劉 蓬

（山西省交通科技研發(fā)有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

近年來隨著人民物質(zhì)生活水平質(zhì)量提升，各區(qū)域交通車輛數(shù)量增多，但各地區(qū)交通事故頻繁發(fā)生，強(qiáng)化交通安全監(jiān)管至關(guān)重要。原有的交通車輛違章行為監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定中選取的應(yīng)用技術(shù)存有較多局限性，設(shè)備維護(hù)成本較高。目前已有的交通監(jiān)控檢測活動，主要是通過觸發(fā)抓拍的方式進(jìn)行，對車輛違章抓拍之后留證，常用的主要有磁力計(jì)檢測、紅外線檢測、感應(yīng)線圈檢測。此類監(jiān)測要安裝信號接收與發(fā)射設(shè)備，對公路埋線圈會產(chǎn)生破壞。因此，當(dāng)前要注重基于應(yīng)用要求，全面強(qiáng)化智能化違章行為監(jiān)控系統(tǒng)研究。

1 交通車輛違章行為智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與研究方法

依照各區(qū)域交通監(jiān)控車輛規(guī)章行為主要內(nèi)容，當(dāng)前要注重對各區(qū)域違規(guī)占道、逆向行駛、違法停車、壓線行駛、隨意變換車道等問題進(jìn)行針對性的實(shí)時監(jiān)控，要注重合理應(yīng)用圖像處理、機(jī)器視覺、智能化視頻技術(shù)，在各類交通運(yùn)行環(huán)境中還要對各類硬件設(shè)備規(guī)范化搭配，擬定具體技術(shù)研究路徑以及研究思路。

2 交通車輛違章行為智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件程序?qū)崿F(xiàn)分析

圖1 技術(shù)路線設(shè)計(jì)思路

針對區(qū)域交通中車輛逆向行駛、非法占用非機(jī)動車道、違法停車、壓線、違規(guī)使用遠(yuǎn)光燈等相關(guān)違章行為進(jìn)行監(jiān)控，要注重應(yīng)用圖像處理技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)、智能視頻分析技術(shù)進(jìn)行程序編程開發(fā)與應(yīng)用。對監(jiān)控視頻圖像中存有的違章行為進(jìn)行全面監(jiān)控檢測，判定其是否屬于交通違章行為，充分發(fā)揮出各類硬件設(shè)備應(yīng)用價值對車輛交通違章行為實(shí)施智能化監(jiān)控[1]。

3 交通車輛違章行為智能監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)備系統(tǒng)研究

硬件系統(tǒng)高效化應(yīng)用，主要是對現(xiàn)有的交通硬件設(shè)備進(jìn)行全面改造，針對項(xiàng)目功能應(yīng)用需求要注重自主研發(fā)相關(guān)設(shè)備儀器。在系統(tǒng)中主要有視覺設(shè)備、采集設(shè)備、傳輸設(shè)備，其中圖像采集設(shè)備應(yīng)用以及機(jī)器視覺設(shè)備運(yùn)行主要是通過數(shù)據(jù)傳輸線進(jìn)行連接，各類機(jī)器視覺設(shè)備在有線網(wǎng)絡(luò)以及信號傳輸中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心穩(wěn)定連接。

圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

4 車輛違章行為智能監(jiān)控系統(tǒng)研究重難點(diǎn)

從本文擬定的設(shè)計(jì)思路以及研究現(xiàn)狀優(yōu)劣性分析中能得出，多數(shù)對向車輛運(yùn)行中大多數(shù)是處于運(yùn)動狀態(tài)，例如壓線行駛、隨意更換車道、逆向行駛、違規(guī)占用非機(jī)動車道等。在本文探究的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要集中控制多種場景中存有的不確定干擾要素，對目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化、完善。

4.1 運(yùn)動車輛目標(biāo)檢測

現(xiàn)階段要對運(yùn)動的目標(biāo)車輛實(shí)施運(yùn)動狀態(tài)精確化檢測，要注重對各類外部環(huán)境要素等干擾問題集中控制。其中主要的外部影響要素主要有光照條件變化干擾、目標(biāo)相同背景色干擾、間接遮擋問題、運(yùn)動目標(biāo)陰影、天氣變化等。良好的交通車輛目標(biāo)檢測算法應(yīng)用中要對此類影響要素集中分析，在車輛違章行為監(jiān)控中出現(xiàn)目標(biāo)陰影問題將會產(chǎn)生誤判，產(chǎn)生另外場景的目標(biāo)，此時可以選取對稱幀間差分算法提出監(jiān)控目標(biāo)主要輪廓來集中消除陰影問題產(chǎn)生的干擾[2]。

4.2 交通場景具備的復(fù)雜性

當(dāng)前各個區(qū)域視頻監(jiān)控主要是安裝在交通路況較為復(fù)雜的各個路口，在此類場景中要監(jiān)控的主體對象較多。不僅要對處于運(yùn)動狀態(tài)的車輛進(jìn)行監(jiān)控，還要對各類非機(jī)動車、行人進(jìn)行監(jiān)控。不同監(jiān)控對象之間存有相互干擾的關(guān)系，此時要集中力量對小型車輛、行人等干擾要素集中監(jiān)控檢測，對機(jī)動車輛運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤。例如設(shè)定目標(biāo)外界矩形長寬比值合理排除小型車輛以及較多行人，在正常現(xiàn)狀中，普通車輛長寬比要小于諸多小型車輛以及路人，此時可以提前設(shè)定閾值，當(dāng)外接矩形長寬比要超出閾值之后，能有效判定監(jiān)控目標(biāo)。

4.3 不同車輛遮擋問題

對處于運(yùn)動狀態(tài)的車輛進(jìn)行全面跟蹤屬于不可預(yù)見的過程，做好監(jiān)控遮擋處理對跟蹤效果具有較大影響，例如針對部分行進(jìn)車輛違法變道監(jiān)控等。目前魯棒性能較高的跟蹤算法能有效對目標(biāo)遮擋情況進(jìn)行判定，當(dāng)目標(biāo)車輛存有遮擋問題，要注重應(yīng)用其余目標(biāo)特征信息以及先驗(yàn)知識做好目標(biāo)識別。在全部遮擋現(xiàn)狀中不會出現(xiàn)車輛被跟丟情況，當(dāng)車輛遮擋結(jié)束之后能快速恢復(fù)定位追蹤[3]。

5 交通車輛違章行為智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新應(yīng)用

現(xiàn)階段在交通車輛違章行為智能化監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中，原有的觸發(fā)抓拍式電子眼系統(tǒng)應(yīng)用中存有較多不足之處，比如對機(jī)動車各項(xiàng)違章行為進(jìn)行監(jiān)控需要安裝相關(guān)觸發(fā)設(shè)備，此類設(shè)備受到運(yùn)行環(huán)境要素影響較大，其次系統(tǒng)實(shí)際監(jiān)控范圍受限，運(yùn)行綜合效率較低，硬件消耗成本較高。此類不足之處對機(jī)動車違章行為監(jiān)控成效具有較大影響。針對此類現(xiàn)狀，要注重將圖像處理技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)、智能交通等領(lǐng)域全面連接，能有效突出機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用魯棒性良好、實(shí)效性突出等特征，還能有效克服各類環(huán)境影響要素產(chǎn)生的限制作用。目前通過多項(xiàng)調(diào)查研究以及車輛違章行為監(jiān)控，在車輛違章行為智能化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用創(chuàng)新中要注重結(jié)合運(yùn)行要求實(shí)施創(chuàng)新[4]。

首先是做好智能監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控模式創(chuàng)新，全面轉(zhuǎn)變過去傳統(tǒng)化監(jiān)控模式限制性，能對傳統(tǒng)監(jiān)控方式中存在的破壞公路埋線圈問題進(jìn)行控制，提高系統(tǒng)運(yùn)行綜合抗干擾能力，是目前城市智能化交通重要發(fā)展方向。其次，全面實(shí)現(xiàn)車輛違章監(jiān)控方式以及傳統(tǒng)監(jiān)控應(yīng)用軟件開發(fā)創(chuàng)新，結(jié)合不同監(jiān)控目標(biāo)以及系統(tǒng)運(yùn)行場景，對各類監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)范化應(yīng)用。依照各項(xiàng)監(jiān)控目標(biāo)劃分要求，在各個特殊區(qū)域要全面做好交通應(yīng)急車道專項(xiàng)化監(jiān)控，優(yōu)化傳統(tǒng)應(yīng)急車道針對性監(jiān)控[5]。最后，針對各個區(qū)域具有特殊情況的交通路段，要注重做好交通違章監(jiān)控監(jiān)管。在監(jiān)控功能方面要注重做好多項(xiàng)創(chuàng)新，其中硬件系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)中，要結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行功能差異性，對監(jiān)控內(nèi)容復(fù)雜特征進(jìn)行分析，做好各項(xiàng)核心設(shè)備應(yīng)用研發(fā)。在現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用基礎(chǔ)上展開高效化改造，能對監(jiān)控視頻多項(xiàng)內(nèi)容集中收集，對各項(xiàng)傳輸設(shè)備直接進(jìn)行應(yīng)用，有助于降低區(qū)域交通監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行成本消耗。

6 結(jié)語

綜合上述，交通車輛違章行為智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新優(yōu)化能全面提升綜合監(jiān)控效率，對各類硬件設(shè)備復(fù)雜性進(jìn)行調(diào)控，降低硬件系統(tǒng)成本消耗。有助于監(jiān)控系統(tǒng)全面推廣應(yīng)用，全面強(qiáng)化違章行為綜合監(jiān)控成效。提高軟件程序應(yīng)用價值，研發(fā)更多硬件設(shè)備系統(tǒng)，分析系統(tǒng)建立重難點(diǎn)。整合系統(tǒng)優(yōu)勢做好多項(xiàng)應(yīng)用集中創(chuàng)新，基于系統(tǒng)創(chuàng)新化發(fā)展，能為后續(xù)城市智能化交通發(fā)展建設(shè)提供動力，為區(qū)域交通管理提供輔助作用，提高城市交通秩序規(guī)范性。