[发明专利]基于数字摄像机的闯红灯检测系统及方法

权利要求书

1.基于数字摄像机的闯红灯检测系统，其特征在于：主要包括有前端设备和地面设备；

前端设备主要包括有云台、防护罩(5)、安装在防护罩(5)内的数字摄像机(1)、前端光端机(2)、稳压电源(3)；其中，数字摄像机(1)和前端光端机(2)通过1394转接线相连，前端光端机(2)和地面光端机(10)通过光纤(6)相连接；

地面设备主要包括有安装有检测系统软件的工控机(9)、地面光端机(10)以及连接工控机(9)和地面光端机(10)的1394转接线；工控机(9)中还安装有用于与地面光端机(10)传输信号的1394采集卡和与传输信号灯状态的开关量输入输出卡；

所述的数字摄像机(1)的分辨率大于1280*1024。

2.根据权利要求1所述的基于高分辨率数字摄像机的闯红灯检测系统，其特征在于：所述的前端设备还包括有用于夜晚增加路口光照度的补光灯(8)。

3.一种使用权利要求1所述的基于高分辨率数字摄像机的闯红灯检测系统对道路进行监控的方法，其特征在于，该方法是按以下步骤实现的：

1)启动工控机(9)，运行闯红灯检测系统；

2)前端设备中的数字摄像机(1)获得当前路口图像并传输给前端光端机(2)，前端光端机(2)将数字图像信号转化为光信号，并通过光纤(6)传至地面设备中的地面光端机(10)，地面光端机(10)又将光信号转化为数字信号，并通过1394采集卡传入工控机(9)；

3)工控机(9)中的开关量输入输出卡通过判断信号灯电平状态将当前信号灯状态传入工控机(9)；

4)工控机(9)中的闯红灯检测系统软件通过处理路口图像，获得车辆的行驶信息，并结合信号灯状态判断是否闯红灯，然后将车辆在停车线前后的图片序列或视频流进行保存，并记录详细信息：

具体方法为：

i)工控机(9)根据数字摄像机(1)采集的图像信息，对数字摄像机(1)的快门和图像的增益进行自调节；

ii)对采集得到的路口图像进行基于背景差分法的目标提取，检测区域内的车辆和行人都作为前景目标被识别，通过对前景目标的对比度、区域灰度、面积和高宽比的判断提取出行驶车辆目标；

iii)根据检测线和闯红灯判断依据，即通过在图像上标示出来的车辆停止线对车辆目标的越线行为进行判断，并通过读取信号灯状态判断车辆是否闯红灯；如闯红灯，则根据车辆所在位置、像素面积和色彩分别提取出车辆所在车道信息、型号和颜色信息；

iv)对闯红灯的目标车辆的牌照信息进行提取：首先进行车牌定位，通过一种基于边缘检测算法的区域检测方法首先获得车辆的边缘信息，然后根据牌照的像素面积、长宽比和灰度信息可以确定车牌区域；

v)对检定的车牌区域中的车牌信息通过基于神经网络的OCR技术进行车牌识别，获得车辆的牌照信息；

vi)将车辆越线前和越线后的图片序列或视频流进行存储，并且在文本文件中记录当前记录的时间、每个图片的唯一序号、车辆所在车道信息、车辆型号大小信息、车辆颜色信息和车牌照号码信息。