阅读说明：本技术 用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法 (Method for monitoring turning on of high beam and continuous tracking of vehicle in real time ) 是由 吕彤辉 连江东 宋第先 武进伟 宋学军 李荣德 于 2020-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法,包括以下步骤：步骤S1：获取车辆车灯形态；步骤S2：通过边缘检测计算并分析车灯形态面积的变化规律；步骤S3：通过光流分析对车灯的位置变化进行跟踪并预测变化轨道；步骤S4：通过分析车辆面积的变化和车灯两灯光斑之间的间距变化对车辆锁定；步骤S5：通过分析车灯灯光照射角度的差异判断是否开启远光灯；步骤S6：车辆被拍照后与数据库内的车辆信息进行比对,用于二次精准分析；本发明具有检测准确度高、持续跟踪和分类汇总的优点。(The invention relates to a method for monitoring and turning on a high beam and continuously tracking a vehicle in real time, which comprises the following steps: step S1: obtaining the shape of a vehicle lamp; step S2: calculating and analyzing the change rule of the car lamp form area through edge detection; step S3: tracking the position change of the car lamp through optical flow analysis and predicting a change track; step S4: locking the vehicle by analyzing the change of the area of the vehicle and the change of the distance between two light spots of the vehicle lamp; step S5: judging whether to start a high beam or not by analyzing the difference of the light irradiation angles of the lamp lights of the vehicle; step S6: after the vehicle is photographed, the vehicle information is compared with the vehicle information in the database for secondary accurate analysis; the invention has the advantages of high detection accuracy, continuous tracking and classification and summarization.)

用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法

技术领域

本发明属于汽车灯光检测的技术领域，具体涉及用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法。

背景技术

汽车前照灯分为近光模式和远光模式两种情况，远光灯就是其中的远光模式，根据交通法规，汽车远光灯的使用是有明确规定的，因为远光灯在使用正确的时候可以为驾驶带来方便和安全，但是如果使用不正确也会带来极大的安全隐患，在智能交通监控系统中，对于夜间远近光灯的自动检测识别，还没有得到完善。

专利号为CN201910938099.2，专利名称为一种远光灯持续开启的检测方法的一篇公开的专利材料中描述了如何对远光灯持续开启的检测，从该公开材料中可以得出，对于车灯提取采用的是彩色图像分割法，然后进行轮廓筛选，最终找到车灯区域，找到车灯区域后，求取区域内的平均灰度值和特征形状面积变化规律，通过分析车辆灯光区域亮度均值与特征形状面积变化规律，对车辆进行锁定；该公开材料的不足之处在于对车灯形状的确定不准确，另外，由于车辆在行驶过程中，车灯灯光进入摄像头的进光量是随着角度的变化而变化，如果检测整个车灯，一是增加计算量，二是容易误判，最后，通过该方法判定的结果很容易出现错误，因为不同的车型，车灯的大小不同，大型车辆的近光灯会比小型车辆的远光灯亮，导致判断出错，材料中没有公开解决以上问题的技术方案。

针对这些不足之处，开发一种检测准确度高、持续跟踪和分类汇总的用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种检测准确度高、持续跟踪和分类汇总的用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法。

本发明的目的是这样实现的：

用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取车辆车灯形态；

步骤S2：通过边缘检测计算并分析车灯形态面积的变化规律；

步骤S3：通过光流分析对车灯的位置变化进行跟踪并预测变化轨道；

步骤S4：通过分析车辆面积的变化和车灯两灯光斑之间的间距变化对车辆锁定；

步骤S5：通过分析车灯灯光照射角度的差异判断是否开启远光灯；

步骤S6：车辆被拍照后与数据库内的车辆信息进行比对，用于二次精准分析

进一步的，还包括采集系统，其包括设置的采集摄像头，所述采集摄像头通过内部设置的采集模块对进入区域内的车辆灯光进行采集；

判断系统，其包括对采集到的灯光进行区分的判断模块，所述判断模块中输入有用于比照灯光亮度的大数据，并通过大数据的比对来判断车辆是否开启了远光灯；

自动跟踪系统，其包括通过判断系统得出开启远光灯的车辆，并通过跟踪摄像头对车辆进行持续跟踪并录像，所述持续跟踪用于锁定车辆，车辆变换车道仍被锁定；

数据处理系统，其包括对自动跟踪系统和取证摄像头传送的数据进行汇总分类，按照跟车行驶、会车行驶和禁使远光灯的分类方式发送到交管部门。

进一步的，所述获取车辆车灯形态的步骤包括：利用低曝光值过滤、滤波处理。

进一步的，所述步骤S2中的边缘检测还包括车灯形态高度的检测，通过对形态高度的检测用于去除环境的干扰。

进一步的，所述步骤S3中的预测变化轨道用于取证摄像的准确拍照。

进一步的，所述步骤S4中车辆面积的变化通过光流分析得出，车辆面积包括车辆轮廓和车辆轮廓内的面积。

进一步的，所述步骤S4中车灯两灯光斑之间的间距变化，用于预防误判。

进一步的，步骤S5中通过车灯形态1\3的顶部位置的灯光像素点的灰度值总和，与数据库中的灰度值进行对比，得出是否开启了远光灯。

进一步的，步骤S6中被锁定的车辆经过取证相机清晰拍照处进行拍照，拍照后的图片与数据库内的车型数据进行比对，进行二次精准分析。

本发明的有益效果：本发明的优点在于可持续对开启远光灯的车辆进行跟踪录像，车辆的变道也不影响对车辆的持续跟踪，本技术采用光流分析法完成对车辆的持续跟踪并预测行走轨道，选择清晰的距离，也即是距离取证摄像头25米处，对车辆进行拍照取证，其他有益效果在具体实施例中详细说明。

附图说明

图1是本发明用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法的系统图。

图2是相机视野内划定的距离线。

图3是车辆行驶时车灯与相机之间的角度变化图。

图4是所要计算的像素点灰度值的示意图。

具体实施方式

对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明，本说明书所使用的术语如“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1-4所示，用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取车辆车灯形态，通过低曝光值的方法对进入到监控区域的所有灯光进行低曝光处理，低曝光值是经过大量试验得出的，由于远光灯的灯光较亮，经过低曝光的处理后，显示的光斑为开启远光灯的灯光光斑，低曝光为本发明的初始操作，用于方便后续获取车灯轮廓。

步骤S2：通过边缘检测计算并分析车灯形态面积的变化规律，边缘检测是基于步骤S1后的操作，通过S1获取的车灯轮廓的边缘需要进行检测，以便于获取更加精确的车灯轮廓，另外，获取边缘后通过计算得出车灯形态的面积，并持续记录面积的变化规律。

步骤S3：通过光流分析对车灯的位置变化进行跟踪并预测变化轨道，光流分析的目的是跟踪车灯，记录位置变化，并起到对车灯变化轨迹的预估作用，系统可覆盖三车道，对车辆进行实时跟踪分析，通过光流分析追踪车灯的位置变化(避免拥堵下跟踪到相邻远光灯的车辆)，可跟踪持续变道车辆，光流分析发还可以对车辆的轨迹变化做出预估，有利于在车辆到达距离取证摄像头25米处准确拍照，也即是提前给定信号，避免错过25米处的清晰拍照距离。

步骤S4：通过分析车辆面积的变化和车灯两灯光斑之间的间距变化对车辆锁定，在本步骤中记录的车辆面积的变化，也即是车辆的轮廓面积，另外，记录该车辆车灯的光斑之间的间距变化，如果光斑间距的变化超过设定值，说明跟踪错误。

步骤S5：通过分析车灯灯光照射角度的差异判断是否开启远光灯，近光灯和远光灯的直接差异在于照射角度不同，车辆从150米处进入系统系统直到驶出相机视野范围，车灯与相机的夹角在逐渐变小，远光灯与近光灯进入到相机的光照强度也将明显不同，远光灯的光斑顶部的亮度远大于近光灯顶部的亮度，通过累加光斑顶部区域内像素点的灰度值，如果数值大于数据库给定的阈值，则判定为远关灯。

步骤S6：车辆被拍照后与数据库内的车辆信息进行比对，用于二次精准分析，通过在相机视野内划定距离线，跟踪车辆到达25米左右时，触发爆闪灯或者频闪灯进行补光，从而获得清晰的车辆信息，以便系统去分析车辆信息，便于二次分析时候调取数据库车辆信息比对，具体的，将本段所记录下来的不同距离处的远光灯、近光灯的变化情况与数据库内录入的该车型的数据做对比，进行二次精准判断；例如：系统得到车型信息后，得到的初始判定为奥A6，则会去后台调取深度学习后的车辆形态数据库，通过与实际车辆的轨迹分析中光斑面积变化和亮度信息变化比对，从而精准判断是否开启远光灯，避免误判的发生。

实施例2

用于实时监测开启远光灯并持续跟踪车辆的方法，包括

采集系统，其包括设置的采集摄像头，所述采集摄像头通过内部设置的采集模块对进入区域内的车辆灯光进行采集；

判断系统，其包括对采集到的灯光进行区分的判断模块，所述判断模块中输入有用于比照灯光亮度的大数据，并通过大数据的比对来判断车辆是否开启了远光灯；

自动跟踪系统，其包括通过判断系统得出开启远光灯的车辆，并通过跟踪摄像头对车辆进行持续跟踪并录像，所述持续跟踪用于锁定车辆，通过光流分析法，分析上一帧的光斑位置和当前帧的光斑位置，计算轮廓中心点位置，建立函数模型，推测车辆下一帧的位置信息，通过两帧之间的位置间隔可防止跟踪到其他车辆上，采用光流分析法的好处在于即使车辆变换车道也仍被锁定；若车辆持续开启远光灯，将在距离取证摄像头25米的距离处进行拍照取证，取证后停止对车辆的跟踪，如果开启远光灯的车辆在区域内切换为近光灯，则停止对车辆的跟踪，系统不再记录；

数据处理系统，其包括对自动跟踪系统和取证摄像头传送的数据进行汇总分类，按照跟车行驶、会车行驶和禁使远光灯的分类方式发送到交管部门。

具体实施方式是对本发明的进一步说明而非限制，对本领域普通技术人员来说在不脱离本发明实质内容的情况下对结构做进一步变换，而所有这些变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。