Система фиксации нарушения правил парковки
PARKING VIOLATION RECORDING SYSTEM

Изобретение относится к области регулирования движения дорожного транспорта, а именно к способам выявления нарушений правил парковки и может применятся для автоматического определения и регистрации транспортных средств, нарушающих правила парковки.
Из уровня техники известны ряд патентов на определение нарушения правил остановки и стоянки на основе компьютерного зрения. В большинстве из них используется принцип поиска государственного регистрационного знака (ГРЗ) на видеокадрах одного участка дороги, снятых с временным интервалом не менее заданного. В том случае, если один и тот же номер будет обнаружен в одном и том же месте через время не менее заданного, выписывается штраф.
При этом возникает техническая задача определения местоположения обнаруженной машины и сопоставление его участком дороги, где остановка запрещена.
Комплексы для видеофиксации бывают подвижные (на патрульной машине) и стационарные.
В подвижных комплексах, описанных в патентах RU 107380 U8 и RU 111931 U1 для определения местоположения машины используется навигационная система (GPS) патрульной машины. Однако недостатком данных систем является то, что место машины, попавшей в кадр, не совпадает с местом патрульной машины, из которой ведется съемка, что приводит к ошибкам. Для их коррекции в патенте RU 126174 U1 предлагается дополнить комплекс электронным компасом, совмещенным с камерой.
Расстояние до ГРЗ определяется по его размеру на изображении, направление - по компасу, все это вместе позволяет на основе текущих координат патрульной машины определить координаты ГРЗ и сравнить их с координатами зоны запрещения парковки. Однако кроме того остается проблема неопределенной точности GPS в условиях застройки и необходимость патрулировать - это относится к недостаткам данной системы.
Также имеются системы со стационарной и стационарной поворотной камерой.
Так, в патенте KR100805782 описана система фиксации нарушений правил парковки, включающая камеру стационарную камеру и вычислительное устройство с детектором движения, обеспечивающие нахождение движущегося транспортного средства, выполняющего парковку, и поворотную камеру, наводящуюся на найденное транспортное средство, видео с которой используется для распознавания ГРЗ и дальнейшей фиксации нарушения.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип технического решения, является система, описанная в патенте RU 136616 U1. B прототипе камера шагает по предусмотренным положениям (пресетам) и снимает области, где остановка/стоянка запрещена. В каждом положении производится поиск ГРЗ на кадре. Штрафуются все обладатели ГРЗ, распознанные камерой не менее 2 раз с заданным временным интервалом. Таким образом, для правильной работы системы требуется, чтобы в каждом положении в кадр попадала только область запрещения парковки. Это является недостатком данной системы, так как усложняется настройка системы (требуется большое количество предустановленных положений, захватывающих небольшие области поля зрения) и в некоторых случаях полное покрытие требуемой области невозможно, так как или часть области запрещенной парковки окажется не охваченной, или в кадр будут попадать области, где парковка разрешена. Если мы хотим одной камерой закрыть большой участок дороги, мы должны запрограммировать ее последовательное наведение в разные места так, чтобы не попадали другие области (например, встречная полоса или «дублер», где остановка может быть разрешена). Кроме того, это исключает возможность использования данной камеры для других целей (учет проезжающего транспорта, фиксация других нарушений ПДД).
Задачей изобретения является получение системы фиксации нарушения правил парковки, имеющей, по сравнению с аналогами, большую универсальность (возможность совмещения с выполнением других функций видеонаблюдения), простоту настройки и достоверность результатов.
Поставленная задача достигается за счет то, что при настроенных пресетах можно определять зоны, в которых должен находиться ГРЗ, чтобы автомобиль рассматривался как нарушитель. Для реализации этой функции в систему входит программный блок настройки, который помимо настройки самих предустановленных положений (пресетов) камеры, включая направление камеры и увеличение, но и позволяет в каждом указать область точек изображения, в которой должен находиться ГРЗ, чтобы он рассматривался как потенциальный нарушитель. Зона рисуется в том случае, если необходимо ограничить область, где регистрируются нарушения остановки. Вне этой зоны ГРЗ не учитываются при фиксации этих нарушений. Это позволяет использовать «обзорные» ракурсы, в которых область видимости намного больше области, в который запрещена парковка, совмещая фиксацию нарушений остановки с другими целями. Также это обеспечивает, что штрафы выписываются за остановку именно в тех местах, где она запрещена, поскольку настройка выполняется непосредственно на тех же изображениях, которые будут включаться в доказательную базу, а не опосредованно через привязку к карте положения камеры, оси датчика направления, оценки дальности и направления на номер, сопоставления с координатами, заданными на карте.
На фиг. 1 представлена структурная схема системы фиксации нарушения правил парковки.
На фиг. 2 представлена структурная схема вычислительного модуля.
Система фиксации нарушения правил парковки состоит из одной (или, возможно, нескольких) поворотных камер 1, возможно, совмещенных и ИК прожектором подсветки 2, обеспечивающим работоспособность системы в условиях плохой освещенности, соединенных с управляющим модулем 3, включающим вычислительный модуль 3.1, модуль связи 3.2 и блок питания 3.3.
Необязательные (возможные) элементы системы показаны на фиг. 1 пунктиром.
Вычислительный модуль 3.1 включает следующие алгоритмические блоки: обработки видеосигнала 3.1.1, блок 3.1.2 поиска ГРЗ на видеокадре и распознавания ГРЗ, базу данных найденных ГРЗ 3.1.3, блок выявления нарушений 3.1.4, блок настройки 3.1.5 и блок у 3.1.6 управления видеокамерой.
Видеокамера 1 предназначена для получения видеоизображения и передачи его в вычислительное устройство. Объектив видеокамеры имеет переменное фокусное расстояние, что позволяет изменять поле зрения камеры в разных предустановленных положениях. Камера снабжена поворотным устройством, обеспечивающим последовательное перемещение камеры по последовательности предустановленных положений. Камера размещена в защитном кожухе и размещена так, чтобы совокупность преднастроенных положений позволяла захватить максимальное пространство, представляющее интерес для фиксации нарушений парковки и других целей видеонаблюдения, которые могут быть совмещены с функциями описываемой системы.
Камера может быть (предпочтительно) совмещена с прожектором ИК подсветки 2, обеспечивающим видеосъемку в условиях недостаточной освещенности.
Управляющий контроллер 3 размещен в защитном корпусе и размещен так, чтобы было обеспечено его соединение с камерой (или, возможно, несколькими камерами).
Вычислительный модуль 3.1 обеспечивает обработку видеосигнала, поиск ГРЗ, выявление нарушений, управление перемещением видеокамеры по преднастроенным положениям, а также настройку зон работы алгоритма фиксации нарушений.
Модуль связи 3.2 обеспечивает передачу информации о выявленных нарушениях в центр обработки данных, где на основе нее принимается решение о наложении административного взыскания, а также для удаленной настройки системы. Реализован на базе устройств связи с использованием стандартов GSM, Ethernet.
Блок питания обеспечивает питание видеокамер 1, ИК прожекторов 2, вычислительного модуля 3.1 и модуля связи 3.2 от промышленной сети переменного тока и, в предпочтительном варианте, от встроенного аккумулятора в случае временного отключения электропитания.
Видеосигнал от видеокамеры поступает в блок обработки видеосигнала 3.1.1, который обеспечивает преобразование сигнала видеокамеры в цифровой вид, пригодный для обработки алгоритмом поиска и распознавания ГРЗ. В различных вариантах исполнения системы данный блок может быть реализован как часть видеокамеры, а также его функциональность может быть распределена между компонентами, реализованными как часть видеокамеры и как часть вычислительного модуля.
Цифровой сигнал поступает в блок поиска и распознавания ГРЗ 3.1.2. В случае нахождения и успешного распознавания ГРЗ время его регистрации, текущее предустановленное положение камеры и положение на кадре сохраняется в базе данных 3.1.3. Также информация о найденном номере поступает в блок фиксации нарушений 3.1.4. В данном блоке производится поиск в базе данных 3.1.3 информации о нахождении данного номера в данном месте кадра, полученного в том же предустановленном положении кадра ранее. Если данный номер был зафиксирован в том же месте ранее, чем за заданное количество минут до текущего времени (период времени настраивается), выписывается нарушение и информация о нем, включающая соответствующие видеокадры с привязкой ко времени, передается с помощью модуля связи в центр обработки данных.
При этом блок выявления нарушений 3.1.4 сопоставляет положение ГРЗ с зоной детекции нарушений, настроенной для данного преднастроенного положения камеры с помощью блока настойки 3.1.5. Нарушения фиксируются только в случае, когда номер попадает в настроенную зону.
Также система включает алгоритмический блок настройки 3.1.5, который обеспечивает настройку предустановленных положений камеры и порядка их обхода, временного периода, после которого фиксируется нарушение, других параметров системы.
Также блок настройки 3.1.5 обеспечивает визуальную настройку зоны фиксации нарушения правил парковки для каждого предустановленного положения камеры.
Блок управления камерой обеспечивает ее перемещение по предустановленным положениям, заданным при настройке системы, а также управление экспозицией и ИК прожектором.
Техническим результатом от использования предлагаемого технического решения является упрощение настройки системы, повышение достоверности результатов, возможность совмещения выполняемых системой функций с другими функциями видеонаблюдения.