[發明專利]一種基于圖像異常的電子警察系統補光燈故障檢測方法

有效

• 申請號: 201410363409.X
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104237808B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 邱敦國;王茂寧
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01R31/44
• 分類號: G01R31/44
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙)51217
• 代理人: 潘育敏

一、技術領域

本發明屬計算機應用的智能交通范疇，尤其涉及計算機圖象處理領域，具體是一種基于圖像異常的電子警察系統補光燈故障檢測方法。?

二、背景技術

近年，隨著社會經濟的快速發展和城市人口日益增多，機動車保有量迅速增長，造成交通擁堵非常明顯，交通事故明顯上升，在城市交通中，闖紅燈、逆行、超速、違章變道等現象時有發生，每年造成大量的人員傷亡與財產損失，給國家、社會和家庭帶來嚴重問題，為了規范駕駛員的駕駛行為，減少交通事故的發生，現在很多城市都在路口建立電子警察系統。?

電子警察系統就是在紅綠燈路口安裝500萬(或200萬)像素高清數字攝像機，并連接紅綠燈信號系統，對通過路口的所有車輛進行檢測，當車輛出現違章情形時，系統自動抓拍車輛的違章圖像，并自動識別違章車輛的號牌，以作為車輛闖紅燈處罰的有效證據。?

隨著電子警察系統在國內的大量建設，電子警察設備的維護工作已非常大，由于電子警察系統設備屬于戶外設備，設備長期受到暴曬與雨淋，容易出現故障，其中，夜間為攝像機進行補光的LED補光燈，最易出現故障。由于補光燈出現故障后，夜間車輛檢測與車牌識別會受到很大的影響，因此，如何在補光燈出現故障后能對故障進行自動判斷，并及時告警修復異常重要。?

電子警察系統補光燈通常采用LED頻閃補光燈，LED補光燈中最易出現故障的地方是LED燈珠和控制板，LED燈珠易因老化后燒壞，常規LED補光燈的壽命通常只有2～3年。LED補光燈故障主要有兩類：1)補光燈光線減弱，通常是補光燈出現少量燈珠壞，使補光燈光線減弱；2)補光燈不亮，通常是補光燈燈珠全部燒壞或者補光燈控制板損壞。?

為使電子警察系統能夠良好地運行，當補光燈設備出現故障后，如何采用簡單快捷的方法對設備故障情況進行判斷，并及時告警非常重要，這不僅保障設備能及時得以維修，還能減少大量的人力對設備進行定期的巡查。?

三、發明內容

本發明的目的是針對電子警察系統補光燈設備易出現故障的問題，提供一種通過統計高清攝像機抓拍的車輛圖像，計算車輛檢測率與車牌識別率，對補光燈故障及時做出判斷，并?及時對故障進行報警處理的方法。本方法可以及時對補光燈故障進行判斷，分析故障類型，對故障情況進行及時報警，方便技術人員及時維護故障設備，保障系統正常運行；無需耗費大量的人力、物力和財力對前端設備進行定期巡查，降低維護成本。?

本發明的基本思路是：由于補光燈出現故障后，夜間抓拍車輛圖像亮度降低，車輛檢測率與車牌識別率會迅速降低。通過分析車輛檢測率與車牌識別率下降比例，判斷補光燈屬于哪類故障，并進行報警處理。這種思路是基于電子警察系統中攝像機和補光燈的設置：由于1個500萬(或200萬)像素相機通常會覆蓋2～3根車道，每根車道需要1盞補光燈，因此，一個相機關聯2～3個補光燈，這2～3個補光燈一般同時壞的可能性較小，通常故障是其中一個補光燈不亮或是光亮減弱，本發明根據多個地方電子警察系統補光燈故障后圖像出現的變化進行分析發現，當一個補光燈出現損壞后，該車道的圖像效果較差，色彩較暗，而其他車道影響不大，直接采用圖像的色彩亮度變化來判斷補光燈異常，不能取得好的效果。電子警察系統對每輛經過路口的車都進行圖像抓拍與車牌識別，因此，本發明采用對車輛的檢測率與車牌識別率來判斷該車道的車輛檢測與車牌識別是否異常，以此判斷補光燈是否存在問題，并且判斷是燈珠部分損壞還是全部損壞。?

本發明的目的是這樣實現的：采用電子警察系統高清攝像機抓拍的車輛圖像與車牌識別為基礎，計算單位時段內車輛流量與車牌識別率，對單位時段內車輛流量和車牌識別率與相同時段正常車輛流量和車牌識別率進行比較，判斷該車道的車輛檢測與車牌識別是否異常，根據比較是否超過設定的車輛流量和車牌識別率異常時補光燈的燈珠部分損壞或者燈珠全部損壞情況的閾值，判斷補光燈是否存在問題，進行補光燈故障的檢測。?

首先獲取電子警察設備處于正常情況下前X天每個車道的過車數據，并以1個小時為時段單位，統計每一天各時段每根車道的車輛流量N_ijk、車牌識別率R_ijk，然后統計前X天的數據，統計每天同一時段的平均車輛流量和車牌識別率