[发明专利]基于交通监控图像的司机未系安全带自动检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种司机未系安全带自动检测系统，特别涉及基于交通监控图像的司机未系安全带自动检测系统，属于道路交通违法行为智能监测处理技术领域。

背景技术

汽车安全带是一种车辆安全装置，它的目的是在汽车发生碰撞或突然停车时防止人体发生可能会导致人员伤亡的有害运动。安全带的功能是通过减少人体与汽车内部发生碰撞时的二次冲击来减少交通事故中的死亡率及严重受伤的可能性。通过保持佩戴者的正确位置可以使安全气囊发挥最大的效能，并且能在车辆发生碰撞防或翻转时防止驾乘人员被弹出车外。在行进过程中，司机和乘客行进速度与汽车的相同。如果汽车突然停止，司机和乘客将会保持汽车停止前的速度。安全带给司机和乘客一个相反的力，以防止他们被甩出车外或者与汽车内部发生碰撞。

行车过程中不使用安全带是造成道路交通伤害及驾乘人员死亡的主要危险因素。当机动车辆发生碰撞发生时，没有系安全带的驾乘人员将继续以与该车辆在发生碰撞之前相同的速度向前移动，并且将被向前弹到车辆的前面板上，如果是司机最可能撞向方向盘。另外，不使用安全带可能会导致司机或乘客被完全从车辆中甩出，大大增加了重伤或死亡的风险。佩戴安全带可以降低司机和前排乘客40-50％受致命伤的风险，对于后座乘客则可以降低25-75％。《中华人民共和国道路交通安全法》第五十一条规定：机动车行驶时，驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带。人们对行车过程中佩戴安全带的意识还不足，在加大宣传力度的同时，加大监管力度也是现如今所迫切需要的。

由此可见系安全带对于保障司机和乘客的生命安全具有至关重要的作用，但在现实生活中，未系安全带的事件屡屡发生，人们对行车过程中佩戴安全带的意识还不足，在加大宣传力度的同时，加大监管力度也是现如今所迫切需要的。对于该违法行为，现有技术使用的道路违章监控系统并没有给出有效解决方法，出现了电子执法的盲区，虽然随着道路上监控摄像头的增加与覆盖范围的完善，交警可以对路上的行车进行更有效的监管。其中车牌的检测与识别、超速驾驶、闯红灯等都可以由计算机自动完成识别，但在对驾乘人员使用安全带情况的监管方面，现阶段仍然以人工识别为主，效率低下并且耗费人力，这不仅增加了额外的行政支出成本，而且无法保证执法的全面性和及时性。基于交通监控图像的司机未系安全带自动检测系统可以对道路上的司机未系安全带的事件进行实时监控，自动捕获车辆信息和记录司机未系安全带的行为，能减少监管时的人力投入并且提高效率，使司机自觉遵守交通规则，减少交通事故的伤亡，具有非常好的应用前景和市场价值。

目前，随着智能交通系统的快速发展，越来越多的研究人员和研究企业投入到基于交通监控图像的司机未系安全带检测系统的开发中来，就目前的研究现状来看，该系统的关键在于两个步骤，一是车内司机定位，二是是否系安全带的判别。

但是，对于未系安全带自动检测这一领域的应用，现有技术在交通实际场景中应用较少。现有技术在实现未系安全带自动检测上存在着一些困难：一是高质量图像获取困难，由于不同拍摄的道路环境差异、机动车车窗材料的差异、天气与光照的影响，导致难以获取优质的图像数据，大大提高了识别的难度；二是待检测目标识别困难:安全带的位置在大货车与小汽车中有很大的区别，各人佩戴安全带的方式习惯各有不同，这会造成安全带区域定位的误差，引起错误的识别；三是司机所穿衣服的某些颜色、条纹均会对识别造成影响，降低识别的正确率；四是在实际监控场景中，存在着很多外界因素变化的干扰，如环境的光照变化，包括光照渐变和光照突变等；运动变化，恶劣天气导致的摄像机位置抖动和树叶、波纹等背景物体的周期性运动等，背景形态的变化，这一点在未系安全带自动检测的交通场景中表现的尤为突出；五是在车辆检测也依然存在许多难点，包括动态场景的影响，在实际交通监控场景中，背景图像往往并非静止的，容易导致大范围的复杂干扰，严重增加了车辆检测的难度；遮挡粘连的影响，物体之间的遮挡会造成物体彼此粘连，这些都会给目标跟踪中的特征匹配造成困难，视频图像存在多个物体时，难免会存在彼此间的遮挡粘连，进而对车辆跟踪造成干扰；六是实现未系安全带自动检测系统的整体设计难度较大，系统的架构设计、概要设计、软件功能实现都较为复杂。系统可扩展性、功能相对独立、稳定性要求高。取证要求车辆特征可辨率高，系统要求高清网络球机，对目标车辆拉近后可辨别车牌号码，球机控制速度，响应速度，抓拍操作流畅度都有很高要求。

发明内容