[發(fā)明專利]基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410319408.5
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104134067A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及道路車輛行蹤的智能監(jiān)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(biāo)簽實現(xiàn)道路車輛的監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

智能視覺物聯(lián)網(wǎng)（IVIOT）是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是物聯(lián)網(wǎng)的升級版本。智能視覺物聯(lián)網(wǎng)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(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以此來實現(xiàn)對物體的智能識別、定位跟蹤和實時監(jiān)控的一種智能網(wǎng)絡(luò)。通過公共場所管理、智能樓宇、交通管制、學(xué)校、醫(yī)院、監(jiān)獄、溫室、金融、軍事、社區(qū)、個人視頻設(shè)備等終端用戶所搭建的“智能視覺物聯(lián)網(wǎng)”，能夠?qū)崿F(xiàn)對社會資源的統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度。因此，智能視覺物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)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(guān)閉或損壞定位設(shè)備以逃避跟蹤的可能。基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)能夠無接觸、無干擾地獲取道路車輛的視覺標(biāo)簽，并和中央服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換分析，即可實時的監(jiān)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(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)的需求，設(shè)計了一種基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，實施容易，監(jiān)控穩(wěn)定。

本發(fā)明技術(shù)方案是提供一種基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，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(jié)點，

用于和智能視覺傳感節(jié)點進(jìn)行信息交互的中央服務(wù)器，

用于存儲視覺標(biāo)簽數(shù)據(jù)的中央數(shù)據(jù)庫，

智能傳感節(jié)點通過以太網(wǎng)與中央服務(wù)器相連，

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

前述的基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述智能視覺傳感節(jié)點在道路上布設(shè)要盡可能的多。

前述的基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，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(jìn)行視頻流的傳輸。

前述的基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述嵌入式處理器Cortex-A8裝載Linux系統(tǒng)，并運行車輛視覺標(biāo)簽提取算法。

前述的基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述智能傳感節(jié)點通過開源項目MJPG-streamer進(jìn)行視頻流的發(fā)送和增加專用的Socket線程進(jìn)行車輛視覺標(biāo)簽的發(fā)送。

前述的基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述車輛視覺標(biāo)簽提取算法，包括車牌號碼識別算法、車標(biāo)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(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述車牌號碼識別算法，步驟為：

1）使用V4L2驅(qū)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(tài)學(xué)膨脹處理和顏色信息等相結(jié)合的算法進(jìn)行車牌定位；

4）使用形態(tài)學(xué)連通域排除和車牌先驗信息相結(jié)合進(jìn)行車牌字符的分割；

5）使用CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對車牌字符進(jìn)行識別；

前述的基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述車標(biāo)識別算法，步驟為：

1）根據(jù)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(qū)域作為車標(biāo)的粗定位結(jié)果；

2）通過對此區(qū)域canny邊緣檢測后，進(jìn)行水平投影，取其中一段連續(xù)密集的低頻區(qū)域作為車標(biāo)的上下邊界，寬度為車牌寬度，此區(qū)域作為車標(biāo)的最終定位結(jié)果；

3）在此區(qū)域內(nèi)使用車標(biāo)模板進(jìn)行滑動窗模板匹配，每一類車標(biāo)模板均會返回一個匹配值，取最佳匹配的車標(biāo)模板作為最終的識別結(jié)果。

前述的基于智能視覺物聯(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，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(biāo)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(xì)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(lián)網(wǎng)的道路車輛監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述車身顏色識別算法，步驟為：