[发明专利]一种基于雾计算的违停车辆检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于雾计算的违停车辆检测系统，其特征在于,其结构包括：

设置在路边的摄像头，所述摄像头实时拍摄所覆盖区域的车辆停放情况，且摄像头所拍摄的视频帧图像标记有禁停区域；

与摄像头相连的边缘计算设备，所述边缘计算设备检测所拍摄视频帧图像的禁停区域是否有超时停留的车辆，并将超时停留的车辆信息发送给雾计算节点，具体检测过程为：

1）边缘计算设备将禁停区域没有违停车辆的视频帧图像存为背景图片，

2）边缘计算设备对禁停区域内的输入图像执行与背景图片的差分，提取出前景目标的外接矩形，

3）边缘计算设备跟踪前景目标的运动轨迹，记录每个轨迹点的位置信息以及轨迹点所在图像的帧数，

4）边缘计算设备计算目标在某一位置的停留时间，

4a）停留时间大于设定的时间阈值，则判定为违停目标，边缘计算设备将当前视频帧图像禁停区域的图片截取，并与位置信息发送给雾计算节点，

4b）停留时间不大于设定的时间阈值，则判定为移动目标，返回执行步骤2）；

雾计算节点收集并识别网络覆盖区域内边缘计算设备输出的车辆信息，随后将车辆位置和识别的车辆信息发送至交管中心服务平台；

交管中心服务平台通信连接车辆登记信息数据库，交管中心的工作人员通过服务平台处理该车辆的违停信息，同时，还在车辆登记信息数据库查询违停车辆的车主信息，并向车主发送警告信息，提醒其车辆的违停详情。

2.根据权利要求1所述的一种基于雾计算的违停车辆检测系统，其特征在于，摄像头所拍摄的视频帧图像标记有禁停区域，禁停区域是行驶道路本身画出的，或者，禁停区域是选取一张不具有违停车辆的视频帧图像后人工手动标记的。

3.根据权利要求1所述的一种基于雾计算的违停车辆检测系统，其特征在于，所述雾计算节点是有计算能力的硬件单元。

4.一种基于雾计算的违停车辆检测方法，其特征在于,该方法基于设置在路边的摄像头、与摄像头相连的边缘计算设备、收集并识别网络覆盖区域内边缘计算设备输出信息的雾计算节点、通信连接车辆登记信息数据库的交管中心服务平台；

该方法的实现过程包括：

步骤一、人工在监控摄像头拍摄的视频中标定禁停区域A的坐标（x_top，y_top，x_bottom，y_bottom）；

步骤二、边缘计算设备将没有违停车辆的区域A图片存为背景图片；

步骤三、边缘计算设备对于区域A内的输入图像执行与背景图片的差分，提取出前景目标的外接矩形；

步骤四、跟踪前景目标的运动轨迹，记录每个轨迹点的位置信息以及轨迹点所在图像的帧数；

步骤五、计算目标在某一位置的停留时间，若停留时间大于设定的时间阈值，则判定为违停目标，否则，判定为移动目标，若判定为违停目标，边缘计算设备将当前帧区域A内的图片截取与位置信息一并发送给服务雾节点；

步骤六、雾节点检测区域A内的违停目标，并识别车牌，将车牌和对应的位置信息上传到交通管理中心；

步骤七、交通管理中心派遣工作人员到违停位置及时处理，并从车辆登记信息数据库中查询车主信息，向车主发送警告信息，提醒其车辆违停。

5.根据权利要求4所述的一种基于雾计算的违停车辆检测方法，其特征在于，步骤四中，跟踪前景目标的运动轨迹，具体包括：

1）提取当前图像中的目标轮廓的外接矩形，与已有的目标轨迹进行关联；

2）将当前目标外接矩形的中心点与已有目标的中心点进行比较，当两点之间的距离小于某个阈值时，则判定为两目标相关联，否则判定为一个新的目标，初始化其轨迹；

3）若关联成功，则把该轮廓的位置信息添加到相应的轨迹当中。

6.根据权利要求4所述的一种基于雾计算的违停车辆检测方法，其特征在于，步骤五中，计算目标在某一位置的停留时间，具体计算方法为：

计算当前帧与目标最后一个轨迹点所在图像的帧数差，由帧数差和帧率计算出目标在该位置停留的时间。