CN103208183A - 一种交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，包括以下步骤：步骤1：视频器采集车辆违章过程图像；步骤2：对车辆违章过程图像进行模式识别，提取车辆特征；步骤3：主控机利用视频数据挖掘模块对车辆特征数据进行截流，并将数据打包；步骤4：主控机和显示器将数据包的内容进行储存、查询、打印以及导出；步骤5、主控机将车辆违章图像数据通过无线网络或有线网络发送至管理中心服器管理。本发明可以准确的采集车辆的违章行为数据，并能对违章车辆进行检测记录、检索和查询，协助交通管理部门对违章驾驶员进行处罚教育，促使其自觉遵守交通法规，增强道路交通安全意识，减少违章和事故，确保道路交通畅通，构建和谐安全的社会。

Description

一种交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法

技术领域

本发明涉及一种交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法。

背景技术

当今社会，城市交通发达，全社会汽车拥有量暴增。我国各大城市都在努力发展交通、加强交通管理、提高交通效率为重大责任及急切要求。

随着我国车辆与道路通车里程的增加，车辆运行速度的提高，交通事故不断增加，影响了国民经济的发展和人民群众的正常生活。导致交通事故量增加的主要因素之一是车辆在行驶过程中人为和非人为产生的各种违规违章事件。

有关的违规违章事件包括：闯红灯、非法停车、超速行驶、长期占用超车道、占用公交车道和非机动车道、长时间压线行驶、变道压中心双实线，接近交叉路口50米内变道压分道单实线、超限超载、行驶过程中散落物。出入口匝道是高速公路事故多发点段，据统计告诉公路发生在出入口匝道附近的交通事故数占总事故数的33%，其中追尾事故的比例高达42.3%。停车、倒车、逆行、低速行驶、超速行驶、违章变换车道等重点违法行为容易导致追尾事故。

现在的道路交通安全设施建设中，采用了几种公知的技术工具，可以监控和记录上述事件的违规违章过程，并能对当事车辆和人员按章处罚。但是目前的道路视频检测***大都需要人工对目标车辆行为进行判断，不但反应缓慢，而且工作强度大，人力成本高，发现事件后，不能及时有效的发布信息并采取合理的管理措施，特别是当重点违法行为已经发生或正在发生时，不能立刻实施有效地预警和交通执法管控。例如，电子警察可以记录车辆闯红灯过程；固定或移动式测***设备可以记录车辆超速过程；道路通用和专用监控***可以记录车辆占道、压线、强抢超汇、超限超载、行驶过程中散落物体过程；摄像机或数码相机可以拍摄记录非法停车现场。这些技术工具的共同特点是将车辆的违规违章过程记录在存储介质如磁盘、硬盘、光盘或录像中。

但是，随着记录时间的增长、所记录数据量的增大和存储介质数量的增加，违规违章过程数据变成了海量数据，从存储介质中提取每一个违规违章过程记录作为取证依据成为一件费时费力的事，甚至难于实现。严重影响执法过程中的有效性。

然而，现有的公知技术和公开发明都没有提供有效的***和方法解决交通违章海量视频数据挖掘问题。例如，公安机关交通管理部门交通民警发现交通违章行为应当予以纠正，并责令当事人改正或者限期改正。对应应当给予处罚的，依据交通违章事实和法律、法规的有关规定做出处罚决定。传统工作模式包括，执法人员如交警用DV录像违章停车的车辆，从车管所数据库中人工查找当事车辆信息，开出罚单，录像带保存作为取证依据。如果当事人主动接受处罚，办理被处罚手续时要求证实违章过程或当事人没有前来办理处罚事宜，交警都需要从录像带中找出当事人违章时的过程证据，在录像带所存储数据量大或时间跨度长时，检索查询将耗时耗力甚至难于实现。另外， 对于逾期末办理接受处罚手续的当事人，交警也难于从海量数据中查找取证并按照交通规则加重处罚。

现有技术存在的问题是需要通过海量车辆违规违章过程图像数据中进行有效记录、存储、挖掘、检索、查询和监管对当事车辆执法；存储介质量增大；对当事车辆处罚后，难于有效检索或查询当事车辆处罚工作执行情况；缺乏监管对当事车辆执法的技术手段；难于统计违规违章车辆密度和分布情况；难于分析执法人员工作效率；此外，若当事人不服处罚决定的，可以依法申请行政复议或提起行政诉讼时，则公安机关交通管理部门要授权给专门的合法人员从海量数据中提取出当事人原始车辆违章历史录像作为证据在复议或行政诉讼时出示。

发明内容

本发明设计了一种交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，其解决的技术问题是需要通过海量车辆违规违章过程图像数据中进行有效记录、存储、挖掘、检索、查询和监管对当事车辆执法；存储介质量增大；对当事车辆处罚后，难于有效检索或查询当事车辆处罚工作执行情况；缺乏监管对当事车辆执法的技术手段；难于统计违规违章车辆密度和分布情况；难于分析执法人员工作效率；此外，若当事人不服处罚决定的，可以依法申请行政复议或提起行政诉讼时，则公安机关交通管理部门要授权给专门的合法人员从海量数据中提取出当事人原始车辆违章历史录像作为证据在复议或行政诉讼时出示。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，包括以下步骤：步骤1：视频器采集车辆违章过程图像；步骤2：对车辆违章过程图像进行模式识别，提取车辆特征；步骤3：主控机利用视频数据挖掘模块对车辆特征数据进行截流，并将数据打包；步骤4：主控机和显示器将数据包的内容进行储存、查询、打印以及导出；步骤5、主控机将车辆违章图像数据通过无线网络或有线网络发送至管理中心服器管理。

进一步，步骤3中的视频数据挖掘模块对车辆违章过程视频图像自动截流，从任意位置作为起点到任意位置作为终点，安顺序进行图像采样，提取车辆OCR特征，识别车牌号码，以识别出车牌号码时刻的图像作为基准点，进行自动截流。

进一步，在起点设置为上行违章取证监控点，在终点设置为下行违章取证监控点，上、下行违章取证监控点分别设置视频器和主控机。

进一步，视频数据挖掘模块对车辆违章过程视频图像自动截流为以下三种方式中的任何之一：截流单幅图像，只截流基准点时刻的图像即原始图像；或者截流系列图像，以基准点为中心，将基准点前和后可调数量幅图像截流；或者截流视频流，以基准点为中心，将基准点前和后可调时间段视频流截流。

进一步，步骤3中数据包记录车辆信息包括：速度、地点、时间、行驶方向以及牌照号码。

进一步，步骤4中使用的存储介质为录像带、磁盘、硬盘、光盘中的任意一种或多种。

该交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法与传统的交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法相比，具有以下有益效果：

（1）本发明可以准确的采集车辆的违章行为数据，并能对违章车辆进行检测记录、检索和查询，协助交通管理部门对违章驾驶员进行处罚教育，促使其自觉遵守交通法规，增强道路交通安全意识，减少违章和事故，确保道路交通畅通，构建和谐安全的社会。

（2）本发明由于利用视频数据挖掘模块对车辆特征数据进行截流，可以提供车辆违章过程的多种模式视频，更加准确的和高质量的提供违章车辆信息。

（3）本发明由于在起点设置为上行违章取证监控点，在终点设置为下行违章取证监控点，从多个角度记录违章车辆信息，提供高质量多角度的车辆信息，确保信息的真实性和可靠性。

附图说明

图1：本发明交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法中使用到的硬件连接示意图；

图2：本交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法中的各工作站位置示意图；

图3：本发明交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法主要工作流程图；

图4：本发明方法中视频数据挖掘模块工作原理示意图。

附图标记说明：

1—视频器，2—补光照明器，3—主控机，4—显示器，5—管理中心服务器。

具体实施方式

下面结合图1至图4，对本发明做进一步说明：

如图1所示，交通违章取证的车辆视频数据挖掘***包括视频器1、补光照明器2、主控机3、显示器4以及管理中心服务器5。车辆通过弯道、有坡度处、有必要进行检测的地方、红灯交叉路口50米内有分道线处、易发生非法占道等地段，在路边或道路的上方龙门架上安装车辆检测视频器1。

视频器1视频探测触发，视频器1根据环境光照度设定电子快门和曝光强度，在夜间自动开启可控补光照明器2；采用图像计量技术精确测量车辆是否违章压线；主控机3通过违章压线取证识别模块自动识别和分析视频流图像；***提取在采集到的视频流图像中车辆有远离已压实线距离为最大值的图像，同时视频器1中的特征采集摄像机保存车辆号牌识别结果最佳的图像并打成数据包；数据包记录车辆信息包括：速度、地点、时间、行驶方向、牌照号码等；主控机3将违章车辆相关数据通过有线、无线通信接口传输到车辆管理中心服务器5，车辆管理中心服务器即时通知收费站或卡口，警察拦截处罚或主控机将违章车辆相关数据通过有线、无线通信接口传输到管理中心服务器，警察事后公示并进行处罚。

当违章类型是违章停车时，交通违章取证的车辆视频数据挖掘***中的违章停车取证模块自动提取视频流证据。

当有散落物违章从车厢上掉落到路面时，交通违章取证的车辆视频数据挖掘***中的散落物违章取证模块自动提取视频流证据。

当违章类型是行驶中车辆车轮压道路中的实线时，交通违章取证的车辆视频数据挖掘***中的违章压实线取证模块自动提取视频流证据。

如图2所示，车辆违章时的视频流是通过交通违章取证的车辆视频数据挖掘***中的视频数据模块处理，视频数据挖掘模块对记录文件中的车辆违章过程视频图像自动截流，从任意位置作为起点到任意位置作为终点，顺序进行图像采样，提取车辆OCR特征，识别车牌号码，以识别出车牌号码时刻的图像作为基准点，进行自动截流，该时间段的时间值可根据实际应用需要进行调整。

在起点设置为上行违章取证监控点，在终点设置为下行违章取证监控点，上、下行违章取证监控点分别设置在道路两侧，并分别设置视频器和主控机。从多个角度记录违章车辆信息，提供高质量多角度的车辆信息，确保信息的真实性和可靠性。

如图3所示，一种交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，包括以下步骤：步骤1：视频器采集车辆违章过程图像；步骤2：对车辆违章过程图像进行模式识别，提取车辆特征；步骤3：主控机利用视频数据挖掘模块对车辆特征数据进行截流，并将数据打包；步骤4：主控机和显示器将数据包的内容进行储存、查询、打印以及导出；步骤5、主控机将车辆违章图像数据通过无线网络或有线网络发送至管理中心服器管理。

如图4所示，视频数据挖掘模块对车辆违章过程视频图像自动截流为以下三种方式中的任何之一：截流单幅图像，只截流基准点时刻的图像即原始图像；或者截流系列图像，以基准点为中心，将基准点前和后可调数量幅图像截流；或者截流视频流，以基准点为中心，将基准点前和后可调时间段视频流截流。三种方式可以在不同的天气、能见度以及光强调节下切换使用，更加准确的和高质量的提供违章车辆信息。

本发明中的交通违章取证的车辆视频数据挖掘***和方法全天候自动检测道路交叉口的中实线、违章停车、高速公路中心双实线、接近交叉路口50米内变道压分道单实线、非法占道等违章行为，并能对违章车辆进行检测记录、采集车辆视频流图像，协助交通管理部门对违章驾驶员进行处罚教育，促使其自觉遵守交通法规，增强道路交通安全意识，减少违章和事故，确保道路交通畅通，构建和谐安全的社会。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1. 一种交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，包括以下步骤：步骤1：视频器采集车辆违章过程图像；步骤2：对车辆违章过程图像进行模式识别，提取车辆特征；步骤3：主控机利用视频数据挖掘模块对车辆特征数据进行截流，并将数据打包；步骤4：主控机和显示器将数据包的内容进行储存、查询、打印以及导出；步骤5、主控机将车辆违章图像数据通过无线网络或有线网络发送至管理中心服务器管理。

2.根据权利要求1所述交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，其特征在于：步骤3中的视频数据挖掘模块对车辆违章过程视频图像自动截流，从任意位置作为起点到任意位置作为终点，安顺序进行图像采样，提取车辆OCR特征，识别车牌号码，以识别出车牌号码时刻的图像作为基准点，进行自动截流。

3.根据权利要求2所述交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，其特征在于：在起点设置为上行违章取证监控点，在终点设置为下行违章取证监控点，上、下行违章取证监控点分别设置视频器和主控机。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，其特征在于：视频数据挖掘模块对车辆违章过程视频图像自动截流为以下三种方式中的任何之一：截流单幅图像，只截流基准点时刻的图像即原始图像；或者截流系列图像，以基准点为中心，将基准点前和后可调数量幅图像截流；或者截流视频流，以基准点为中心，将基准点前和后可调时间段视频流截流。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，其特征在于：步骤3中数据包记录车辆信息包括：速度、地点、时间、行驶方向以及牌照号码。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述交通违章取证的车辆视频数据挖掘方法，其特征在于：步骤4中使用的存储介质为录像带、磁盘、硬盘、光盘中的任意一种或多种。

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