[发明专利]一种基于视频地理围栏的机动车违章行为检测方法

说明书

本发明公开了一种基于视频地理围栏的机动车违章行为检测方法，包括以下步骤：S1：获取监控路口的大比例尺地图；S2：建立视频图像空间和地理空间的映射关系；S3：为每一个车道，根据路标信息建立相应规则的地理围栏；S4：将已完成设置的围栏对应位置映射至视频空间，建立视频空间与地理围栏的双向联动；S5：通过目标检测与跟踪方法，跟踪并记录车辆行驶轨迹，判断其与建立地理围栏间的位置关系，判定是否存在违章行为。

技术领域

本发明涉及一种机动车违章行为检测方法，属于交通违章检测技术领域。

背景技术

近些年来，随着经济的高速发展，人们生活水平不断提升，我国的机动车数量更是每年在以指数级的速度增长，随之而来的城市交通拥堵、交通事故频发、交通管理落后等交通问题给交通管理部门提出了新的挑战。有关统计表明，在交通事故成因方面，车辆违章是最为主要的诱因。为了缓解我国交通问题，维护交通秩序的稳步运行，就必须要强化对车辆交通违章行为进行实时监测，及时纠正存在的各种车辆违章行为。

目前，我国机动车违章检测技术与手段日趋多样化，主要包括：波频检测技术、磁频检测技术和视频检测技术。但三种技术均存在一定的不足，如波频检测技术的监测范围受车型、车高变化的影响，检测精度易受环境的影响(宋颖华.交通检测技术及其发展[J].公路,2000(9):34-37)；磁频检测技术检测参数相对较小，无法对途经车辆的型号等有关详细信息进行准确识别(马超.基于视频技术的车辆违章监测与车流量统计[D].郑州大学,2014.)；视频检测技术种图像处理的实时性较差，检测精度受整个系统软、硬件的限制。

在现有的机动车违章行为检测研究中，前人对于闯红灯、车辆超速、车辆逆行现象的检测已较为成熟。如对信号灯和停止线的识别检测，通过信号灯状态的判断和车辆质心与停止线的位置关系来判定是否存在闯红灯行为(宋晨炜,曹国勇,李声飞.基于视频的车辆闯红灯检测系统设计[J].数字通信,2009,36(2):79-82；江旺，一种机动车闯红灯检测系统，发明专利，CN108615367A)；根据车辆运动轨迹坐标序列点来判断车辆的行驶方向进而判定是否存在逆行现象(杨昌勇,刘建伟,曹泉.车辆违章逆行的图像自动检测与识别[J].计算机工程与设计,2005,26(10):2825-2827)；在视频区域上设定两条距离已知的虚拟检测线来求解车辆通过其的实际速度，借此来判定车辆是否存在超速违规行为(邹震.智能交通系统中违章车辆快速检测方法研究[D].上海交通大学,2013；曹石等，防止车辆超速违章的系统，发明专利，CN205292294U)。也有部分专家学者对违章变道现象进行检测，主要是通过车辆和交通线的位置关系来判断是否存在压线行为，但判定方法复杂，检测效率较低，结果精度较低(黄春贤.基于视频的车辆违禁压线检测的研究与实现[D].电子科技大学,2011；林正奎等，一种车辆越线违章行为监测方法及系统，发明专利，CN108665712A)。因此，本发明采用视频地理围栏技术，提出一种面向城市道路路口，主要针对违章变道、不按规定车道行驶现象的智能化机动车违章行为检测方法，以转变传统车辆违章监管模式，解决目前在这一领域管理方式不完善、技术手段不成熟等问题。

视频地理围栏(Geo-fencing)是基于位置服务(LBS)发展的一种新应用，是指以虚拟的栅栏围出一个虚拟的地理边界，当目标进入或离开某个特定地理区域，或在该区域内活动时，视频传感器终端可以自动接收相应的服务信息、通知和警告(黄俊.基于Android系统的远程监控与控制系统的设计与实现[D].宁波大学,2014.)。视频地理围栏技术具有双向联动、被动定位、目标可视等特征，能够实现视频地理围栏边界和获取的目标坐标在视频空间场景下的联动展现和存储；同时这种被动式定位使得围栏的服务或监控目标更加全面化和一般化，不会产生由于传感器硬件设备与目标自身行为所而造成的围栏内目标遗漏，且包括目标地理坐标、前景信息、颜色特征、几何轮廓等丰富的定位可视性信息，对于城市管理等具有重要应用价值。