检测与抓拍违规车辆的装置及方法

摘要

本发明公开了一种检测与抓拍违规车辆的装置及方法，该装置包括图像采集系统和图像处理系统，图像处理系统包括：图像处理模块、图像采集控制模块和数据上传模块，利用该装置的方法通过图像处理系统对图像采集系统获得的图像进行解码、检测、标定处理，并根据处理的结果控制图像采集系统采集清晰的证据图像，同时将处理结果和证据数据实时上传到上级服务器中，本发明的有益之处在于：实现了在静态背景下检测出违规车辆，尤其是越、压交通线的车辆，并对目标车辆进行动态抓拍和录像，具有较大的监控视场，并能在监控视场内有效的对违规车辆进行调焦抓拍，获得违规车辆的车牌号码等信息。

主权项

一种检测与抓拍违规车辆的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)图像采集系统通过采集连续的单帧图像构成样本视频；(2)图像处理系统实时的接收上述图像采集系统传来的样本视频并对样本视频的单帧进行检测，当上述单帧中有目标违规时，该目标为待检目标；(3)图像处理系统根据图像与实际场景的大小对应关系计算出上述待检目标的真实大小，根据上述待检目标的真实大小判断上述待检目标是车辆还是行人，如果是行人，该待检目标为无效目标，图像处理系统继续进行步骤(1)；如果是车辆，则该待检目标作为待抓拍目标，进入步骤(4)；(4)图像处理系统对上述待抓拍目标测速、测向，并根据上述待抓拍目标的运动速度和运动方向以及上述图像采集系统的延时时间预测上述待抓拍目标所对应的车辆在取证抓拍时的位置，该位置为取证位置；(5)图像处理系统根据上述取证位置控制上述图像采集系统抓拍并保存证据图像；(6)上述图像采集系统抓拍结束后，上述图像处理系统控制上述图像采集系统回到监控位置继续进行步骤(1)的图像采集工作；(7)图像处理系统将上述处理结果以及上述目标违规的证据上传到上级服务器；上述步骤(3)中，图像处理系统根据图像与实际场景的大小对应关系计算出上述待检目标的真实大小，具体方法为：摄像机的视场角为θ_fov、焦距为f、安装高度为h、CCD的像元尺寸为l，设摄像机所在的竖直线与地面相交于一点p，a'为待检目标在地面上的位置，b'、c'为地面与视场边缘相交的两点，b'到上述p点的距离小于c'到上述p点的距离，a'与摄像机的水平距离为L_pa'，上述点a'、b'和c'在上述CCD所成图像上对应的像素位置分别为a、b和c，oo'为摄像机的光轴，则根据上述信息可得到实际场景中待检目标所在的位置点a'与摄像机的水平距离L_pa'，计算公式为：$L_{{\mathrm{pa}}^{\prime }}=\frac{h}{\tan (\frac{1}{2}{\theta }_{\mathrm{fov}}-\arctan \left(\frac{(\frac{1}{2}{l}_{\mathrm{bc}}-l_{\mathrm{ac}})}{f}\right)+\arctan \left(\frac{h}{L_{{\mathrm{pc}}^{\prime }}}\right))}---\left(1\right)$设某一物体的真实宽度为w'，其在CCD所成图像上的成像宽度为w，其距离摄像机的水平距离为L，则有$w^{\prime }=\frac{w·l·\sqrt{L^2+h^2}}{f}---\left(2\right)$其中，l_ac和l_bc为图像中a点、b点与c点的像素距离，L_pa'和L_pc'为实际场景中a'点、c'点与p点的距离。