(jù)庫方式存儲管理；以及由現(xiàn)場工作站將視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡?，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理和管理，結(jié)果存儲在中心工作站同時(shí)存儲在管理中心服務(wù)器[5]中，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布；由現(xiàn)場工作站視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，將結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中進(jìn)行管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布；由現(xiàn)場工作站視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入的記錄文件，對記錄文件進(jìn)行處理和管理，同時(shí)將導(dǎo)入的記錄文件和結(jié)果通過有線、無線方式傳輸?shù)街行墓ぷ髡竞凸芾碇行姆?wù)器[5]中，由中心工作站對記錄文件進(jìn)行處理、與現(xiàn)場工作站處理結(jié)果進(jìn)行核對、以及管理，由中心工作站通過公示[6]發(fā)布。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，其特征在于，數(shù)據(jù)挖掘模塊中的圖像采樣頻率是可調(diào)的，低頻每秒1至25幀，高頻每秒大于25幀，采樣頻率的調(diào)整是根據(jù)采集單元中視頻器和主控機(jī)的選型配置而定。
全文摘要
一種用于交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法，利用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對車輛在交通違規(guī)違章過程中被拍攝到的靜態(tài)或動態(tài)視頻圖像視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行自動識別，依違規(guī)違章類型從機(jī)動車輛違規(guī)違章海量數(shù)據(jù)中提取不同形式的視頻圖像證據(jù)，為交通違規(guī)違章取證提供視頻數(shù)據(jù)挖掘的一種有效的記錄、存儲、檢索、查詢系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括視頻器、主控機(jī)、補(bǔ)光照明器、顯示器、管理中心服務(wù)器、違章處罰公示；應(yīng)用于交通管理部門對違章車輛的車主以及違章者進(jìn)行處罰，執(zhí)法人員和違章者可方便、快捷的檢索、查詢機(jī)動車輛違規(guī)違章的視頻圖像證據(jù)；增強(qiáng)交通安全意識，減少違章和事故，確保道路暢通。
文檔編號G08G1/017GK1851777SQ20061001091
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者李一民, 潘曉露, 何奇榮 申請人:昆明利普機(jī)器視覺工程有限公司