[发明专利]位于交通路口的违章电子识别平台

摘要

本发明涉及一种位于交通路口的违章电子识别平台，所述识别平台包括CMOS视觉传感器、检测带图像分割器、车辆图像分割器、计数器和嵌入式处理器，所述CMOS视觉传感器采集直行方向图像，所述检测带图像分割器用于从所述直行方向图像中分离出检测带图像，所述车辆图像分割器用于分离出检测带图像中的运动车辆图像，所述计数器连接所述车辆图像分割器，用于在预定红灯时刻计算运动车辆图像的帧数，所述嵌入式处理器与所述计数器连接，基于所述计数器的计数结果确定是否存在车辆闯红灯。本发明还使用了清晰化图像处理器以克服雾霾天气对图像的影响。通过本发明，即使在各种雾霾天气下，也能够保障车辆违章的电子检测精度。

主权项

一种位于交通路口的违章电子识别平台，所述识别平台包括CMOS视觉传感器、检测带图像分割器、车辆图像分割器、计数器和嵌入式处理器，所述CMOS视觉传感器用于对交通路口内的直行车道方向所在区域进行拍摄，以获得直行方向图像，所述检测带图像分割器连接CMOS视觉传感器，在直行车道方向的预定红灯时刻内，从所述直行方向图像中分离出检测带图像，所述车辆图像分割器连接所述检测带图像分割器，分离出检测带图像中的运动车辆图像，所述计数器连接所述车辆图像分割器，用于在预定红灯时刻计算运动车辆图像的帧数，所述嵌入式处理器与所述计数器连接，在预定红灯时刻内，基于所述计数器的计数结果确定是否存在车辆闯红灯；其特征在于，所述识别平台还包括：用户输入器件，用于根据用户的输入，设定预定汽车上限灰度阈值、预定汽车下限灰度阈值和预定计数阈值，还根据用户的输入，对交通路口内的直行车道方向的检测带进行设置，所述检测带被设置在交通路口内的直行车道方向的人行道前端，为一矩形区域，所述检测带在所述直行方向图像中占据120×80像素矩阵；供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；位置传感器，包括第一位置传感单元和第二位置传感单元，所述第一位置传感单元设置在检测带前端位置，用于在预定红灯时刻内检测是否有车辆经过检测带前端位置，如果有，则输出第一车辆经过信号，所述第二位置传感单元设置在交通路口中心线位置，用于在预定红灯时刻内检测是否有车辆经过交通路口中心线位置，如果有，则输出第二车辆经过信号，第一位置传感单元和第二位置传感单元都为接触式传感单元，通过检查存在预定压力以上的物体接触来确定有车辆经过，所述交通路口中心线位置在所述检测带前端位置之前；同步动态随机存储器SDRAM，分别连接用户输入器件、检测带图像分割器、车辆图像分割器和嵌入式处理器，接收并存储预定汽车上限灰度阈值、预定汽车下限灰度阈值、预定计数阈值和所述检测带设置信息；清晰化图像处理器，位于所述CMOS视觉传感器和所述检测带图像分割器之间，用于接收所述直行方向图像，对所述直行方向图像进行去雾处理以获得去雾直行方向图像，替换所述直行方向图像，将所述去雾直行方向图像输入所述检测带图像分割器以分离出检测带图像；所述清晰化图像处理器包括：雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时检测交通路口所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；整体大气光值获取子设备，与所述CMOS视觉传感器连接以获得所述直行方向图像，计算所述直行方向图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；大气散射光值获取子设备，与所述CMOS视觉传感器和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述直行方向图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和0中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；介质传输率获取子设备，与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将1减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；清晰化图像获取子设备，与所述CMOS视觉传感器、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接，将1减去每一个像素的介质传输率以获得第一差值，将所述第一差值乘以整体大气光值以获得乘积值，将所述直行方向图像中每一个像素的像素值减去所述乘积值以获得第二差值，将所述第二差值除以每一个像素的介质传输率以获得每一个像素的清晰化像素值，所述直行方向图像中每一个像素的像素值包括所述直行方向图像中每一个像素的R，G，B三颜色通道像素值，相应地，获得的每一个像素的清晰化像素值包括每一个像素的R，G，B三颜色通道清晰化像素值，所有像素的清晰化像素值组成去雾直行方向图像；所述车辆图像分割器将检测带图像中灰度值在预定汽车上限灰度阈值和预定汽车下限灰度阈值之间的像素识别并组成车辆图像，当检测带图像中存在车辆图像时，基于前后两帧车辆图像，确定车辆是否运动，如果运动，判断前后两帧车辆图像中的后面的一帧为运动车辆图像，所述计数器值自动加1以计算运动车辆图像的帧数，以前后两帧车辆图像中的后面的一帧作为新的前一帧，继续基于新的前后两帧车辆图像，执行上述运动车辆图像判断和上述计数器操作，直到检测带图像中不存在车辆图像；所述嵌入式处理器与位置传感器、计数器和车辆图像分割器分别连接，当在车辆图像分割器中的第一帧运动车辆图像对应的时间后依次接收到第一车辆经过信号和第二车辆经过信号，且计数器值超过预定计数阈值时，发出车辆闯红灯信号，并将第一帧运动车辆图像发送给车牌识别器件；车牌识别器件，与所述嵌入式处理器连接，基于第一帧运动车辆图像，根据车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法识别车辆的车牌数据；无线数据通信设备，连接所述车牌识别器件和所述嵌入式处理器，将车牌识别器件输出的车牌数据和与车辆闯红灯信号对应的文字信息都通过无线通信网络分别发送给车牌数据对应车主的移动终端和交通管理中心；所述用户输入器件、所述同步动态随机存储器、所述车辆图像分割器、所述嵌入式处理器和所述车牌识别器件都设于位于交通路口的仪表盒内；所述CMOS视觉传感器、所述清晰化图像处理器和所述无线数据通信设备都设置在交通路口上方的固定杆上；所述CMOS视觉传感器拍摄的直行方向图像的分辨率为1920×1080；所述嵌入式处理器为飞思卡尔IMX6处理器。