[發明專利]一種基于視頻的違章停車監控系統

在審

• 申請號: 201710412168.7
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107330373A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 葛永新;秦曉磊;陳敬誼;洪明堅;徐玲;楊夢寧;張小洪;黃晟;王洪星;陳飛宇
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/36;G06K9/44;G06K9/46;G08G1/017
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 馬冬新

技術領域

本發明涉及違章監控領域，特別涉及到一種基于視頻的違章停車監控系統。

背景技術

視頻監控技術發展至今，在很多領域均有應用。具體在道路交通監控方面，現有很多系統對機動車超速、你行、闖紅燈等違章行為實現準確檢測和記錄，然而基于違停檢測技術相對比較滯后。對于違停檢測技術，需要給予車主一定的寬容。

現有的違停檢測技術忽略了對于車主的消除行為的時間寬容，并且魯棒性較低，并不能實現效果良好、精度好的違章停車監控功能。因此，提供一種提供寬容時間、魯棒性好的違章停車監控系統就很有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的缺乏車主寬容的問題。提供一種新的基于視頻的違章停車監控系統，該基于視頻的違章停車監控系統具有功能齊全、準確度高、魯棒性的特點。

為解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種基于視頻的違章停車監控系統，所述違章停車監控系統包括分布設置的攝像頭，通訊單元，存儲介質及處理器，所述攝像頭受控于所述攝像頭用于采集外界視頻數據，所述存儲介質用于存儲違章車輛檢測識別程序，所述處理器用于執行所述違章車輛檢測識別程序，以執行下列步驟：

(1)調用攝像頭視頻數據，進行違章車輛圖像提取，包括使用混合高斯背景建模背景減除法進行運動前景提取，所述混合高斯背景建模背景減除法包括：

讀入所述攝像頭視頻數據，通過混合高斯背景建模，獲得相鄰視頻圖像中規律的背景圖像B(x,y),輸入圖像I(x,y)同背景圖像B(x,y)進行比較，分離出違章車輛運動前景圖像；

(2)違停行為判定檢測，包括根據步驟(1)中分離出的違章車輛運動前景圖像，采用連續幀間位移法進行判定檢測，所述連續幀間位移法包括：若違章車輛運動前景圖像在禁停區域內的連續幀間位移小于位移閾值，則判定違章車輛為違停車輛，進入步驟(3)進行違停車輛圖像提取；違章車輛運動前景圖像在禁停區域內的連續幀間位移大于或等于位移閾值，終止程序；

(3)違停車輛圖像提取，包括對步驟(2)中違章車輛運動前景圖像進行腐蝕膨脹，對腐蝕膨脹后的圖像進行濾波平滑，對濾波平滑后的圖像進行輪廓提取獲取輪廓，獲取外包矩形，進行長寬比篩選，獲得違停車輛圖像；

(4)根據步驟(3)中違停車輛圖像進行違停車輛車牌信息提取；

(5)根據違停車輛車牌信息提取違停車輛車主通訊信息，調用通訊單元告知車主在容許時間閥值內消除違停行為，同時開始計時，并持續監控違停車輛，時間超過容許時間閥值車主未消除違停行為判定違停行為成立，記錄在案。

本發明的工作原理：本發明通過設置分布式的攝像頭進行視頻圖像采集，克服單一攝像頭采集視頻圖像不全、存在陰影等缺陷。通過采用連續幀間位移法對違停行為判定，并對車牌進行圖像提取及信息提取，獲取車牌信息及關聯的車主信息，通過設置的通訊單元通知車主在一定時間內消除違停行為，給予一定的寬容時間。

上述技術方案中，為優化，進一步地，所述步驟(1)中混合高斯背景建模前還對違章車輛圖像執行下列預處理步驟，所述預處理步驟包括圖像畸變校正及勻光處理，所述勻光處理包括使用Mask差值勻光法進行勻光處理。

進一步地，所述畸變校正包括創建一個原理想圖像模板，原理想圖像模板標定為(0,1)正交像元，計算所述原理想圖像模板與待處理圖像像元的坐標差，在所述待處理圖像上手動放置錨點，解出畸變模型系數，重建圖像及灰度修正進行畸變校正，畸變模型的徑切圖，P點為理想點，Pd點為畸變點；

所述畸變模型為：

其中，x,y為實際畸變圖像坐標；u,v為原理想圖像坐標；λ₁,λ₂,λ₃,λ₄為四個畸變系數；P_x,P_y是像元的橫縱尺寸；M_x,M_y是圖像光軸及像面的主交點坐標；f為攝像頭焦距。

進一步地，所述Mask差值勻光法包括將畸變校正后圖像進行高斯低通濾波分離出高斯背景圖像，將畸變校正后圖像與高斯背景圖像進行圖像差分，得到差分圖像，對所述差分圖像進行灰度拉伸，完成勻光處理輸出預處理后的違章車輛圖像。

進一步地，所述步驟(2)中違停行為判定檢測還包括以下步驟：

(A)劃定禁停區域；

(B)對計入禁停區域的車輛標紅警示，標記為警示車輛；

(C)記錄警示車輛中心點坐標，設定坐標閥值，判斷中心點數量：