[发明专利]一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍系统及方法

权利要求书

1.一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍系统，其特征在于：包括：

摄像单元，用于拍摄被检测区域的视频图像；

红灯检测器，用于统计红灯区域被判定为超红像素的比例；

闯红灯规则设置模块，用于设置闯红灯抓拍规则及参数；

闯红灯视频处理模块，根据闯红灯抓拍规则以及红灯检测器的检测结果，对摄像单元所拍摄的视频图像进行分析处理，所述闯红灯视频处理模块至少包括车牌检测器、车尾灯检测器、车牌跟踪器以及车尾灯跟踪器；

抓拍单元，根据闯红灯视频处理模块的处理结果进行闯红灯抓拍。

2.如权利要求1所述的一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍系统，其特征在于：所述红灯检测器的判断规则是：统计红灯区域中超红像素的比例，当超红像素的比例大于90%，则判定为红灯，否则为非红灯。

3.如权利要求2所述的一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍系统，其特征在于：所述超红像素的判定规则是：R>G+50&&R>B+50&&R>150&&G<100&&B<100，其中R、G、B分别为像素的RGB值分量，&&表示同时满足条件。

4.如权利要求1所述的一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍系统，其特征在于：所述闯红灯规则设置模块设置停止线、车道、车辆直行离开的抓拍线、车辆左转离开的抓拍线以及车辆右转离开的抓拍线。

5.如权利要求1所述的一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍系统，其特征在于：所述闯红灯抓拍系统还包括网络交换机，所述网络交换机通过有线或无线的网络将摄像机采集到的图像或视频传输到远程存储中心。

6.如权利要求1所述的一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍系统，其特征在于：所述闯红灯抓拍系统还包括补光灯，所述补光灯为闪频灯。

7.如权利要求1所述的一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍系统，其特征在于：所述抓拍单元的抓拍规则是：在停止线后抓拍第一张车辆图像，车辆越过停止线抓拍第二张图像，车辆越过直行离开抓拍线、左转离开抓拍线和/或右转离开抓拍线抓拍第三张图像，每张图像均包含清晰可辨的车辆信息、车牌信息以及车辆行驶行为的信号灯状态。

8.一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍方法，其特征在于：所述方法应用权利要求1-7中任一项所述的系统，并包括以下步骤：

1）从摄像单元获取一帧图像；

2）计算得到该帧图像的灰度图像和RGB空间的数据；

3）用当前灰度图像与前一帧灰度图像做帧差得到前景；

4）如果前景像素比例大于一定阈值，在前景区域同时启动车牌检测器和车尾灯检测器以检测车牌和车尾灯；

5）根据车牌与车辆的位置关系，将车牌范围外扩，得到车辆目标位置；

6）通过车辆跟踪器跟踪车辆，通过车尾灯跟踪器跟踪车尾灯；

7）如果车辆目标是新目标，计算车辆目标框内包含的车尾灯，建立车辆目标与车尾灯的关联关系；

8）在跟踪过程中，如果车辆与对应的车尾灯位置发生了偏移并且车尾灯还在跟踪，则利用初始化的车尾灯与车辆的相关位置参数调整车辆位置，从而与车尾灯对应；如果车辆与对应的车尾灯位置发生了偏移并且车尾灯跟踪失败，则使用上一帧车尾灯所在位置与车辆的关联关系计算得到上一帧车辆位置，并取上一帧图像信息初始化车辆跟踪参数；

9）根据以上步骤得到的各个车辆目标的运动轨迹，及闯红灯抓拍规则进行闯红灯抓拍；

10）将灰度图像复制给前一帧灰度图像。

9.一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍方法，其特征在于：所述步骤4）中的车牌检测器是基于haar特征的svm分类器，所述车尾灯检测器的检测方法是：R>G+50&&R>B+50&&R>150&&G<100&&B<100或者R>B+50&&G>B+50&&R>150&&G>150&&B<100，其中，R、G、B分别是像素的RGB值分量，&&表示同时满足条件。

10.一种低照度下鲁棒的闯红灯抓拍方法，其特征在于：所述步骤6）中的车尾灯跟踪具体包括以下步骤：

6.1）计算当前帧检测到的车尾灯目标和上一帧跟踪队列中车尾灯的距离和颜色相似度；

6.2）选择距离最近并且颜色相似度大于一定阈值的车尾灯跟踪目标，将检测目标加入该跟踪目标队列中，否则作为新目标加入跟踪队列。