一种基于导航行车记录仪的车辆违章掉头检测方法
【专利摘要】本发明提供一种基于导航行车记录仪的车辆违章掉头检测方法，包括：导航模块根据地图中检测路段信息确定车辆进入检测路段向行车记录仪发送检测指令；所述行车记录仪接收所述检测指令向所述分析模块发送所述车辆的实时监控图像；所述分析模块接收所述行车记录仪发送的实时监控图像，并根据所述实时监控图像确定所述车辆是否违章掉头，若是，则向违章服务器发送所述车辆的违章信息，若否，则删除所述监控图像，所述违章信息包括：车牌号、实时监控图像、违章时间、检测路段信息。本发明实现车辆跨实线掉头的有效检测，提高对跨实线掉头违章行为的成功捕获率。
【专利说明】
-种基于导航行车巧录仪的车辆违章掉头检测方法
技术领域
[0001] 本发明实施例设及交通违章检测技术领域，尤其设及一种基于导航行车记录仪的 车辆违章掉头检测方法。
【背景技术】
[0002] 道路中的实线，从颜色上划分包括黄色实线和白色实线，从数量上划分包括单根 实线和双根实线。道路实线是道路中用于间隔双向行驶车辆的分隔线，不同方向的车辆分 别在实线的两侧行驶。跨实线掉头是指位于实线一侧行驶的车辆跨越实线向另一侧车道转 弯行驶。我国交通管理处罚条例规定严格禁止车辆跨实线超车、压实线行驶和向左转弯。跨 实线掉头不仅容易引起道路堵塞，也容易导致当前车辆与前(后)车辆碰撞、摩擦。当前，跨 实线掉头成为造成交通事故的一个主要原因。
[0003] 然而，跨实线掉头是一种较难检测的违章情况。一方面是因为跨实线掉头可能发 生的路段较长且范围广。交通管理部口需要在任意可跨实线掉头的路段实施全面的监控设 备覆盖，比如在所有可跨实线掉头的路段安装大量的视频监控设备或地面线圈，使得可能 跨实线掉头路段的任意位置均能被监控。然而，现实生活中不可能进行如此高成本的监控 设备部署;另一方面，因为跨实线掉头是严重的违规行为，司机不会在交通管理部口监控设 备部署地点如交通路口等违规。基于交通管理部口已经部署的监控设备，交通管理人员很 难捕捉到车辆跨实线掉头的证据。现有技术中，仅能在交通监控设备部署的地点如城市中 的交通路口或路段中的重要位置等对跨实线掉头行为进行检测。然而，跨实线掉头可能发 生的路段较长且范围广，大量的路段目前没有也不可能部署监控设备，因此，运些未被部署 监控设备的路段区域成为车辆跨实线掉头行为的漏检区域。若能够对所有可能跨实线掉头 的路段进行监控和检测，则能大大提高跨实线掉头的检测效率。目前，尚未有有效的检测方 法能够对所有可能跨实线掉头路段中的跨实线掉头行为进行有效检测。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供一种基于导航行车记录仪的车辆违章掉头检测方法，W克服上 述技术问题。
[0005] 本发明基于导航行车记录仪的车辆违章掉头检测方法，包括：
[0006] 导航模块根据地图中检测路段信息确定车辆进入检测路段向行车记录仪发送检 测指令；
[0007] 所述行车记录仪接收所述检测指令向所述分析模块发送所述车辆的实时监控图 像；
[000引所述分析模块接收所述行车记录仪发送的实时监控图像，并根据所述实时监控图 像确定所述车辆是否违章掉头，若是，则向违章服务器发送所述车辆的违章信息，若否，贝U 删除所述监控图像，所述违章信息包括:车牌号、实时监控图像、违章时间、检测路段信息。
[0009]进一步地，所述导航模块根据地图中检测路段信息确定车辆进入检测路段向行车 记录仪、分析模块发送检测指令之前，还包括：
[0010] 地图服务器根据道路标志实线、道路行驶方向确定检测路段，并将所述检测路段 信息加载至地图中。
[0011] 进一步地，所述根据实时监控图像确定所述车辆是否违章掉头，包括：
[0012] 分析模块采用道路实线识别算法识别监控图像中的道路标志实线；
[0013] 分析模块根据所述道路标志实线将所述监控图像划分为违章区与安全区，所述违 章区面积小于安全区面积；
[0014] 所述分析模块判断连续两帖所述监控图像中，前一帖监控图像中的车辆压所述道 路标志实线行驶且后一帖监控图像中所述车辆在所述安全区消失，则确定所述车辆违章掉 头。
[0015] 进一步地，所述根据所述实时监控图像确定所述车辆是否违章掉头之后，还包括：
[0016] 违章服务器接收所述分析模块发送的车辆违章信息，根据车牌号判断所述违章车 辆是否在检测路段的正常行驶方向的临近路口出现，若是，则删除所述违章信息，若否，贝U 将存储所述违章信息。
[0017] 本发明实线了对于可能发生跨实线掉头的路段进行跨实线掉头的有效检测，能够 提高对跨实线掉头违章行为的成功捕获率。本发明的有益效果是：
[0018] 首先，该方法基于已有的具有导航和行车记录摄像功能的导航行车记录仪对车辆 跨实线掉头行为进行检测，无需交通管理部口部署额外的监控设备如地面线圈和摄像头， 几乎没有增加额外的成本开销；
[0019] 其次，该方法能够对所有可能发生跨实线掉头的路段进行检测，极大的提高对车 辆跨实线掉头行为的检测成功率.
[0020] 最后，该方法通过道路中行驶的车辆互相监控，不受白天黑夜时间的限制。本发明 可广泛用于智能交通领域对城市道路中跨实线掉头行为的检测。
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可W 根据运些附图获得其他的附图。
[0022] 图1为本发明基于导航行车记录仪的车辆违章掉头检测方法流程图；
[0023] 图2为本发明基于导航行车记录仪的车辆违章掉头检测方法整体流程图；
[0024] 图3为本发明中检测前方车辆是否跨实线掉头的流程图；
[0025] 图4为本发明中监控区域划分的示意图；
[0026] 图5为本发明中违章服务器对车辆违章行为进行二次验证的示意图。
【具体实施方式】
[0027] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028] 图1为本发明基于导航行车记录仪的车辆违章掉头检测方法流程图，本实施例方 法，包括：
[0029] 步骤101、导航模块根据地图中检测路段信息确定车辆进入检测路段，向行车记录 仪发送检测指令；
[0030] 具体来说，本实施例中每台行驶的车辆配置一个导航行车记录仪。该导航行车记 录仪将车辆的导航和行车记录仪的功能合二为一。从硬件上，导航行车记录仪在导航仪的 基础上提供一个连接摄像头的接口连接摄像头并内置具有WIFI功能的硬件;从软件上，导 航行车记录仪具有导航模块和行车记录与分析模块。其中，导航模块实现地图显示和导航 等基本功能。行车记录与分析模块实现对前方道路及车辆行驶状况的拍摄和图像分析功 能。配置导航行车记录仪的A车辆可W实现前方车辆B车辆的违章掉头检测。
[0031] 所述导航模块从所述车载地图提供商如凯立德等中下载城市地图及检测路段标 注信息ROAD。所述导航模块获取当前路段的路段号X。若ROADb] = 1，表明所述当前路段为 所述检测路段。导航模块确定车辆进入检测路段时，向行车记录仪发送检测指令。当该导航 模块检测该路段不是检测路段时，向所述行车记录与分析模块发送一个停止检测的通知消 息 MSG_S1'0P。
[0032] 步骤102、所述行车记录仪接收所述检测指令向所述分析模块发送所述车辆的实 时监控图像；
[0033] 步骤103、所述分析模块接收所述行车记录仪发送的实时监控图像，并根据所述实 时监控图像确定所述车辆是否违章掉头，若是，则向违章服务器发送所述车辆的违章信息， 若否，则删除所述监控图像，所述违章信息包括:车牌号、实时监控图像、违章时间、检测路 段信息。
[0034] 进一步地，所述导航模块根据地图中检测路段信息确定车辆进入检测路段，向行 车记录仪、分析模块发送检测指令之前，还包括：
[0035] 地图服务器根据道路标志实线、道路行驶方向确定检测路段，并将所述检测路段 信息加载至地图中。
[0036] 具体来说，交通管理部口部署地图服务器，地图服务器中具有整个城市的地图信 息，地图信息中包括检测路段信息。地图服务器将检测路段信息记录于地图中的步骤为：
[0037] 一、用数组R0AD[y]记录路段信息，初始化数组R0AD[y]=0;其中，l《y《n，n为城 市的路段数量。
[0038] 二、地图服务器通过标注数组ROAD记录检测路段标注信息，若某路段的路段号为 X，该路段为检测路段，则R0AD[x] = l;否则R0AD[x]=0。举例说明，整个某市具有5条路段， 其中5条路段的路段号分别为1、2、3、4和5。初始化ROAD [ 1 ] = ROAD [ 2 ] = ROAD [ 3 ] = ROAD [ 4 ] = R0AD[5] =0。若路段2和路段5为检测路段，贝IJR0AD[2] = 1 ;R0AD[5] = 1;每一台行驶在大 连街道的车辆都会从大连的交通管理部口的地图服务器中下载地图信息，当车辆行驶在路 段2中，检测R0AD[2] = 1后则确定车辆当前行驶的路段为检测路段。
[0039] 交通管理部口的地图服务器将车辆可能压实线掉头的路段标注为检测路段。该检 测路段满足=个条件:检测路段与相邻路段实线分隔;检测路段与实线分隔的相邻路段行 驶方向相反;实线分隔处无跨越行驶障碍如树木、护栏等。
[0040] 进一步地，所述根据实时监控图像确定所述车辆是否违章掉头，包括：
[0041] 分析模块采用道路实线识别算法识别监控图像中的道路标志实线；
[0042] 分析模块根据所述道路标志实线将所述监控图像划分为违章区与安全区，所述违 章区面积小于安全区面积;根据图像中的实线将图像划分为违章区和安全区，其中，违章区 的面积 <安全区的面积;如图4所示，长方形的阴影区域Z为车辆Nl的监控区域，根据道路中 的实线将Z划分为违章区Zl和安全区Z2。其中，Zl的面积<Z2的面积。
[0043] 所述分析模块判断连续两帖所述监控图像中，前一帖监控图像中的车辆压所述道 路标志实线行驶且后一帖监控图像中所述车辆在所述安全区消失，则确定所述车辆违章掉 头。
[0044] 具体来说，分析模块接收到行车记录仪采集监控区域图像。行车记录每隔时间T采 集监控区域的图像，对于两帖连续的图像（图像Pl和P2)，若前一帖图像Pl中前方车辆压实 线行驶而后一帖图像P2中所述前方车辆消失，同时满足上述两个条件时，则判定所述前方 车辆跨实线掉头。否则，继续循环判断监控区域图像。其中，T《D/(2*v)"D为监控区域的长 度，V为车辆在道路中的平均行驶速度。具体流程如图3所示。
[0045] 进一步地，所述根据所述实时监控图像确定所述车辆是否违章掉头之后，还包括：
[0046] 违章服务器接收所述分析模块发送的车辆违章信息，根据车牌号判断所述违章车 辆是否在检测路段的正常行驶方向的临近路口出现，若是，则删除所述违章信息，若否，贝U 将存储所述违章信息。
[0047] 具体来说，车辆违章信息包括车辆压实线图像(P)，车牌号(N)，车辆跨实线掉头时 间(Tc),路段号(X)，压实线位置化），违章类型(车辆压实线掉头）。前方被监控车辆N或者因 为跨实线掉头，或者因为超速行驶而消失于车辆Nl的监控区域。若前方车辆N的车速V'〉车 辆的平均速度V，车辆N在时间T内行驶的距离为V ' *T〉D/2，其中D/2 = v*T。车辆N在时间T内 会因为超速行驶而离开监控区域。从而导致分析模块错误判断车辆跨实线掉头。即使车辆 超速行驶情况并不多见，为了降低对车辆"跨实线掉头"的错误判断次数，违章服务器需要 对车辆跨实线掉头的行为进行二次验证。若违章服务器接收到车牌号为N的车辆跨实线掉 头违章信息，如果对该车辆的违章行为判断正确，则该车辆在特定的时间不会出现在该路 段前方的交通路口。运是因为车辆跨实线掉头不会经过路段前方的交通路口 A1。所述违章 服务器检查在时间区间[Ty，Ty+Dl/v]内路口Al出现车辆的车牌号，若不存在车牌号为N的 车辆出现，则将车辆违章信息存储至所述违章服务器中。其中，车辆Nl在Ty时刻检测到前方 车辆N压实线行驶且Nl的位置为LdDI为L与Al间的距离，V为车辆在城市交通道路的平均行 驶速度。本实施例中，在城市道路交通路口部署有电子眼即摄像机对交通路口的车辆行驶 状况进行实时拍摄，之后将拍摄的图像(或视频）W及拍摄的时间发送给交通管理部口的服 务器。
[004引如图5所示，车辆Nl经过当前路段行驶到达的下一个路口为AUNl在Ty时刻检测到 前方车辆N压实线行驶且Nl的位置为L。违章服务器可获得车辆N从L到达Al的距离为距离为
痒中，（xa，ya)和(xi，yi)分别为位置Al和L的坐标。若车辆N跨实线 掉头，则车辆N在[Ty，Ty+Dl/v]的时间区间内不会出现在路口 Al。其中，V为车辆N在城市交 通道路的平均行驶速度。其中Ty = Tc-T。因此，违章服务器能够根据交通路口的电子眼所抓 拍的图像获得车辆N出现的地点和时间，进一步验证车辆N的违章行为。具体包括如下步骤：
[0049] 违章服务器检查在时间区间[Ty，Ty+Dl/v]内路口Al出现车辆N的车牌号，若不存 在车牌号为N的车辆出现，则将车辆违章信息存储至违章服务器中。若存在，则删除违章服 务器中关于车辆N在检测路段X的跨实现掉头违章信息。整体流程图如图2所示。
[0050] 本发明实现车辆跨实线掉头的有效检测，提高对跨实线掉头违章行为的成功捕获 率。
[0051] 最后应说明的是：W上各实施例仅用W说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依 然可W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换；而运些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。
【主权项】
1. 一种基于导航行车记录仪的车辆违章掉头检测方法，其特征在于，包括： 导航模块根据地图中检测路段信息确定车辆进入检测路段向行车记录仪发送检测指 令； 所述行车记录仪接收所述检测指令向所述分析模块发送所述车辆的实时监控图像； 所述分析模块接收所述行车记录仪发送的实时监控图像，并根据所述实时监控图像确 定所述车辆是否违章掉头，若是，则向违章服务器发送所述车辆的违章信息，若否，则删除 所述监控图像，所述违章信息包括:车牌号、实时监控图像、违章时间、检测路段信息。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导航模块根据地图中检测路段信息确 定车辆进入检测路段向行车记录仪、分析模块发送检测指令之前，还包括： 地图服务器根据道路标志实线、道路行驶方向确定检测路段，并将所述检测路段信息 加载至地图中。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据实时监控图像确定所述车辆 是否违章掉头，包括： 分析模块采用道路实线识别算法识别监控图像中的道路标志实线； 分析模块根据所述道路标志实线将所述监控图像划分为违章区与安全区，所述违章区 面积小于安全区面积； 所述分析模块判断连续两帧所述监控图像中，前一帧监控图像中的车辆压所述道路标 志实线行驶且后一帧监控图像中所述车辆在所述安全区消失，则确定所述车辆违章掉头。4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时监控图像确定所述 车辆是否违章掉头之后，还包括： 违章服务器接收所述分析模块发送的车辆违章信息，根据车牌号判断所述违章车辆是 否在检测路段的正常行驶方向的临近路口出现，若是，则删除所述违章信息，若否，则将存 储所述违章信息。
【文档编号】G08G1/017GK105957347SQ201610430038
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】林正奎, 邢新滢, 陈娟
【申请人】大连海事大学