CN104809876A - 一种违章停车检测联动抓拍***及一体化摄像机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及违章停车检测联动抓拍***及一体化摄像机，其中，该***包括：视频图像采集单元、云台和摄像机镜头控制单元和违章停车检测联动抓拍处理单元；其中，视频图像采集单元用于采集当前检测视域的视频图像；云台和摄像机镜头控制单元用于进行云台动作的控制和视频图像采集单元的控制；违章停车检测联动抓拍处理单元用于检测特定区域内的违章停车行为，其包括：违章停车行为检测子单元、车辆自动追踪特写放大控制子单元和违章停车抓拍存储及传输子单元。本发明采用图像采集和处理技术、自动识别技术、自动控制技术和计算机网络技术实现特定区域内违章停靠车辆的自动检测、联动特写放大和抓拍过程，能够有效的检测特定区域内的违章停车行为。

Description

一种违章停车检测联动抓拍***及一体化摄像机
技术领域
本发明涉及违章停车检测技术，尤其涉及一种违章停车检测联动抓拍***及一体化摄像机。
背景技术
随着人们生活水平的提高,各类机动车数量激增,车辆与道路的矛盾日渐突出，车辆乱停乱放现象让本来就不宽敞的道路变得越来越狭窄，严重影响道路的畅通和城市的文明形象。
目前各大中城市违章停车现象十分普遍,尤其是学校、商场、酒店周围类似现象更为明显。个别车主为贪图方便将机动车任意停放,很多地段常年充当"停车场"。
目前各大城市治理违法停车多数还是依靠人力手段，通过派出民警或者辅警对重点区域进行突击检查，并对违法停靠的车辆进行现场拍照和张贴罚单。而要治理城市的违法停车，单靠人力是完全不够的，还需要借助现代化的科技手段解决。
现有技术中除了人工现场处罚违章停车之外，也有一些违章停车抓拍***，例如采用道路两侧用于监控的摄像头进行违章停车的抓拍，目前主流有以下几种实现方式：
1)采用特定固定摄像头拍摄特定严禁停车区域，一旦有车辆进入停车区域停靠，则***会抓拍相应的视频图片用作触发依据。
2)采用特定云台摄像头或快球拍摄特定严禁停车区域，一旦有车辆进入停车区域停靠，在监控中心操作人员看见后，人为控制云台摄像头或者快球进行拉近放大并抓拍。
现有技术的几种违章停车抓拍***存在如下缺点：
1)采用固定摄像头拍摄特定严禁停车区域的方式，要么拍摄范围会非常小，要么即使发现了停靠车辆，由于无法对摄像头进行控制，无法辨识车辆的车牌号码，无法进行违章处罚，从而起不到监管和违法处罚的作用。
2)采用云台摄像机或者快球并进行手动抓拍的方式则存在几个方面的缺点，一方面是监控人员无法时钟保持观看监控画面，从而会遗漏部分短时间的停止车辆，另一方面，通过手动拉近放大的方式，操作复杂，需要耗费大量人力，费时费力。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的几种违章停车抓拍***存在的不足，提供了一种违章停车检测联动抓拍***及一体化摄像机。
为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种违章停车检测联动抓拍***，该***包括：视频图像采集单元、云台和摄像机镜头控制单元和违章停车检测联动抓拍处理单元；其中，视频图像采集单元用于采集当前检测视域的视频图像；云台和摄像机镜头控制单元用于进行云台动作的控制和所述视频图像采集单元的控制；
违章停车检测联动抓拍处理单元包括：违章停车行为检测子单元、车辆自动追踪特写放大控制子单元和违章停车抓拍存储及传输子单元，其中，违章行为检测子单元用于通过接收所述视频图像采集单元采集得到的视频图像，检测视域内的违法停车事件，并给出违法停车事件在视域内的位置和范围；车辆自动追踪特写放大控制子单元用于通过接收来自所述违章行为检测子单元的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围计算出云台和摄像机镜头的调整参数，并发送给所述云台和摄像机镜头控制单元，云台和摄像机镜头控制单元接收到所述调整参数的控制命令后，执行云台转动和摄像机镜头变倍命令，执行之后，违章车辆将出现在屏幕的中央位置；违章停车抓拍存储及传输子单元用于通过抓拍连续几张符合执法要求并能真实反映车辆违法停车行为、车辆类型、车身颜色，以及车牌号码特征的图片，生成违法停车的执法依据，存储在本地或直接上传到执法处理中心***。
优选地，云台和摄像机镜头控制单元包括云台、护罩以及其控制单元，支持通过串口或者网络命令进行云台动作的控制和摄像机镜头变倍、聚焦、光圈调节、跳转到指定视场或者倍率。
优选地，车辆自动追踪特写放大控制子单元具体用于：通过直接定位法给具备角度定位功能的云台或者摄像机发送控制命令，直接定位到指定的水平俯仰角及变倍级别。
优选地，车辆自动追踪特写放大控制子单元具体用于：采用目标跟踪结合云台控制，通过不断调节云台将目标调节至图像中央并进行特写放大。
优选地，车辆自动追踪特写放大控制子单元具体用于：采用事先设定好若干个预置位，并记录每个预置位对应的图像像素位置，在需要进行自动追踪特写放大时，根据目标位置按照特定规则匹配最近的一个预置点对应的坐标，随后直接调用该预置位从而实现自动追踪特写放大的功能。
优选地，违章停车抓拍存储及传输子单元的存储方式包括本地SD卡存储或者硬盘存储。
优选地，违章停车抓拍存储及传输子单元的数据传输方式包括有限网络传输或者无线网络传输两种方式。
优选地，视频图像采集单元采用标清摄像机、高清摄像机或者电荷耦合元件CCD图像传感器。
另一方面，本发明提供了一种违章停车检测联动抓拍一体化摄像机，该一体化摄像机包括：
视频图像采集单元，用于采集当前检测视域的视频图像；
违章行为检测子单元，用于通过接收所述视频图像采集单元采集得到的视频图像，检测视域内的违法停车事件，并给出违法停车事件在视域内的位置和范围；
车辆自动追踪特写放大控制子单元，用于通过接收来自所述违章行为检测子单元的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围计算出云台和摄像机镜头的调整参数，并发送给所述云台和摄像机镜头控制单元，所述云台和摄像机镜头控制单元接收到所述调整参数的控制命令后，执行云台转动和摄像机镜头变倍命令，执行之后，违章车辆将出现在屏幕的中央位置；
违章停车抓拍存储及传输子单元，用于通过抓拍连续几张符合执法要求并能真实反映车辆违法停车行为、车辆类型、车身颜色，以及车牌号码特征的图片，生成违法停车的执法依据，存储在本地或直接上传到执法处理中心***。
又一方面，本发明提供了一种违章停车检测联动抓拍***，该***包括：云台及控制单元，镜头及控制单元，以及如上述所述的违章停车检测联动抓拍一体化摄像机；所述车辆自动追踪特写放大控制子单元通过接收来自所述违章行为检测子单元的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围，自动计算出云台和镜头的调整参数，并发送给所述云台及控制单元和镜头及控制单元，所述云台及控制单元和镜头及控制单元接收到控制命令后，执行该云台转动和镜头变倍命令，执行之后，违章车辆将出现在屏幕的中央位置。
本发明提出的一种违章停车检测联动抓拍***，通过安装在路侧的专用摄像机，采用图像采集和处理技术、自动识别技术、自动控制技术和计算机网络技术通过一套设备自动实现特定区域内违章停靠车辆的自动检测、联动特写放大和抓拍。通过本发明中提出的违章停车联动抓拍***，能够在不需要人为控制的条件下，自动实现违章车辆的快速抓拍，给城市治理违章停车带来了极大的便利，具有极高的应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种违章停车检测联动抓拍***结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种违章停车检测联动抓拍一体化摄像机结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种违章停车检测联动抓拍***结构示意图；
图4为本发明实施例中直接定位法的坐标位置示例；
图5为本发明实施例中跟踪反馈控制法坐标位置示例；
图6为本发明实施例中最近预置位跳转法坐标位置示例。
具体实施方式
通过以下结合附图以举例方式对本发明的实施方式进行详细描述后，本发明的其他特征、特点和优点将会更加明显。
图1为本发明实施例提供的一种违章停车检测联动抓拍***结构示意图。如图1所示，该***包括：视频图像采集单元100、云台和摄像机镜头控制单元200和违章停车检测联动抓拍处理单元300。
其中，视频图像采集单元100用于采集当前检测视域的视频图像，采集的图像可以是标清视频图像，也可以是高清视频图像，可以采用标清摄像机或者高清摄像机，或者视频采集模块如电荷耦合元件(charge-coupleddevice，简称CCD)模块实现。
云台和摄像机镜头控制单元200用于进行云台动作的控制和所述视频图像采集单元100的控制，其包括云台、护罩以及其控制单元，支持通过串口或者网络命令进行云台动作(例如，上下左右以及跳转到制定角度等)的控制和摄像机镜头变倍、聚焦、光圈调节、跳转到指定视场或者倍率等。
违章停车检测联动抓拍处理单元300包括三个子单元，分别为违章停车行为检测子单元310、车辆自动追踪特写放大控制子单元320和违章停车抓拍存储及传输子单元330。
其中，违章行为检测子单元310用于通过接收所述视频图像采集单元100采集得到的视频图像，检测视域内的违法停车事件，并给出违法停车事件在视域内的位置和范围；
车辆自动追踪特写放大控制子单元320用于通过接收来自所述违章行为检测子单元310的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围计算出云台和摄像机镜头的调整参数，并发送给所述云台和摄像机镜头控制单元200，云台和摄像机镜头控制单元200接收到所述调整参数的控制命令后，执行云台转动和摄像机镜头变倍命令，执行之后，违章车辆将出现在屏幕的中央位置。
违章停车抓拍存储及传输子单元330用于通过抓拍连续几张符合执法要求并能真实反映车辆违法停车行为、车辆类型、车身颜色，以及车牌号码特征的图片，生成违法停车的执法依据，存储在本地或直接上传到执法处理中心***。优选地，违章停车抓拍存储及传输子单元330的存储方式包括本地SD卡存储或者硬盘存储，其数据传输方式包括有限网络传输或者无线网络传输两种方式。
作为本发明实施例的一种改进，车辆自动追踪特写放大控制子单元320通过接收来自违章行为检测子单元310的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围，自动计算出云台和镜头的调整参数，并通过网络或者串口命令发送给云台和镜头控制单元的方法包括以下几种：
第一种，直接定位法
直接定位法是给具备角度定位功能的云台或者快球发送控制命令，直接定位到指定的水平俯仰角及变倍级别。以图4为例，图像中心坐标为(x0,y0),目标位置为(x1,y1),则为了对目标进行追踪特写放大，则可以直接控制云台进行转动，水平方向转动角度为：
       Δx = α | x 1 - x 0 | W , β | y 1 - y 0 | H
其中W为图像像素宽度，H为图像像素高度，α为当前水平视场角，β为当前垂直视场角。
变倍级别为：
       Δz = χ W w 1
其中W为图像像素宽度，w1为目标像素宽度，χ为当前变倍级别。
实际中，由于受限于云台转动的精度和镜头变倍的精度，以上转动角度或者变倍级别还需要做一下四舍五入。
第二种，跟踪反馈控制法
跟踪反馈控制法是采用目标跟踪结合云台控制，通过不断调节云台将目标调节至图像中央并进行特写放大的方法。具体步骤如下：
在图5中，中心坐标为(x0,y0),目标位置为(x1,y1),则判断：
x1-x0>μw，则发送向右转的命令给云台；
x1-x0<-μw，则发送向左转的命令给云台；
y1-y0>μh，则发送向下转的命令给云台；
y1-y0<-μh，则发送向上转的命令给云台。
其中图像的坐标系如右图所示：
当然，如果云台支持，也可以采用发送水平和俯仰同时运动的命令的方法进行控制。
对于镜头变倍控制，则按照如下方法进行：
      则执行放大(拉近)操作，否则执行缩小(拉远)操作。
以上方法只是可选的一种跟踪控制方法，实际也可以采用任何一种目标跟踪反馈调节机制进行云台和镜头的控制，实现目标追踪特写放大的功能。
第三种，最近预置位跳转法
最近预置位跳转法是采用事先设定好若干个预置位，并记录每个预置位对应的图像像素位置，在需要进行自动追踪特写放大时，根据目标位置按照特定规则匹配最近的一个预置点对应的坐标，随后直接调用该预置位从而实现自动追踪特写放大的功能。
如图6所示，对于整幅图像，设置了20个预置位，每个预置位的瞄准点对应于当前图像的位置为(xn,yn)，则：Γ(n)＝min(dis((xn,yn),(x1,y1)))；
其中dis((xn,yn),(x1,y1))为，第n个预置位对应位置(xn,yn)同(x1,y1)之间的距离，这个距离可以直接根据图像坐标的欧氏距离计算得到或者根据其对应的实际大地坐标的欧氏距离计算得到。
本发明实施例提供的一种自动违章停车检测联动抓拍***，通过安装在路侧的专用摄像机，采用图像采集和处理技术、自动识别技术、自动控制技术和计算机网络技术通过一套设备自动实现大范围内违章停靠车辆的自动检测、联动特写放大和抓拍过程，无须人工参与和干预，其停车检测范围大，可实现大场景大视域的检测，几百米范围之内，只需一台设备即可实现全范围的抓拍，大大节省了建设成本。无须人工参与和干预，自动实现违章停车发现和联动抓拍，大大节省了人力。通过将多个单元集成到一体化摄像机的实现方式，大大降低了功耗，减少了安装复杂度。
图2为本发明实施例提供的一种违章停车检测联动抓拍一体化摄像机结构示意图。本发明实施例将视频图像采集单元100、违章停车检测抓拍处理单元合并到一个设备中，组成一体化摄像机，其可以是一款高清摄像机也可以是一款标清摄像机。
如图2所示，该***包括视频图像采集单元100、违章行为检测子单元310、车辆自动追踪特写放大控制子单元320和违章停车抓拍存储及传输子单元330。
其中，视频图像采集单元100用于采集当前检测视域的视频图像。
违章行为检测子单元310用于通过接收所述视频图像采集单元100采集得到的视频图像，检测视域内的违法停车事件，并给出违法停车事件在视域内的位置和范围。
车辆自动追踪特写放大控制子单元用于通过接收来自所述违章行为检测子单元310的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围计算出云台和摄像机镜头的调整参数，并发送给所述云台和摄像机镜头控制单元200，云台和摄像机镜头控制单元200接收到所述调整参数的控制命令后，执行云台转动和摄像机镜头变倍命令，执行之后，违章车辆将出现在屏幕的中央位置。
违章停车抓拍存储及传输子单元330用于通过抓拍连续几张符合执法要求并能真实反映车辆违法停车行为、车辆类型、车身颜色，以及车牌号码特征的图片，生成违法停车的执法依据，存储在本地或直接上传到执法处理中心***。
图3为本发明实施例提供的另一种违章停车检测联动抓拍***结构示意图。如图3所示，该***包括：云台及控制单元400，镜头及控制单元500，以及如图2所示的违章停车检测联动抓拍一体化摄像机。
车辆自动追踪特写放大控制子单元320通过接收来自所述违章行为检测子单元310的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围，自动计算出云台和镜头的调整参数，并发送给所述云台及控制单元400和镜头及控制单元500，云台及控制单元400和镜头及控制单元500接收到控制命令后，执行该云台转动和镜头变倍命令，执行之后，违章车辆将出现在屏幕的中央位置。
本发明实施例提供的一种自动违章停车检测联动抓拍***，通过安装在路侧的专用摄像机，采用图像采集和处理技术、自动识别技术、自动控制技术和计算机网络技术通过一套设备自动实现大范围内违章停靠车辆的自动检测、联动特写放大和抓拍过程，无须人工参与和干预，其停车检测范围大，可实现大场景大视域的检测，几百米范围之内，只需一台设备即可实现全范围的抓拍，大大节省了建设成本。无须人工参与和干预，自动实现违章停车发现和联动抓拍，大大节省了人力。通过将多个单元集成到一体化摄像机的实现方式，大大降低了功耗，减少了安装复杂度。
显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (10)

1.一种违章停车检测联动抓拍***，其特征在于，包括：视频图像采集单元(100)、云台和摄像机镜头控制单元(200)和违章停车检测联动抓拍处理单元(300)；其中，
所述视频图像采集单元(100)，用于采集当前检测视域的视频图像；
所述云台和摄像机镜头控制单元(200)，用于进行云台动作的控制和所述视频图像采集单元(100)的控制；
所述违章停车检测联动抓拍处理单元(300)包括：违章停车行为检测子单元(310)、车辆自动追踪特写放大控制子单元(320)和违章停车抓拍存储及传输子单元(330)，其中，
所述违章行为检测子单元(310)，用于通过接收所述视频图像采集单元(100)采集得到的视频图像，检测视域内的违法停车事件，并给出违法停车事件在视域内的位置和范围；
所述车辆自动追踪特写放大控制子单元(320)，用于通过接收来自所述违章行为检测子单元(310)的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围计算出云台和摄像机镜头的调整参数，并发送给所述云台和摄像机镜头控制单元(200)，所述云台和摄像机镜头控制单元(200)接收到所述调整参数的控制命令后，执行云台转动和摄像机镜头变倍命令，执行之后，违章车辆将出现在屏幕的中央位置；
所述违章停车抓拍存储及传输子单元(330)，用于通过抓拍连续几张符合执法要求并能真实反映车辆违法停车行为、车辆类型、车身颜色，以及车牌号码特征的图片，生成违法停车的执法依据，存储在本地或直接上传到执法处理中心***。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述云台和摄像机镜头控制单元(200)包括云台、护罩以及其控制单元，支持通过串口或者网络命令进行云台动作的控制和摄像机镜头变倍、聚焦、光圈调节、跳转到指定视场或者倍率。
3.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述车辆自动追踪特写放大控制子单元(320)具体用于：
通过直接定位法给具备角度定位功能的云台或者摄像机发送控制命令，直接定位到指定的水平俯仰角及变倍级别。
4.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述车辆自动追踪特写放大控制子单元(320)具体用于：
采用目标跟踪结合云台控制，通过不断调节云台将目标调节至图像中央并进行特写放大。
5.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述车辆自动追踪特写放大控制子单元(320)具体用于：
采用事先设定好若干个预置位，并记录每个预置位对应的图像像素位置，在需要进行自动追踪特写放大时，根据目标位置按照特定规则匹配最近的一个预置点对应的坐标，随后直接调用该预置位从而实现自动追踪特写放大的功能。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述违章停车抓拍存储及传输子单元(330)的存储方式包括本地SD卡存储或者硬盘存储。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述违章停车抓拍存储及传输子单元(330)的数据传输方式包括有限网络传输或者无线网络传输两种方式。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述视频图像采集单元(100)采用标清摄像机、高清摄像机或者电荷耦合元件CCD图像传感器。
9.一种违章停车检测联动抓拍一体化摄像机，其特征在于，包括：
视频图像采集单元(100)，用于采集当前检测视域的视频图像；
违章行为检测子单元(310)，用于通过接收所述视频图像采集单元(100)采集得到的视频图像，检测视域内的违法停车事件，并给出违法停车事件在视域内的位置和范围；
车辆自动追踪特写放大控制子单元(320)，用于通过接收来自所述违章行为检测子单元(310)的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围计算出云台和摄像机镜头的调整参数，并发送给所述云台和摄像机镜头控制单元(200)，所述云台和摄像机镜头控制单元(200)接收到所述调整参数的控制命令后，执行云台转动和摄像机镜头变倍命令，执行之后，违章车辆将出现在屏幕的中央位置；
违章停车抓拍存储及传输子单元(330)，用于通过抓拍连续几张符合执法要求并能真实反映车辆违法停车行为、车辆类型、车身颜色，以及车牌号码特征的图片，生成违法停车的执法依据，存储在本地或直接上传到执法处理中心***。
10.一种违章停车检测联动抓拍***，其特征在于包括：云台及控制单元(400)，镜头及控制单元(500)，以及如权利要求9所述的违章停车检测联动抓拍一体化摄像机；
所述车辆自动追踪特写放大控制子单元(320)，用于通过接收来自所述违章行为检测子单元(310)的违法停车事件，通过其在视域内的位置和范围，自动计算出云台和镜头的调整参数，并发送给所述云台及控制单元(400)和镜头及控制单元(500)，所述云台及控制单元(400)和镜头及控制单元(500)接收到控制命令后，执行该云台转动和镜头变倍命令，执行之后，违章车辆将出现在屏幕的中央位置。
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