[发明专利]基于全方位视觉传感器的违章车辆监控装置

摘要

一种基于全方位视觉传感器的违章车辆监控装置，属于车辆违章监控装置领域，包括微处理器、用于监视道路情况的监控传感器以及交通信号灯，所述监控传感器连接微处理器，所述的微处理器包括：图像数据读取模块，图像数据文件存储模块，监控传感器是全方位视觉传感器，微处理器还包括：传感器标定模块，虚拟检测线设定模块，车道通行方向设定模块，交通信号灯状态检测区域设定模块，图像展开处理模块，色彩空间转化模块，自适应背景消减处理模块，连通区域标识模块，运动车辆跟踪模块，车辆违章判断模块，该模块包括：具有车道行驶方向的道路违章判断单元和无车道行驶方向的道路违章判断单元。本发明减少成本、监控灵活、实时性好、准确性高。

主权项

1、一种基于全方位视觉传感器的违章车辆监控装置，包括微处理器、用于监视道路情况的监控传感器以及交通信号灯，所述监控传感器连接微处理器，所述的微处理器包括：图像数据读取模块，用于读取从全方位视觉传感器传过来的视频图像信息；图像数据文件存储模块，用于将读取的视频图像信息通过文件方式保存在存储单元中；其特征在于：所述的监控传感器是全方位视觉传感器，所述的全方位视觉传感器包括用以反射监控领域中物体的外凸折反射镜面、用以防止光折射和光饱和的黑色圆锥体、透明圆柱体、二次反射平面镜面和摄像头，所述的外凸折反射镜面位于透明圆柱体的上方，外凸折反射镜面朝下，黑色圆锥体固定在二次反射平面镜面的中心，摄像头对着二次反射平面镜面朝下，所述的二次反射平面镜面位于外凸反射镜面的虚焦点位置，所述的摄像头位于外凸反射镜面的实焦点位置；所述的微处理器还包括：传感器标定模块，用于建立空间的道路图像与所获得的视频图像的对应关系，在水平方向实物图像坐标与图像呈线性关系；虚拟检测线设定模块，用于依照道路平面的停止线，建立与停止线对应的虚拟检测线；车道通行方向设定模块，用于设定道路的各车道上允许车辆运行的方向，该通行方向与实际路口车道情况相一致，且与上述交通信号灯的设定相匹配；交通信号灯状态检测区域设定模块，用于设定各交通信号灯的图像检测区域，并设定各个信号灯与道路车道的匹配关系；图像展开处理模块，用于将读取的圆形视频图像展开为四个道路方向柱状图；色彩空间转化模块，用于将交通图像的RGB色彩空间转换到YUV空间；自适应背景消减处理模块，用于提取出前景目标对象，在自适应背景消减处理模块中，采用混合高斯分布模型的自适应背景消除算法，使用混合高斯分布模型来表征图像帧中每一个像素点的特征；当获得新的图像帧时，更新混合高斯分布模型；在每一个时间段上选择混合高斯分布模型的子集来表征当前的背景；如果当前图像的像素点与混合高斯分布模型相匹配，则判定该点为背景点，否则判定该点为前景点，得到前景目标图像；连通区域标识模块，用于标识出各个前景目标的连通区域，计算运动目标信息：目标大小、位置坐标、质心坐标；运动车辆跟踪模块，用于记录每帧图像获得的各个运动目标的外围矩形和运动信息，将同一车辆在不同的帧中进行相互关联，跟踪了解车辆在每一帧的行驶状况；车辆违章判断模块，该模块包括：具有车道行驶方向的道路违章判断单元，用于根据虚拟车道上检测是否有车辆变道行驶，如果变道行驶，判定为违章行驶；如车道上当设定方向行驶的红灯亮时，如果发现车辆正在进入停止虚拟线或者处在停止虚拟线位置上，判定为违章行驶；当车道上设定方向行驶的黄灯亮时，如果发现有车辆正在进入停止虚拟线，判定为违章行驶；无车道行驶方向的道路违章判断单元，用于设定方向的红灯亮时，发现有车辆正在进入停止虚拟线或者处在停止虚拟线位置上，设定该车辆为越线状态.并继续跟踪，如果跟踪发现设定了越线状态的车辆并没有向右转弯，判定为违章行驶。