[發明專利]基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統

在審

• 申請號: 201410319408.5
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104134067A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 李慶武;程海粟;俞楷;郭晶晶;仇春春;周妍;霍冠英
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，涉及道路車輛行蹤的智能監控方法，具體而言是一種通過提取城市道路中車輛的視覺標簽實現道路車輛的監控系統。

背景技術

智能視覺物聯網（IVIOT）是新一代信息技術的重要組成部分，也是物聯網的升級版本。智能視覺物聯網是通過視覺傳感器、信息傳輸、智能視覺分析感知人、車、物，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以此來實現對物體的智能識別、定位跟蹤和實時監控的一種智能網絡。通過公共場所管理、智能樓宇、交通管制、學校、醫院、監獄、溫室、金融、軍事、社區、個人視頻設備等終端用戶所搭建的“智能視覺物聯網”，能夠實現對社會資源的統一監控、管理和調度。因此，智能視覺物聯網技術具有廣泛的應用前景。

傳統的道路車輛監控系統需要將每輛車都安裝GPS或RFID射頻卡，這樣不僅費時費力，而且此方案要求每位車主都安裝，實施起來非常困難，同時也避免不了車主故意關閉或損壞定位設備以逃避跟蹤的可能。基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統能夠無接觸、無干擾地獲取道路車輛的視覺標簽，并和中央服務器進行數據交換分析，即可實時的監控道路車輛的行蹤軌跡。對交通部門和公安部門等有非常大的作用，具有非常重要的理論價值和現實意義。

發明內容

本發明針對道路車輛監控系統的需求，設計了一種基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，實施容易，監控穩定。

本發明技術方案是提供一種基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：包括：

多個由攝像機和嵌入式處理器Cortex-A8組成的智能視覺傳感節點，

用于和智能視覺傳感節點進行信息交互的中央服務器，

用于存儲視覺標簽數據的中央數據庫，

智能傳感節點通過以太網與中央服務器相連，

PC客戶機可通過以太網與中央服務器相連，并可訪問每個智能傳感節點的交通視頻流。

前述的基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：所述智能視覺傳感節點在道路上布設要盡可能的多。

前述的基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：所述嵌入式處理器Cortex-A8通過USB接口與攝像機相連，進行視頻流的傳輸。

前述的基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：所述嵌入式處理器Cortex-A8裝載Linux系統，并運行車輛視覺標簽提取算法。

前述的基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：所述智能傳感節點通過開源項目MJPG-streamer進行視頻流的發送和增加專用的Socket線程進行車輛視覺標簽的發送。

前述的基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：所述車輛視覺標簽提取算法，包括車牌號碼識別算法、車標識別算法、車型識別算法和車身顏色識別算法。

前述的基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：所述車牌號碼識別算法，步驟為：

1）使用V4L2驅動接口獲取視頻流；

2）使用Haar-like特征檢測并分割出車輛的大體位置；

3）使用離散小波分析、形態學膨脹處理和顏色信息等相結合的算法進行車牌定位；

4）使用形態學連通域排除和車牌先驗信息相結合進行車牌字符的分割；

5）使用CNN卷積神經網絡分類器對車牌字符進行識別；

前述的基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：所述車標識別算法，步驟為：

1）根據前述定位的車牌位置，取向上延伸的5個車牌高度，寬度為車牌寬度，將此區域作為車標的粗定位結果；

2）通過對此區域canny邊緣檢測后，進行水平投影，取其中一段連續密集的低頻區域作為車標的上下邊界，寬度為車牌寬度，此區域作為車標的最終定位結果；

3）在此區域內使用車標模板進行滑動窗模板匹配，每一類車標模板均會返回一個匹配值，取最佳匹配的車標模板作為最終的識別結果。

前述的基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：所述車型識別算法，步驟為：

1）使用Haar-like特征檢測并分割出車輛的大體估計位置；

2）查找連通域并計算其最小外接矩形；

3）通過對攝像機標定，計算出最小外接矩形的實際長寬大小（單位為米），將最小外接矩形長度小于6米的車輛判定為小型車，否則判定為大型車（由于按汽車車型細分將會有很多車型，這里只分類為兩種車型：小型車和大型車）。

前述的基于智能視覺物聯網的道路車輛監控系統，其特征在于：所述車身顏色識別算法，步驟為：