專利名稱：一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會(huì)，城市交通發(fā)達(dá)，全社會(huì)汽車擁有量暴增。我國(guó)各大城市都在努力發(fā)展交通、加強(qiáng)交通管理、提高交通效率為重大責(zé)任及急切要求。隨著我國(guó)車輛與道路通車?yán)锍痰脑黾?，車輛運(yùn)行速度的提高，交通事故不斷增加，影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾的正常生活。導(dǎo)致交通事故量增加的主要因素之一是車輛在行駛過(guò)程中人為和非人為產(chǎn)生的各種違規(guī)違章事件。有關(guān)的違規(guī)違章事件包括:闖紅燈、非法停車、超速行駛、長(zhǎng)期占用超車道、占用公交車道和非機(jī)動(dòng)車道、長(zhǎng)時(shí)間壓線行駛、變道壓中心雙實(shí)線，接近交叉路口 50米內(nèi)變道壓分道單實(shí)線、超限超載、行駛過(guò)程中散落物。出入口匝道是高速公路事故多發(fā)點(diǎn)段，據(jù)統(tǒng)計(jì)告訴公路發(fā)生在出入口匝道附近的交通事故數(shù)占總事故數(shù)的33%，其中追尾事故的比例高達(dá)42.3%。停車、倒車、逆行、低速行駛、超速行駛、違章變換車道等重點(diǎn)違法行為容易導(dǎo)致追尾事故?，F(xiàn)在的道路交通安全設(shè)施建設(shè)中，采用了幾種公知的技術(shù)工具，可以監(jiān)控和記錄上述事件的違規(guī)違章過(guò)程，并能對(duì)當(dāng)事車輛和人員按章處罰。但是目前的道路視頻檢測(cè)系統(tǒng)大都需要人工對(duì)目標(biāo)車輛行為進(jìn)行判斷，不但反應(yīng)緩慢，而且工作強(qiáng)度大，人力成本高，發(fā)現(xiàn)事件后，不能及時(shí)有效的發(fā)布信息并采取合理的管理措施，特別是當(dāng)重點(diǎn)違法行為已經(jīng)發(fā)生或正在發(fā)生時(shí)，不能立刻實(shí)施有效地預(yù)警和交通執(zhí)法管控。例如，電子警察可以記錄車輛闖紅燈過(guò)程；固定或移動(dòng)式測(cè)速取證設(shè)備可以記錄車輛超速過(guò)程；道路通用和專用監(jiān)控系統(tǒng)可以記錄車輛占道、壓線、強(qiáng)搶超匯、超限超載、行駛過(guò)程中散落物體過(guò)程；攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)可以拍攝記錄非法停車現(xiàn)場(chǎng)。這些技術(shù)工具的共同特點(diǎn)是將車輛的違規(guī)違章過(guò)程記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)如磁盤、硬盤、光盤或錄像中。但是，隨著記錄時(shí)間的增長(zhǎng)、所記錄數(shù)據(jù)量的增大和存儲(chǔ)介質(zhì)數(shù)量的增加，違規(guī)違章過(guò)程數(shù)據(jù)變成了海量數(shù)據(jù)，從存儲(chǔ)介質(zhì)中提取每一個(gè)違規(guī)違章過(guò)程記錄作為取證依據(jù)成為一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事，甚至難于實(shí)現(xiàn)。嚴(yán)重影響執(zhí)法過(guò)程中的有效性。然而，現(xiàn)有的公知技術(shù)和公開(kāi)發(fā)明都沒(méi)有提供有效的系統(tǒng)和方法解決交通違章海量視頻數(shù)據(jù)挖掘問(wèn)題。例如，公安機(jī)關(guān)交通管理部門交通民警發(fā)現(xiàn)交通違章行為應(yīng)當(dāng)予以糾正，并責(zé)令當(dāng)事人改正或者限期改正。對(duì)應(yīng)應(yīng)當(dāng)給予處罰的，依據(jù)交通違章事實(shí)和法律、法規(guī)的有關(guān)規(guī)定做出處罰決定。傳統(tǒng)工作模式包括，執(zhí)法人員如交警用DV錄像違章停車的車輛，從車管所數(shù)據(jù)庫(kù)中人工查找當(dāng)事車輛信息，開(kāi)出罰單，錄像帶保存作為取證依據(jù)。如果當(dāng)事人主動(dòng)接受處罰，辦理被處罰手續(xù)時(shí)要求證實(shí)違章過(guò)程或當(dāng)事人沒(méi)有前來(lái)辦理處罰事宜，交警都需要從錄像帶中找出當(dāng)事人違章時(shí)的過(guò)程證據(jù)，在錄像帶所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大或時(shí)間跨度長(zhǎng)時(shí)，檢索查詢將耗時(shí)耗力甚至難于實(shí)現(xiàn)。另外，對(duì)于逾期末辦理接受處罰手續(xù)的當(dāng)事人，交警也難于從海量數(shù)據(jù)中查找取證并按照交通規(guī)則加重處罰。
現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是需要通過(guò)海量車輛違規(guī)違章過(guò)程圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行有效記錄、存儲(chǔ)、挖掘、檢索、查詢和監(jiān)管對(duì)當(dāng)事車輛執(zhí)法；存儲(chǔ)介質(zhì)量增大；對(duì)當(dāng)事車輛處罰后，難于有效檢索或查詢當(dāng)事車輛處罰工作執(zhí)行情況；缺乏監(jiān)管對(duì)當(dāng)事車輛執(zhí)法的技術(shù)手段；難于統(tǒng)計(jì)違規(guī)違章車輛密度和分布情況；難于分析執(zhí)法人員工作效率；此外，若當(dāng)事人不服處罰決定的，可以依法申請(qǐng)行政復(fù)議或提起行政訴訟時(shí)，則公安機(jī)關(guān)交通管理部門要授權(quán)給專門的合法人員從海量數(shù)據(jù)中提取出當(dāng)事人原始車輛違章歷史錄像作為證據(jù)在復(fù)議或行政訴訟時(shí)出示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，其解決的技術(shù)問(wèn)題是需要通過(guò)海量車輛違規(guī)違章過(guò)程圖像數(shù)據(jù)中進(jìn)行有效記錄、存儲(chǔ)、挖掘、檢索、查詢和監(jiān)管對(duì)當(dāng)事車輛執(zhí)法；存儲(chǔ)介質(zhì)量增大；對(duì)當(dāng)事車輛處罰后，難于有效檢索或查詢當(dāng)事車輛處罰工作執(zhí)行情況；缺乏監(jiān)管對(duì)當(dāng)事車輛執(zhí)法的技術(shù)手段；難于統(tǒng)計(jì)違規(guī)違章車輛密度和分布情況；難于分析執(zhí)法人員工作效率；此外，若當(dāng)事人不服處罰決定的，可以依法申請(qǐng)行政復(fù)議或提起行政訴訟時(shí)，則公安機(jī)關(guān)交通管理部門要授權(quán)給專門的合法人員從海量數(shù)據(jù)中提取出當(dāng)事人原始車輛違章歷史錄像作為證據(jù)在復(fù)議或行政訴訟時(shí)出示。為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了以下方案:
一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，包括以下步驟:步驟1:視頻器采集車輛違章過(guò)程圖像；步驟2:對(duì)車輛違章過(guò)程圖像進(jìn)行模式識(shí)別，提取車輛特征；步驟3:主控機(jī)利用視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛特征數(shù)據(jù)進(jìn)行截流，并將數(shù)據(jù)打包；步驟4:主控機(jī)和顯示器將數(shù)據(jù)包的內(nèi)容進(jìn)行儲(chǔ)存、查詢、打印以及導(dǎo)出；步驟5、主控機(jī)將車輛違章圖像數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至管理中心服器管理。進(jìn)一步，步驟3中的視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛違章過(guò)程視頻圖像自動(dòng)截流，從任意位置作為起點(diǎn)到任意位置作為終點(diǎn)，安順序進(jìn)行圖像采樣，提取車輛OCR特征，識(shí)別車牌號(hào)碼，以識(shí)別出車牌號(hào)碼時(shí)刻的圖像作為基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行自動(dòng)截流。進(jìn)一步，在起點(diǎn)設(shè)置為上行違章取證監(jiān)控點(diǎn)，在終點(diǎn)設(shè)置為下行違章取證監(jiān)控點(diǎn)，上、下行違章取證監(jiān)控點(diǎn)分別設(shè)置視頻器和主控機(jī)。進(jìn)一步，視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛違章過(guò)程視頻圖像自動(dòng)截流為以下三種方式中的任何之一:截流單幅圖像，只截流基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻的圖像即原始圖像；或者截流系列圖像，以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)數(shù)量幅圖像截流；或者截流視頻流，以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。進(jìn)一步，步驟3中數(shù)據(jù)包記錄車輛信息包括:速度、地點(diǎn)、時(shí)間、行駛方向以及牌照號(hào)碼。進(jìn)一步,步驟4中使用的存儲(chǔ)介質(zhì)為錄像帶、磁盤、硬盤、光盤中的任意一種或多種。該交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法與傳統(tǒng)的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法相比，具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明可以準(zhǔn)確的采集車輛的違章行為數(shù)據(jù)，并能對(duì)違章車輛進(jìn)行檢測(cè)記錄、檢索和查詢，協(xié)助交通管理部門對(duì)違章駕駛員進(jìn)行處罰教育，促使其自覺(jué)遵守交通法規(guī)，增強(qiáng)道路交通安全意識(shí)，減少違章和事故，確保道路交通暢通，構(gòu)建和諧安全的社會(huì)。(2)本發(fā)明由于利用視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛特征數(shù)據(jù)進(jìn)行截流，可以提供車輛違章過(guò)程的多種模式視頻，更加準(zhǔn)確的和高質(zhì)量的提供違章車輛信息。(3)本發(fā)明由于在起點(diǎn)設(shè)置為上行違章取證監(jiān)控點(diǎn)，在終點(diǎn)設(shè)置為下行違章取證監(jiān)控點(diǎn)，從多個(gè)角度記錄違章車輛信息，提供高質(zhì)量多角度的車輛信息，確保信息的真實(shí)性和可靠性。


圖1:本發(fā)明交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法中使用到的硬件連接示意 圖2:本交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法中的各工作站位置示意 圖3:本發(fā)明交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法主要工作流程 圖4:本發(fā)明方法中視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊工作原理示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明:
I一視頻器，2—補(bǔ)光照明器，3—主控機(jī)，4一顯示器，5—管理中心服務(wù)器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1至圖4，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
如圖1所示，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)包括視頻器1、補(bǔ)光照明器2、主控機(jī)3、顯示器4以及管理中心服務(wù)器5。車輛通過(guò)彎道、有坡度處、有必要進(jìn)行檢測(cè)的地方、紅燈交叉路口 50米內(nèi)有分道線處、易發(fā)生非法占道等地段，在路邊或道路的上方龍門架上安裝車輛檢測(cè)視頻器I。視頻器I視頻探測(cè)觸發(fā)，視頻器I根據(jù)環(huán)境光照度設(shè)定電子快門和曝光強(qiáng)度，在夜間自動(dòng)開(kāi)啟可控補(bǔ)光照明器2 ;采用圖像計(jì)量技術(shù)精確測(cè)量車輛是否違章壓線；主控機(jī)3通過(guò)違章壓線取證識(shí)別模塊自動(dòng)識(shí)別和分析視頻流圖像；系統(tǒng)提取在采集到的視頻流圖像中車輛有遠(yuǎn)離已壓實(shí)線距離為最大值的圖像，同時(shí)視頻器I中的特征采集攝像機(jī)保存車輛號(hào)牌識(shí)別結(jié)果最佳的圖像并打成數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)包記錄車輛信息包括:速度、地點(diǎn)、時(shí)間、行駛方向、牌照號(hào)碼等；主控機(jī)3將違章車輛相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)有線、無(wú)線通信接口傳輸?shù)杰囕v管理中心服務(wù)器5，車輛管理中心服務(wù)器即時(shí)通知收費(fèi)站或卡口，警察攔截處罰或主控機(jī)將違章車輛相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)有線、無(wú)線通信接口傳輸?shù)焦芾碇行姆?wù)器，警察事后公示并進(jìn)行處罰。當(dāng)違章類型是違章停車時(shí)，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中的違章停車取證模塊自動(dòng)提取視頻流證據(jù)。當(dāng)有散落物違章從車廂上掉落到路面時(shí)，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中的散落物違章取證模塊自動(dòng)提取視頻流證據(jù)。當(dāng)違章類型是行駛中車輛車輪壓道路中的實(shí)線時(shí)，交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中的違章壓實(shí)線取證模塊自動(dòng)提取視頻流證據(jù)。如圖2所示，車輛違章時(shí)的視頻流是通過(guò)交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù)模塊處理，視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)記錄文件中的車輛違章過(guò)程視頻圖像自動(dòng)截流，從任意位置作為起點(diǎn)到任意位置作為終點(diǎn)，順序進(jìn)行圖像采樣，提取車輛OCR特征，識(shí)別車牌號(hào)碼，以識(shí)別出車牌號(hào)碼時(shí)刻的圖像作為基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行自動(dòng)截流，該時(shí)間段的時(shí)間值可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行調(diào)整。在起點(diǎn)設(shè)置為上行違章取證監(jiān)控點(diǎn)，在終點(diǎn)設(shè)置為下行違章取證監(jiān)控點(diǎn)，上、下行違章取證監(jiān)控點(diǎn)分別設(shè)置在道路兩側(cè)，并分別設(shè)置視頻器和主控機(jī)。從多個(gè)角度記錄違章車輛信息，提供高質(zhì)量多角度的車輛信息，確保信息的真實(shí)性和可靠性。如圖3所示，一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，包括以下步驟:步驟1:視頻器采集車輛違章過(guò)程圖像；步驟2:對(duì)車輛違章過(guò)程圖像進(jìn)行模式識(shí)別，提取車輛特征；步驟3:主控機(jī)利用視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛特征數(shù)據(jù)進(jìn)行截流，并將數(shù)據(jù)打包；步驟4:主控機(jī)和顯示器將數(shù)據(jù)包的內(nèi)容進(jìn)行儲(chǔ)存、查詢、打印以及導(dǎo)出；步驟5、主控機(jī)將車輛違章圖像數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至管理中心服器管理。如圖4所示，視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛違章過(guò)程視頻圖像自動(dòng)截流為以下三種方式中的任何之一:截流單幅圖像，只截流基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻的圖像即原始圖像；或者截流系列圖像，以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)數(shù)量幅圖像截流；或者截流視頻流，以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。三種方式可以在不同的天氣、能見(jiàn)度以及光強(qiáng)調(diào)節(jié)下切換使用，更加準(zhǔn)確的和高質(zhì)量的提供違章車輛信息。本發(fā)明中的交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和方法全天候自動(dòng)檢測(cè)道路交叉口的中實(shí)線、違章停車、高速公路中心雙實(shí)線、接近交叉路口 50米內(nèi)變道壓分道單實(shí)線、非法占道等違章行為，并能對(duì)違章車輛進(jìn)行檢測(cè)記錄、采集車輛視頻流圖像，協(xié)助交通管理部門對(duì)違章駕駛員進(jìn)行處罰教育，促使其自覺(jué)遵守交通法規(guī)，增強(qiáng)道路交通安全意識(shí)，減少違章和事故，確保道路交通暢通，構(gòu)建和諧安全的社會(huì)。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，包括以下步驟:步驟1:視頻器采集車輛違章過(guò)程圖像；步驟2:對(duì)車輛違章過(guò)程圖像進(jìn)行模式識(shí)別，提取車輛特征；步驟3:主控機(jī)利用視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛特征數(shù)據(jù)進(jìn)行截流，并將數(shù)據(jù)打包；步驟4:主控機(jī)和顯示器將數(shù)據(jù)包的內(nèi)容進(jìn)行儲(chǔ)存、查詢、打印以及導(dǎo)出；步驟5、主控機(jī)將車輛違章圖像數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至管理中心服務(wù)器管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，其特征在于:步驟3中的視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛違章過(guò)程視頻圖像自動(dòng)截流，從任意位置作為起點(diǎn)到任意位置作為終點(diǎn)，安順序進(jìn)行圖像采樣，提取車輛OCR特征，識(shí)別車牌號(hào)碼，以識(shí)別出車牌號(hào)碼時(shí)刻的圖像作為基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行自動(dòng)截流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，其特征在于:在起點(diǎn)設(shè)置為上行違章取證監(jiān)控點(diǎn)，在終點(diǎn)設(shè)置為下行違章取證監(jiān)控點(diǎn)，上、下行違章取證監(jiān)控點(diǎn)分別設(shè)置視頻器和主控機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，其特征在于:視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛違章過(guò)程視頻圖像自動(dòng)截流為以下三種方式中的任何之一:截流單幅圖像，只截流基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)刻的圖像即原始圖像；或者截流系列圖像，以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)數(shù)量幅圖像截流；或者截流視頻流，以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心，將基準(zhǔn)點(diǎn)前和后可調(diào)時(shí)間段視頻流截流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，其特征在于:步驟3中數(shù)據(jù)包記錄車輛信息包括:速度、地點(diǎn)、時(shí)間、行駛方向以及牌照號(hào)碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，其特征在于:步驟4中使用的存儲(chǔ)介質(zhì)為錄像帶、磁盤、硬盤、光盤中的任意一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交通違章取證的車輛視頻數(shù)據(jù)挖掘方法，包括以下步驟步驟1視頻器采集車輛違章過(guò)程圖像；步驟2對(duì)車輛違章過(guò)程圖像進(jìn)行模式識(shí)別，提取車輛特征；步驟3主控機(jī)利用視頻數(shù)據(jù)挖掘模塊對(duì)車輛特征數(shù)據(jù)進(jìn)行截流，并將數(shù)據(jù)打包；步驟4主控機(jī)和顯示器將數(shù)據(jù)包的內(nèi)容進(jìn)行儲(chǔ)存、查詢、打印以及導(dǎo)出；步驟5、主控機(jī)將車輛違章圖像數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至管理中心服器管理。本發(fā)明可以準(zhǔn)確的采集車輛的違章行為數(shù)據(jù)，并能對(duì)違章車輛進(jìn)行檢測(cè)記錄、檢索和查詢，協(xié)助交通管理部門對(duì)違章駕駛員進(jìn)行處罰教育，促使其自覺(jué)遵守交通法規(guī)，增強(qiáng)道路交通安全意識(shí)，減少違章和事故，確保道路交通暢通，構(gòu)建和諧安全的社會(huì)。
文檔編號(hào)G06K9/62GK103208183SQ20131011322
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者邵宗凱, 吳建德, 王曉東 申請(qǐng)人:昆明聯(lián)誠(chéng)科技有限公司