TWI779699B - 偵測機車未兩段式左轉的方法 - Google Patents

Abstract

提出一種偵測機車未兩段式左轉的方法。方法包含：根據燈號信息判斷是否執行車牌偵測；響應於判斷執行車牌偵測，通過第一攝影機偵測第一車牌號碼並且通過第二攝影機偵測第二車牌號碼；以及響應於第一車牌號碼與第二車牌號碼匹配而輸出對應於第一車牌號碼的取締憑證。

Description

偵測機車未兩段式左轉的方法

本發明係一種應用影像辨識於科技執法之技術，特別是指一種結合車牌偵測辨識技術、快取、歸類及比對方法，做為自動判定是否有機車未兩段式左轉違規之方法。

機車用路人常為了貪圖方便，不依規定做兩段式左轉而造成事故、傷亡，為此交通單位常安排警力取締不依規定做兩段式左轉之機車，希望能約束該交通違規行為，以減少交通事故發生機率。由於警力有限而無法二十四小時監控，故遏阻效果有限，遂期待以現今發達的AI影像辨識技術，執行車種車牌及行車軌跡之偵測辨識來做機車未兩段式左轉違規之取締或告警。

然而，上述透過影像辨識技術偵測車輛種類、行駛軌跡與車牌偵測辨識進行違規監控的方法，需使用AI影像辨識技術同時對車牌、車種做偵測辨識並追蹤行駛軌跡，除行駛軌跡易因多車輛轉彎相互遮蔽，而導致追蹤中斷誤判，尚不適合取締執法使用外，另因對各影格做偵測、辨識與追蹤需耗費大量運算資源，若無高檔計算性能的硬體，亦將無法即時辨識執法。

本發明之目的即在於提供一種可應用於機車未兩段式左轉的偵測方法，利用雙攝影機，僅對車牌做偵測辨識下，以快取、歸類及比對來驗證機車違規左轉事件，使可及時取締機車未兩段式左轉違規，加以舉報處罰，以收遏止之效。

本發明的一種偵測機車未兩段式左轉的方法，包含：根據燈號信息判斷是否執行車牌偵測；響應於判斷執行車牌偵測，通過第一攝影機偵測第一車牌號碼並且通過第二攝影機偵測第二車牌號碼；以及響應於第一車牌號碼與第二車牌號碼匹配而輸出對應於第一車牌號碼的取締憑證。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：將第一車牌號碼儲存於快取記憶體中；以及響應於第一車牌號碼儲存於快取記憶體中而判斷第一車牌號碼與第二車牌號碼匹配。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：響應於判斷不執行車牌偵測而清除快取記憶體中的第一車牌號碼。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：響應於第一車牌號碼與第二車牌號碼匹配而通過電子看板顯示第一車牌號碼。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：通過第一攝影機取得影像，並且自影像取得燈號信息。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：通過第一攝影機取得對應於第一車牌號碼的第一影像資料，並且通過第二攝影機取得對應於第二車牌號碼的第二影像資料；以及響應於第一車牌號碼與第二車牌號碼匹配而儲存第一影像資料以及第二影像資料。

在本發明的一實施例中，上述的第一影像資料或第二影像資料包含時間資訊。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：根據車牌號碼編訂規則判斷第一車牌號碼是否對應於機車車牌；以及響應於第一車牌號碼對應於機車車牌而判斷第一車牌號碼與第二車牌號碼是否匹配。

由於目前以影像自動偵測機車未兩段式左轉的方法，一般係透過影像辨識技術對車輛種類及車牌號碼做偵測辨識，並對行駛軌跡進行追蹤，除行駛軌跡易因多車輛轉彎相互遮蔽，而導致追蹤中斷誤判，尚不適合取締執法使用外，另若使用具較精準辨識能力的AI影像辨識運算，同時對車種及車牌做偵測辨識，並做追蹤，則需耗費大量運算資源，在無高檔計算性能的硬體，將無法即時辨識執法。本發明遂提出一種使用雙攝影機，僅對車牌做偵測辨識，並以快取、歸類及比對來驗證機車違規左轉事件，成功的做為及時取締機車未兩段式左轉違規之方法。

雙攝影機之一的A攝影機裝設於前行方向後方，使其拍攝視角包括前行前方號誌燈及前行方向車後車牌，另一B攝影機則裝設於左行方向後方，使其拍攝視角包括左行前方號誌燈及左行方向車後車牌。當前行方向號誌燈轉綠燈及左行方向號誌燈轉紅燈時，分別啟動A攝影機及B攝影機的車牌偵測程序。當有非重覆前行車輛車牌號碼被A攝影機偵測辨識到後即刻將該車牌號碼及偵測當下時間寫入快取（cache）中，並截取當下影像且以含該車牌號碼及時間數字之特定檔名儲存該影像檔於磁碟中。當有車牌號碼被B攝影機偵測辨識到後，即刻依政府設定的車牌號碼編訂規則，判定該車牌號碼是否屬於機車車牌。若屬於機車車牌，便可在先前的快取中查找該車牌號碼，以驗證該機車是否違規左轉。若在先前的快取中查到該車牌號碼，便可截取B攝影機內含該機車之影像、另取得A攝影機儲存於磁碟中對應該車牌號碼的影像檔及車牌號碼連同當下時間，一同存放入違規取締資料庫中，做為日後開單取締之憑證。當前行方向號誌燈轉紅燈及左行方向號誌燈轉綠燈時，便可暫時結束A攝影機及B攝影機的車牌偵測辨識，並清除快取中的資料及先前A攝影機儲存於磁碟中的影像檔，等待下回重新啟動偵測程序。

以下藉由特定的具體實施形態說明本發明之技術內容，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點與功效。然本發明亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。

本發明為一種利用燈號觸動前行與左行方向兩個攝影機的車牌偵測辨識，來偵測機車未兩段式左轉違規之方法，當燈號觸動開啟攝影機的車牌偵測辨識功能後，先利用快取(cache)記錄前行方向被偵測辨識到之車牌號碼，並在左行方向特定燈號狀態下有車牌號碼被偵測辨識到且依牌號碼編訂規則判定是機車車牌號碼後，便可在先前的快取記錄中查找該車牌號碼，以驗證該機車是否未兩段式左轉。若驗證為機車未兩段式左轉，便以車牌號碼、偵測時間或相關影像檔等相關資料，作為機車未兩段式左轉違規取締之憑證。

為了能全天候24小時監控道路狀況，本發明利用二隻分別固定裝設於前行方向與左行方向的嵌入式車牌辨識攝影機來偵測機車是否未兩段式左轉，其施行場景裝設說明圖如第1圖所示，而本發明機車未兩段式左轉的偵測施行方式則可依前行方向實施流程圖第2圖及左行方向實施流程圖第3圖來做說明。

第1圖為本發明的實施裝設說明圖，如第1圖所示，用以實施本發明的系統可包括用於拍攝前行方向A的攝影機101、用於拍攝左行方向B的攝影機102、對應於前行方向A的紅綠燈號103、對應於左行方向B的紅綠燈號104及/或機車二段式左轉標誌105，其中攝影機101可取得對應於前行方向A的影像資料，並且攝影機102可取得對應於左行方向B的影像資料。用於拍攝前行方向A的攝影機101必需裝設在適當的位置以同時拍攝前行方向A的紅綠燈號103、機車二段式左轉標誌105及前行方向A的車道上的車輛，拍攝左行方向B的攝影機102必須裝設在適當的位置以同時拍攝左行方向B的紅綠燈號104及左行方向B的車道上的車輛。

如此本發明在前行方向A的實施流程便可依第2圖所示。於流程201中，偵測前行方向A之紅綠燈號103的燈號是否為綠燈。本流程除可直接根據紅綠燈號10的燈號控制信號來判斷紅綠燈號103之燈號是否為綠燈外，或也可另提供燈號影像偵測辨識功能給攝影機101來偵測前行方向A的紅綠燈號103是否為綠燈。換句話說，紅綠燈號103的燈號信息可取自攝影機101所擷取到的影像。若紅綠燈號103的燈號為綠燈時，前進至流程203。若紅綠燈號103的燈號非為綠燈時，則前進到流程202。

本發明可根據紅綠燈號103的燈號信息判斷是否執行對應於前行方向A的車牌偵測。若紅綠燈號103為綠燈，則可執行對應於前行方向A的車牌偵測。若紅綠燈號103非為綠燈，則不需執行對應於前行方向A的車牌偵測。具體來說，於流程202中，攝影機101的車牌偵測功能可被禁用。本流程是當前行方向A的紅綠燈號103非為綠燈時，讓攝影機101不需執行車牌偵測，並在禁用攝影機101的車牌偵測功能後，繼續回到流程201。另一方面，於流程203中，攝影機101之車牌偵測功能可被啟用。攝影機101可對攝影機101取得的影像資料執行車牌偵測功能。本流程是當前行方向A的紅綠燈號103為綠燈時，讓攝影機101對前行方向A上的車道中的車輛執行車牌偵測，以取得過往行駛於車道中之車輛的車牌號碼。若有偵測到車牌號碼，則前進到流程204。若並未偵測到車牌號碼，則繼續回到流程201。

於流程204中，判斷是否為重覆偵測的車牌號碼。本流程係以流程203中由攝影機101所取得的過往車輛之車牌號碼，與已存在快取記憶體中之車牌號碼比對，以判斷該車牌號碼是否為重覆偵測的車牌號碼。若由攝影機101所取得的車牌號碼並非已經儲存在快取記憶體中的重覆車牌號碼，則可前進到流程205。若由攝影機101所取得的車牌號碼為已經儲存在快取記憶體中的重覆車牌號碼，則繼續回到流程201。快取記憶體例如是一種短時間暫存記憶體區塊，可提供快速的請求及回覆服務。

於流程205中，將該車牌號碼及當下時間寫入快取並截取當下影像儲存至儲存媒體中。影像資料可用於作為違規取締之憑證。本流程係當流程203取得之車牌號碼經流程204判斷為非重覆偵測的車牌號碼時，將包含該車牌號碼及當前時間寫入快取記憶體中，並截取當下影像資料儲存至儲存媒體中。影像資料的檔案名稱可包含車牌號碼或當前時間等資訊，以供後續需用時依檔名提取應用。流程205完成後，繼續回到流程201。

另本發明在左行方向B的實施流程，則依第3圖所示。於流程301中，偵測左行方向B之紅綠燈號104的燈號是否為紅燈。本流程除可直接利用紅綠燈號104的燈號控制信號來判斷紅綠燈號104之燈號是否為紅燈外，或也可另提供燈號影像偵測辨識功能給攝影機102來偵測左行方向B的紅綠燈號104是否為紅燈。換句話說，紅綠燈號104的燈號信息可取自攝影機102所擷取到的影像。若紅綠燈號104的燈號為紅燈時，前進到流程303。若紅綠燈號104的燈號非為紅燈時，則前進到流程302。

本發明可根據紅綠燈號104的燈號信息判斷是否執行對應於前行方向B的車牌偵測。若紅綠燈號104為紅燈，則可執行對應於前行方向B的車牌偵測。若紅綠燈號104非為紅燈，則不需執行對應於前行方向B的車牌偵測。具體來說，於流程302中，攝影機101的車牌偵測功能可被禁用，並且在流程205所取得的儲存在快取記憶體中的資料（例如：對應於前行方向A之車輛的影像資料或車牌號碼等）可被清除。本流程是當左行方向B的紅綠燈號104非為紅燈時，讓攝影機102暫時不執行車牌偵測，並清除前行方向A在先前執行流程205中儲存在快取記憶體或磁碟中的相關影像資料。完成流程302後，繼續回到流程301。

於流程303中，攝影機102之車牌偵測功能可被啟用。攝影機102可對攝影機102取得的影像資料執行車牌偵測功能。本流程是當左行方向B的紅綠燈號104為紅燈時，讓攝影機102對左行方向B上的車道中的車輛執行車牌偵測，以取得過往行駛於車道中之車輛的車牌號碼，供後續比對應用。若有偵測到車牌號碼時，前進到流程304。若有偵測到車牌號碼時，則繼續回到流程301。

於流程304中，判斷偵測到之車牌號碼是否屬於機車車牌。本流程係以流程303中所取得過往車輛之車牌號碼，依政府設定的車牌號碼編訂規則，判定該車牌號碼是否屬於機車車牌。若車牌號碼判定是屬於機車車牌時，前進至流程305。若車牌號碼判定是不屬於機車車牌時，則繼續回到流程301。

於流程305中，到快取記憶體中查找是否存在與攝影機102所取得的車牌號碼相同的車牌號碼。本流程係當流程304中車牌號碼判定是屬於機車車牌時，便可查找快取記憶體，藉以判斷被判定為屬於機車車牌的該車牌號碼是否與在前述流程205被寫入快取記憶體中的車牌號碼匹配。若快取記憶體中存在與機車車牌的車牌號碼相同的車牌號碼，則可判斷兩個車牌號碼匹配。據此，可判斷對應於該車牌號碼的機車並未執行兩段式左轉，進而可判斷該機車違規，並可前進到流程306和307。若該機車並未違規，則繼續回到流程301。

於流程306中，在電子看板上顯示該機車之車牌號碼。本流程係當流程305中確認該機車違規，未兩段式左轉後，即刻輸出該機車之車牌號碼至下游路口電子看板上顯示，以收遏阻之效。

於流程307中，將包含該機車之車牌號碼、當前時間及機車影像等資料一同輸入至違規取締資料庫中，其中影像資料可包含由攝影機101所取得的影像資料或由攝影機102所取得的影像資料。影像資料可包含機車影像、當前時間或車牌號碼等資訊。本流程係當流程305中確認該機車違規，未兩段式左轉後，即刻截取左行方向當下該機車之影像，連同該機車之車牌號碼、當前時間、先前流程205儲存於儲存媒體中之影像資料或先前流程303中由攝影機102所取得之影像資料，一同併入違規取締資料庫中以作為違規取締憑證。本流程還可進一步輸出違規取締憑證。舉例來說，本流程可將違規取締憑證輸出至交通管理單位的伺服器。完成後，繼續回到流程301。 [特點及功效]

本發明提出一種使用雙攝影機，僅對車牌做偵測辨識，並以快取、歸類及比對雙重驗證機車違規左轉事件，做為及時取締機車未兩段式左轉違規之方法。具備下列優點：

（1）由於本發明僅需做車牌偵測辨識，不需另做車種偵測辨識及車輛追蹤運算，不需過量運算資源，一般嵌入式終端裝置便可符合需求，可大幅減少裝設及維護成本。

（2）由於使用兩組嵌入式車牌偵測攝影機，可多次分別對前行方向及左行方向之車輛做車牌偵測辨識，容易找到車牌不被遮擋的空檔，做多次正確的偵測辨識，不像過去以車輛追蹤的方法做偵測，易因車輛轉彎及多車輛相互遮擋而影響偵測結果。

（3）本發明可使用道路上現有之路口監控攝影機達成，不需為了特定車輛追蹤視角重新架設攝影機，且使用快取機制暫存車牌辨識結果，非常適合處理和分析短時間內偵測之資料。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

101、102:攝影機 103、104:紅綠燈號 105:機車二段式左轉標誌 201、202、203、204、205:前行方向實施流程 301、302、303、304、305、306、307:左行方向實施流程 A:前行方向 B:左行方向

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效，相關附圖說明如下。 第1圖為本發明的實施裝設說明圖。 第2圖為本發明前行方向的實施流程圖。 第3圖為本發明左行方向的實施流程圖。

101、102:攝影機

103、104:紅綠燈號

105:機車二段式左轉標誌

Claims (5)

1. 一種偵測機車未兩段式左轉的方法，包括：響應於第一紅綠燈號為綠燈，通過對應於所述第一紅綠燈號的第一攝影機偵測第一車牌號碼，並且將該第一車牌號碼儲存於快取記憶體中；響應於第二紅綠燈號為紅燈，通過對應於所述第二紅綠燈號的第二攝影機偵測第二車牌號碼；根據車牌號碼編訂規則判斷該第二車牌號碼是否對應於機車車牌；響應於該第二車牌號碼對應於該機車車牌而判斷該第一車牌號碼與該第二車牌號碼是否匹配，包括：響應於該第一車牌號碼儲存於該快取記憶體中而判斷該第一車牌號碼與該第二車牌號碼匹配；以及響應於該第一車牌號碼與該第二車牌號碼匹配而輸出對應於該第一車牌號碼的違規取締憑證。
2. 如請求項1所述之方法，更包括：響應於所述第二紅綠燈號非為所述紅燈而清除該快取記憶體中的該第一車牌號碼。
3. 如請求項1所述之方法，更包括：響應於該第一車牌號碼與該第二車牌號碼匹配而通過電子看板顯示該第一車牌號碼。
4. 如請求項1所述之方法，更包括： 通過該第一攝影機取得對應於該第一車牌號碼的第一影像資料，並且通過該第二攝影機取得對應於該第二車牌號碼的第二影像資料；以及響應於該第一車牌號碼與該第二車牌號碼匹配而儲存該第一影像資料以及該第二影像資料。
5. 如請求項4所述之方法，其中該第一影像資料或該第二影像資料包括當前時間。

Images