[发明专利]一种多车道自由流车辆图像抓拍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通系统（Intelligent Transport System，简称：ITS）领域，具体地说，涉及多车道自由流电子收费系统中车辆图像抓拍的方法。 

背景技术

目前，最先进的道路收费技术是多车道自由流电子不停车收费技术，其是指在位于多车道的路段收费站点内不设置任何影响车辆通行的车道隔离设施，让车辆按照正常的行驶车速（0～180km/h）随意通过收费站点，车辆通过收费站点时收费交易全自动完成，司机感觉不到收费过程的发生。这种收费技术可以应用于城市拥堵收费、限流收费和高速公路收费等项目，是道路电子收费技术的发展方向。 

对于多车道自由流电子收费系统，通过的车辆可以分成两类：合法车辆和非法车辆。所谓合法车辆，是指通过收费点时，自动完成交易，在后台账户可以自动扣费的车辆；与之相对，非法车辆，是指通过收费点时，未能自动完成交易，需要抓拍车辆特征信息，通过人工追缴，完成扣费。对于合法车辆，自动交易可以多种技术实现，基于DSRC的ETC技术、基于RFID技术、基于GPS定位技术等，均可实现车辆的自动交易；而对于非法车辆，由于是交易异常，需要定位准确的车辆信息，因此通常都需要准确抓拍车辆图像，并采用自动车牌识别技术进行车牌识别，来确定唯一的车辆。 

由于，目前的车牌抓拍识别系统都是基于城市卡口的车牌抓拍，不适用于多车道自由流系统中允许车辆在自由状态下骑线、变线行驶、多车近距离并驰、拥堵情况下前后车近距离跟驰等情况抓拍，不能满足多车道自由流电子收费系统中车辆抓拍需求。因此需要设计一套车辆图像的准确抓拍系统，能够适应车辆在多车道自由流行驶状态下的车辆图像抓拍，并自动识别车牌信息，为事后执法、追缴费用提供必要的证据，这是多车道自由流电子收费应用中需要进一步研究、完善的技术难题，该技术难题现有技术中尚未解决。 

理论上，在断面上设置很多台摄像机使得每一个抓拍位置都有至少两台抓拍摄像机，则可以满足抓拍需求，但是很浪费资源， 

发明内容

为了解决上述技术难题，本发明的目的是提出一种多车道自由流车辆图像抓拍的方法，能够解决在多车道自由流状态下的多辆车并发、变线行驶、跨线行驶、高速行驶、拥堵状态下的前后车遮挡等技术难题；本发明解决另一个技术问题是，充分利用高清摄像机可以划分多个子视场的技术特点，使用较少数量的高清摄像机相互配合，在满足抓拍需求的条件下，最大限度的降低使用摄像机数量。 

实现上述发明目的的技术方案是： 

一种多车道自由流车辆图像抓拍的方法，该方法的硬件包括：对车辆进行定位的一组激光检测器、具有抓拍控制流程的抓拍控制器和一组高清摄像机，所述一组激光检测器和一组高清摄像机分别在道路的一个断面布置，被安装在相邻的龙门架上；在道路的一个断面布置的一组高清摄像机中，每个摄像机根据高清摄像机的像素数不同划分为相应的多个抓拍子视场；除了断面最边侧区域，同一个抓拍位置有至少两个不同摄像机子视场可以进行抓拍，即子视场有单倍以上的冗余，高清摄像机工作在“快门拍照”模式下，以保证最短和最稳定的抓拍延时，利用激光检测器检测到车辆进入及车辆中心位置，利用抓拍控制器来统一协调控制不同摄像机的抓拍，根据车辆中心位置进行计算，通过统一调配负责抓拍的摄像机及其子视场。 

抓拍视场的确定步骤： 

1）、根据车辆中心位置计算处于的哪个子视场所属范围，原则上距离哪个子视场中点更近，则选择哪个子视场抓拍； 

2）、如果子视场是无冗余的（例如断面边侧子视场，或者方案1的每个摄像机居中子视场），由于没有相邻摄像机的子视场可以替代，则直接选择对应摄像机子视场进行抓拍； 

3）、如果子视场是冗余的（例如方案2、方案3有完全重合子视场，方案1相邻摄像机的C和A子视场），需要判断子视场相邻摄像机是否空闲：如果相邻摄像机空闲，由于要考虑两台摄像机替补使用管理，需要进行选择，选择居中的摄像机；如果相邻的摄像机被占用，则直接选择子视场所在摄像机。 

所述车辆中心位置的中点与候选选择摄像机的关系如下：