一种违章检测系统、方法、装置、控制设备及存储介质与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求在2021年5月31日提交中华人民共和国知识产权局、申请号为202110597701.8、发明名称为“一种违章检测系统、方法、装置、控制设备及存储介质”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

本发明涉及交通管理技术领域，尤其涉及一种违章检测系统、方法、装置、控制设备及存储介质。

背景技术：

非机动车，例如电动自行车具有轻便省力、节能环保、价格低廉的特点，已经成为人们使用的重要代步工具。随着电动自行车的普及，电动自行车的违章行为也日趋严重，严重影响到人们的出行安全。因此，非机动车违章行为引起的社会问题受到了国家和地方政府的高度重视，相继出台相关政策，对非机动车违章进行集中治理。

目前对非机动车违章行为的检测手段，主要是在图像采集设备中配置违章检测规则，图像采集设备采集监控区域的视频，当确定触发违章检测规则时，抓拍图像，并通过图像分析确定出违章人员信息，将违章人员信息上传至交管部门进行违章管理。仅利用视频或图像进行违章检测，能够准确的确定是否触发检测规则，但是在确定违章人员信息时存在这较大的局限性。图像中驾驶员人脸有可能被障碍物或其它人员遮挡，并且越来越多的非机动车驾驶员佩戴头盔，导致无法通过视频或图像确定违章人员信息。也就是的违章检测的局限性较大。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种违章检测系统、方法、装置、控制设备及存储介质，用以解决现有的非机动车违章检测局限性较大的问题。

本发明实施例提供了一种违章检测系统，所述系统包括：图像采集设备、控制设备和电子标签读卡器；

所述图像采集设备，用于采集监控场景的视频或图像，并在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像，将所述图像发送至所述控制设备；

所述电子标签读卡器，用于获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，获取每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息并发送至所述控制设备；

所述控制设备，用于根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台；

所述控制设备，还用于确定所述目标非机动车的目标物距在增大时，向所述电子标签读卡器发送增大功率的指令，控制所述电子标签读卡器增大自身的功率；确定所述目标物距在减小时，向所述电子标签读卡器发送减小功率的指令，控制所述电子标签读卡器减小自身的功率。

进一步地，所述图像采集设备包括枪机和球机；

所述枪机，用于采集监控场景的视频或图像，并在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，确定违章的目标非机动车的位置信息，并将携带所述位置信息的抓拍指令发送至所述球机；

所述球机，用于根据所述抓拍指令中携带的所述位置信息进行跟踪聚焦并获取对应该事件的时刻的图像。

进一步地，所述系统还包括：与所述球机连接的第一云台；

所述球机，具体用于根据所述抓拍指令中携带的所述位置信息和预先保存的位置信息与云台转动步数的对应关系，控制所述第一云台转动来跟踪所述目标非机动车。

进一步地，所述系统还包括：与所述枪机连接的第二云台；

所述枪机，还用于在判断所述目标非机动车的位置信息位于枪机画面中预设的边缘区域时，确定所述目标非机动车的运动方向，根据所述运动方向，控制所述第二云台带动所述枪机一同运动。

进一步地，所述系统还包括：与所述电子标签读卡器连接的第三云台；

所述枪机，还用于将所述目标非机动车的运动方向发送至所述控制设备；

所述控制设备，还用于根据所述运动方向，控制所述第三云台带动所述电子标签读卡器一同转动。

进一步地，所述球机，还用于在聚焦完成后，获取所述球机自身的目标变倍电机步数和目标变焦电机步数，根据预设的变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系，确定所述目标非机动车的目标物距，并将所述目标物距发送至所述控制设备。

进一步地，所述控制设备，还用于根据接收到的目标物距，确定所述目标非机动车的目标运动速度，根据预设的非机动车的运动速度和云台转动速度的对应关系，确定所述第一云台的目标转动速度；根据所述目标转动速度和公式，确定所述第一云台的目标驱动电流；并基于所述目标驱动电流驱动所述第一云台转动；

式中，i1为所述目标驱动电流，j为转动惯量，amax为所述第一云台的最大加速度，v1为所述目标转动速度，vmax为所述第一云台的最大速度，tf为转矩参数，imax为所述第一云台的最大驱动电流。

另一方面，本发明实施例提供了一种违章检测方法，所述方法包括：

接收图像采集设备发送的图像，其中，所述图像是所述图像采集设备在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像；

接收电子标签读卡器发送的每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，其中，所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息是所述电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，并从所述射频信号中获取的；

根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台；

所述方法还包括：

确定所述目标非机动车的目标物距在增大时，向所述电子标签读卡器发送增大功率的指令，控制所述电子标签读卡器增大自身的功率；确定目标物距在减小时，向所述电子标签读卡器发送减小功率的指令，控制所述电子标签读卡器减小自身的功率。

进一步地，所述方法还包括：

接收枪机发送的目标非机动车的运动方向；

根据所述运动方向，控制与所述电子标签读卡器连接的第三云台带动所述电子标签读卡器一同转动。

进一步地，所述方法还包括：

接收球机发送的所述目标非机动车的目标物距，其中，所述目标非机动车的目标物距是所述球机在聚焦完成后，获取所述球机自身的目标变倍电机步数和目标变焦电机步数，根据预设的变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系确定的。

进一步地，所述方法还包括：

根据接收到的目标物距，确定所述目标非机动车的目标运动速度，根据预设的非机动车的运动速度和云台转动速度的对应关系，确定与球机连接的第一云台的目标转动速度；根据所述目标转动速度和公式，确定所述第一云台的目标驱动电流；并基于所述目标驱动电流驱动所述第一云台转动；

式中，i1为所述目标驱动电流，j为转动惯量，amax为所述第一云台的最大加速度，v1为所述目标转动速度，vmax为所述第一云台的最大速度，tf为转矩参数，imax为所述第一云台的最大驱动电流。

另一方面，本发明实施例提供了一种违章检测装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收图像采集设备发送的图像，其中，所述图像是所述图像采集设备在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像；

所述接收模块，还用于接收电子标签读卡器发送的每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，其中，所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息是所述电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，并从所述射频信号中获取的；

检测模块，用于根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台；

所述装置还包括：

控制模块，用于确定所述目标非机动车的目标物距在增大时，向所述电子标签读卡器发送增大功率的指令，控制所述电子标签读卡器增大自身的功率；确定所述目标物距在减小时，向所述电子标签读卡器发送减小功率的指令，控制所述电子标签读卡器减小自身的功率。

进一步地，所述装置还包括：

控制模块，用于接收枪机发送的目标非机动车的运动方向；根据所述运动方向，控制与所述电子标签读卡器连接的第三云台带动所述电子标签读卡器一同转动。

进一步地，所述接收模块，还用于接收球机发送的所述目标非机动车的目标物距，其中，所述目标非机动车的目标物距是所述球机在聚焦完成后，获取所述球机自身的目标变倍电机步数和目标变焦电机步数，根据预设的变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系确定的。

进一步地，所述控制模块，还用于根据接收到的目标物距，确定所述目标非机动车的目标运动速度，根据预设的非机动车的运动速度和云台转动速度的对应关系，确定与球机连接的第一云台的目标转动速度；根据所述目标转动速度和公式，确定所述第一云台的目标驱动电流；并基于所述目标驱动电流驱动所述第一云台转动；

式中，i1为所述目标驱动电流，j为转动惯量，amax为所述第一云台的最大加速度，v1为所述目标转动速度，vmax为所述第一云台的最大速度，tf为转矩参数，imax为所述第一云台的最大驱动电流。

另一方面，本发明实施例提供了一种控制设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现所述任一项所述的方法步骤。

另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法步骤。

本发明实施例提供了一种违章检测系统、方法、装置、控制设备及存储介质，所述系统包括：图像采集设备、控制设备和电子标签读卡器；所述图像采集设备，用于采集监控场景的视频或图像，并在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像，将所述图像发送至所述控制设备；所述电子标签读卡器，用于获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，获取每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息并发送至所述控制设备；所述控制设备，用于根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台；所述控制设备，还用于确定所述目标非机动车的目标物距在增大时，向所述电子标签读卡器发送增大功率的指令，控制所述电子标签读卡器增大自身的功率；确定所述目标物距在减小时，向所述电子标签读卡器发送减小功率的指令，控制所述电子标签读卡器减小自身的功率。

上述的技术方案具有如下优点或有益效果：

由于在本发明实施例中，违章检测系统包括图像采集设备、控制设备和电子标签读卡器；图像采集设备采集监控场景的视频或图像，并在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像，将所述图像发送至所述控制设备；电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，获取每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息并发送至所述控制设备；控制设备根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定出所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台。以便交通管理人员通过控制平台中上传的图像及关联的信息进行非机动车违章管理。本发明实施例中通过视频和电子标签发送的射频信号结合获取违章人员信息，避免了由于非机动车驾驶员佩戴头盔带来的检测局限性的问题。控制设备根据接收到的目标物距，确定目标物距在增大时，增大电子标签读卡器自身的功率。保证电子标签读卡器能够接收到电子标签发送的射频信号。控制设备确定目标物距在减小时，减小所述电子标签读卡器自身的功率。降低电子标签读卡器的功耗，节约系统资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的违章检测系统结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的违章检测系统结构示意图；

图3为本发明实施例3提供的违章检测系统结构示意图；

图4为本发明实施例4提供的违章检测系统结构示意图；

图5为本发明实施例5提供的违章检测系统结构示意图；

图6为本发明实施例7提供的系统功能模块示意图；

图7为本发明实施例7提供的变焦跟随曲线示意图；

图8为本发明实施例7提供的违章检测流程示意图；

图9为本发明实施例7提供的跟踪过程中云台的运动曲线示意图；

图10为本发明实施例8提供的违章检测过程示意图；

图11为本发明实施例9提供的违章检测装置结构示意图；

图12为本发明实施例10提供的控制设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

图1为本发明实施例提供的违章检测系统结构示意图，所述系统包括：图像采集设备11、控制设备22和电子标签读卡器33；

图像采集设备11，用于采集监控场景的视频或图像，并在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像，将所述图像发送至所述控制设备22；

电子标签读卡器33，用于获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，获取每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息并发送至所述控制设备22；

所述控制设备22，用于根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台；

所述控制设备，还用于确定所述目标非机动车的目标物距在增大时，向所述电子标签读卡器发送增大功率的指令，控制所述电子标签读卡器增大自身的功率；确定所述目标物距在减小时，向所述电子标签读卡器发送减小功率的指令，控制所述电子标签读卡器减小自身的功率。

图像采集设备与控制设备连接，控制设备还与电子标签读卡器连接，电子标签读卡器还与内置于每个非机动车中的电子标签连接。

本发明实施例中，可以在图像采集设备中配置违章检测规则，图像采集设备采集监控区域的视频或图像，根据视频或图像的内容确定是否发生触发违章检测规则的事件。若图像采集设备确定发生触发违章检测规则的事件，此时认为接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令，获取对应该事件的时刻的图像，将图像发送至所述控制设备。或者可以在控制设备中配置违章检测规则，图像采集设备采集监控区域的视频或图像之后，将采集到的视频或图像发送至控制设备，控制设备根据视频或图像的内容确定是否发生触发违章检测规则的事件。若控制设备确定发生触发违章检测规则的事件，此时控制设备向图像采集设备发送确定发生触发违章检测规则事件的指令，图像采集设备接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令，获取对应该事件的时刻的图像，将图像发送至所述控制设备。

电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，通过解析射频信号，获取每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息并发送至控制设备。控制设备通过对接收到的抓拍图像进行智能分析，通过目标识别等算法，确定出抓拍图像中违章的目标非机动车的目标车牌信息。根据每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，可以确定出目标车牌信息对应的目标车主身份信息。然后将图像、目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台，其中控制平台可以是交通管理系统。以便交通管理人员通过交通管理系统中上传的图像及关联的信息进行非机动车违章管理。本发明实施例中通过视频和电子标签发送的射频信号结合获取违章人员信息，避免了由于非机动车驾驶员佩戴头盔带来的检测局限性的问题。控制设备根据接收到的目标物距，确定目标物距在增大时，增大电子标签读卡器自身的功率。保证电子标签读卡器能够接收到电子标签发送的射频信号。控制设备确定目标物距在减小时，减小所述电子标签读卡器自身的功率。降低电子标签读卡器的功耗，节约系统资源。

实施例2：

为了保证抓拍图像的质量，以便通过对图像进行智能分析确定出违章的目标非机动车的目标车牌信息。在上述实施例的基础上，如图2所示，本发明实施例中，所述图像采集设备11包括枪机111和球机112；

所述枪机111，用于采集监控场景的视频或图像，并在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，确定违章的目标非机动车的位置信息，并将携带所述位置信息的抓拍指令发送至所述球机112；

所述球机112，用于根据所述抓拍指令中携带的所述位置信息进行跟踪聚焦并获取对应该事件的时刻的图像。

在本发明实施例中，图像采集设备11包括枪机111和球机112，枪机采集监控场景的视频或图像，并在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，确定违章的目标非机动车的位置信息，该位置信息为目标非机动车在枪机视野内的位置信息。然后再向球机发送抓拍指令时，将目标非机动车在枪机视野内的位置信息携带在抓拍指令中。球机接收到抓拍指令后，通过对抓拍指令进行解析，确定出抓拍指令中携带的位置信息，进而根据抓拍指令中携带的位置信息进行跟踪聚焦并获取对应该事件的时刻的图像。

在本发明实施例中，利用枪机监控视野大的特点，通过枪机采集监控场景的视频或图像，并在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，确定违章的目标非机动车的位置信息，使得非机动车违章检测的范围更广，若场景中需要布置多台图像采集设备时，可以减少图像采集设备的部署数量。结合球机抓拍图像质量好的特点，保证了抓拍图像的质量，便于通过对图像进行智能分析确定出违章的目标非机动车的目标车牌信息。

实施例3：

在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，如图3所示，所述系统还包括：与所述球机连接的第一云台113；

所述球机112，具体用于根据所述抓拍指令中携带的所述位置信息和预先保存的枪机发送的目标对象的位置信息与云台转动步数的对应关系，控制所述第一云台转动来跟踪所述目标非机动车。

在本发明实施例中，球机包括第一云台，球机预先保存有枪机发送的目标对象的位置信息与云台转动步数的对应关系。其中，第一云台可以垂直方向转动，也可以水平方向转动。该对应关系为枪机发送的目标对象的位置信息与云台垂直方向转动步数的对应关系，以及枪机发送的目标对象的位置信息与云台水平方向转动步数的对应关系。球机获取到抓拍指令中携带的位置信息后，根据预先保存的位置信息与云台转动步数的对应关系，分别确定第一云台在水平方向上的转动步数，以及在垂直方向上的转动步数。根据确定出的第一云台在水平方向上的转动步数，以及在垂直方向上的转动步数，控制第一云台转动来跟踪目标非机动车。

实施例4：

在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，如图4所示，所述系统还包括：与所述枪机连接的第二云台114；

所述枪机，还用于在判断所述目标非机动车的位置信息位于枪机画面中预设的边缘区域时，确定所述目标非机动车的运动方向，根据所述运动方向，控制所述第二云台带动所述枪机一同转动。

在本发明实施例中，为了扩大违章监控的范围，系统还包括与枪机连接的第二云台114，枪机通过控制第二云台的转动，来扩大违章监控的范围，减小违章的非机动车驶出枪机的监控范围造成的漏检概率。

在本发明实施例中，枪机在视野画面内预设有边缘区域，其中，枪机可以在视野画面内的上下左右四个方向分别设置边缘区域，当枪机确定目标非机动车的位置信息位于枪机画面中预设的边缘区域时，根据当前帧图像和位于当前帧图像之前的预设帧数的图像，确定出目标非机动车的运动方向，然后再根据运动方向，控制所述第二云台带动所述枪机一同转动，从而保证目标非机动车位于枪机视野内。其中，第二云台也可以在垂直方向转动，和水平方向转动。

需要说明的是，在本发明实施例中，因为第二云台的转动，也会造成枪机视野范围的变化。因此在枪机和球机联动时，球机可以针对第二云台的每个转动位置，分别保存枪机视野内的目标对象的位置信息与第一云台转动步数的对应关系。枪机在向球机发送抓拍指令时，除了在抓拍指令中携带违章的目标非机动车的位置信息，还携带第二云台当前的转动位置。球机根据第二云台当前的转动位置，可以确定当前枪机视野内的目标对象的位置信息与第一云台转动步数的对应关系，进而控制第一云台转动来跟踪所述目标非机动车。

本发明实施例的枪机连接有第二云台，在判断目标非机动车的位置信息位于枪机画面中预设的边缘区域时，控制第二云台带动枪机一同运动，从而进一步增大了非机动车违章检测的监控范围。

实施例5：

在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，如图5所示，所述系统还包括：与所述电子标签读卡器连接的第三云台331；

所述枪机，还用于将所述目标非机动车的运动方向发送至所述控制设备；

所述控制设备，还用于根据所述运动方向，控制所述第三云台带动所述电子标签读卡器一同转动。

在本发明实施例中，枪机确定目标非机动车的位置信息位于枪机画面中预设的边缘区域时，根据当前帧图像和位于当前帧图像之前的预设帧数的图像，确定出目标非机动车的运动方向之后，将目标非机动车的运动方向发送至控制设备。控制设备根据所述运动方向，控制所述第三云台带动所述电子标签读卡器一同转动。从而增大电子标签读卡器的覆盖范围。其中，第三云台也可以在垂直方向转动，和水平方向转动。

本发明实施例中，电子标签读卡器连接有第三云台，控制设备根据目标非机动车的运动方向，控制第三云台带动所述电子标签读卡器一同转动。从而可以保证目标非机动车运动过程中能够采集到目标非机动车中的电子标签发送的射频信号。进而能够保证采集到违章的目标非机动车对应的车主身份信息。

实施例6：

在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述球机，还用于在聚焦完成后，获取所述球机自身的目标变倍电机步数和目标变焦电机步数，根据预设的变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系，确定所述目标非机动车的目标物距，并将所述目标物距发送至所述控制设备；

所述控制设备，还用于确定所述目标物距在增大时，向所述电子标签读卡器发送增大功率的指令，控制所述电子标签读卡器增大自身的功率；确定所述目标物距在减小时，向所述电子标签读卡器发送减小功率的指令，控制所述电子标签读卡器减小自身的功率。

在本发明实施例中，球机中预先保存有变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系。球机在跟踪目标非机动车的过程中，每次聚焦完成后，获取球机自身的目标变倍电机步数和目标变焦电机步数，然后根据变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系，确定出目标非机动车的目标物距，并将目标物距发送至控制设备。

控制设备根据接收到的目标物距，确定目标物距在增大时，说明目标非机动车远离电子标签读卡器，此时向电子标签读卡器发送增大功率的指令；电子标签读卡器接收到增大功率的指令后，增大电子标签读卡器自身的功率。保证电子标签读卡器能够接收到电子标签发送的射频信号。

控制设备确定目标物距在减小时，说明目标非机动车靠近电子标签读卡器，此时向电子标签读卡器发送减小功率的指令；电子标签读卡器接收到所述减小功率的指令后，减小所述电子标签读卡器自身的功率。降低电子标签读卡器的功耗，节约系统资源。

实施例7：

在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述控制设备，还用于根据接收到的目标物距，确定所述目标非机动车的目标运动速度，根据预设的非机动车的运动速度和云台转动速度的对应关系，确定所述第一云台的目标转动速度；根据所述目标转动速度和公式，确定所述第一云台的目标驱动电流；并基于所述目标驱动电流驱动所述第一云台转动；

式中，i1为所述目标驱动电流，j为转动惯量，amax为所述第一云台的最大加速度，v1为所述目标转动速度，vmax为所述第一云台的最大速度，tf为转矩参数，imax为所述第一云台的最大驱动电流。

在本发明实施例中，控制设备根据接收到的目标物距，确定目标非机动车的目标运动速度。具体的，球机在跟踪目标非机动车的过程中，每次聚焦完成后，获取球机自身的目标变倍电机步数和目标变焦电机步数，然后根据变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系，确定出目标非机动车的目标物距，并将目标物距发送至控制设备。控制设备确定接收到每个目标物距时的时间信息，根据接收到的每个以及接收到每个目标物距的时间信息，确定目标非机动车的目标运动速度。

球机通过转动第一云台来跟踪目标非机动车，控制设备中预设有非机动车的运动速度和云台转动速度的对应关系，根据目标非机动车的目标运动速度和上述对应关系可以确定出第一云台的目标转动速度。

根据所述目标转动速度和公式，确定所述第一云台的目标驱动电流；并基于所述目标驱动电流驱动所述第一云台转动；

式中，i1为所述目标驱动电流，j为转动惯量，amax为所述第一云台的最大加速度，v1为所述目标转动速度，vmax为所述第一云台的最大速度，tf为转矩参数，imax为所述第一云台的最大驱动电流。

当进行远距离目标跟踪时，云台速度v1小于云台vmax，因此得到的电流也小于原有的驱动电流imax，从而可降低系统功耗。

下面结合附图对本发明实施例提供的违章检测方案进行详细说明。

违章检测系统主要分为：全景摄像机（枪机）和云台1（第二云台）、细节摄像机（球机）和云台2（第一云台）、电子标签（rfid）读卡器和云台3（第三云台）以及控制设备，其中，控制设备可以是平板电脑、服务器等设备。系统功能模块示意图如图6所示，控制设备可以设置在球机上腔内，分别与云台1和云台2连接，云台1与ptz全景摄像机连接，ptz全景摄像机中包括广角镜头和图像传感器sensor-1。云台2与rfid读卡器连接，rfid读卡器中包括rfid接收器。控制设备还与细节ptz球机部分连接，细节ptz球机部分包括细节变焦镜头、图像传感器sensor-2、云台2以及单独的智能主控。

全景摄像机的作用为识别和监控大范围场景内的非机动车目标，并根据智能事件（触发违章检测规则）联动细节摄像机进行跟踪聚焦和抓拍。细节摄像机搭载在云台2上，主要负责跟踪目标，对目标的细节进行抓拍，获取更加精准清晰的图像信息。云台1和云台2部件是相互独立的，云台1的运动不会导致细节摄像机的监控视野变化。rfid读卡器搭载在云台3上，负责检测当前覆盖范围内的非机动车的电子标签，读取电子标签内事先存储好的车牌信息、车主身份信息等，用于非机动车车和人的精确身份匹配。控制设备可以实时获取细节摄像机测得的目标物距信息，根据目标物距变化，实现对rfid读卡器功率的调节。细节摄像机提供物距信息的原理为，对于不同物距，会有不同的物距曲线，即如图7所示的变焦跟随曲线，沿着该曲线的方向镜头是全程清晰的。它由一对zoom（变倍电机步数）和focus（变焦电机步数）组合来表示的，组合后的曲线即代表一个物距。根据zoom和focus的组合结果就可以得到物距值信息。图7中的横坐标为变倍电机步数，纵坐标为变焦电机步数，inf表示无穷远，m表示距离单位米。

基于以上对系统装置的描述，为了解决复杂环境下非机动车违章取证时人车身份精确匹配问题，减小边缘目标丢失造成的漏检概率，同时降低整个系统的功耗，本发明实施例提出了一种动态实现枪球联动和rfid技术相结合的低功耗非机动车违章检测方法，其核心思想是：

通过全景摄像机监控大范围的场景，当发生非机动车违章事件时，全景摄像机联动细节摄像机对目标非机动车进行跟踪聚焦和抓拍，同时控制云台3搭载的rfid读卡器动态调节位置和发射功率，以调整对目标非机动车的检测范围，在远距离追踪目标时保证目标在rfid读卡器的检测范围内，防止丢失目标造成漏检，克服了现有技术只能在限定范围内检测的局限性。并且引入同步调节云台驱动电流的策略达到降低整个系统功耗的效果；在近距离追踪目标时，可调节rfid读卡器发射功率减小，减少满功率运行时间，以此降低rfid读卡器高频模块的系统功耗。

图8为本发明实施例提供的违章检测流程示意图，如图8所示，具体步骤描述如下：

步骤1：系统初始化，初始化系统中各设备的参数，获取云台3搭载的rfid读卡器的参数，如rfid读卡器所能识别电子标签的覆盖范围，rfid读卡器模块当前的工作功率等。

步骤2：智能配置，全景摄像机智能进行大范围的监控，提取视野中的目标非机动车等，配置全景摄像机智能检测规则，如违章规则等。

步骤3：目标物距及速度获取，细节摄像机确定目标非机动车的目标物距，并根据单位时间内的目标物距变化量计算得到运动速度等。

步骤4：选择工作模式，根据细节摄像机获得的目标物距来确定工作模式，并与rfid读卡器电磁场覆盖的范围能力最大值作比较，当目标未进入rfid读卡器覆盖的范围且没有发生违章事件时，全景摄像机只进行普通的视频监控，可避免不必要的系统资源消耗；当目标进入rfid读卡器覆盖范围后，rfid读卡器获取到目标非机动车的电子标签发送的射频信号中携带的信息并记录，然后等待违章事件的触发。

步骤5：rfid读卡器根据智能事件联动获取信息，当有违章事件发生，如非机动车闯红灯时，全景摄像机联动细节摄像机及控制云台2运动，从而完成对违章目标非机动车的主动跟踪抓拍，获取到高质量的图像证据。此时目标非机动车在rfid读卡器磁场覆盖范围内，rfid读卡器获取到实时的违章目标电子标签的信息并记录。通过视频抓拍和电子标签身份精确匹配，实现对违章行为的取证。需要说明的是，在全景摄像机联动细节摄像机跟踪目标的同时，也同步控制rfid读卡器，rfid读卡器依靠云台3转动实现覆盖范围的调节，使得磁场覆盖范围更广，克服了现有技术只能在固定范围内监测的局限性，并且rfid读卡器和目标电子标签之间能保持相对的最佳接收位置，减少了漏检的概率。

步骤6：rfid读卡器功率调节，rfid读卡器获取细节摄像机测得的物距信息和运动速度等，通过获取的物距信息，可以判断目标非机动车是远离还是靠近rfid读卡器。如果目标远离，则根据目标位置移动方向转动云台3，调节rfid读卡器的覆盖范围沿目标远离方向，并且同时动态调节rfid读卡器的功率增大，保证rfid读卡器能够接收到目标返回的信息，使远距离的目标追踪也有较好的身份精确匹配效果；如果目标靠近，则减小rfid读卡器的发射功率，保证在跟踪到目标的同时降低系统功耗，节约系统资源。当目标超出最大范围或者对目标取证已完成时，结束本次跟踪，进入下一个目标跟踪，以最大程度减少漏检的发生。

另外在步骤6中为了兼顾远距离目标违章检测效果和系统功耗的平衡，进一步降低整个工作过程的功耗，本发明实施例提出了一种采用rfid读卡器发射功率和云台电机驱动电流同步调节的策略：即在远距离目标追踪增加rfid读卡器发射功率的同时降低电机的驱动电流。云台在对远距离目标追踪时，当前监控倍率会对应变大以保证能看清远距离的目标，此时云台对应的跟踪速度需对应调小（因为大倍率下云台单位时间内运动角度稍微变大一些都会导致图像画面变化幅度很大而造成目标丢失在画面中），随着云台需要的速度变小，可以同步调低云台电机驱动电流最大值，从而降低系统功耗。

图9为本发明实施例提供的跟踪过程中云台的运动曲线示意图。

下面以三角形模型进行云台速度控制为例进行说明：

由于对于每款摄像机的云台，其最大速度性能和最大加速度都是已知值，故给定摄像机云台的最大速度为vmax，加速到最大速度过程中能达到的云台最大加速度为amax；为保证整个加速过程都有足够的力带动云台正常运动，需满足：imax=(jamax tf)/(n*fr)；式中tf为云台的摩擦转矩，j为转动惯量，都是和摄像机设备相关的已知值，fr为和电机磁链相关的转矩参数。

整个加速过程的时间为：t=2vmax/amax。因此当针对远距离目标跟踪及身份信息验证时，假定云台跟踪速度为v1（远小于vmax），为了保持加速效果不变，即加速时间和前述一致的情况下，此过程所需的最大加速度amax1的值为：2vmax/amax=2v1/amax1；amax1=v1/vmax*amax。

为确保加速到v1整个过程中都运动正常，此时需要的力矩和驱动电流i1的关系为：fr*i1=（jamax1 tf）/n。

联立上式可得到远距离跟踪速度为v1的物体时所需的电机最小驱动电流i1计算公式为：。

根据上式可知，当进行远距离目标跟踪时，云台速度v1小于云台vmax，因此得到的电流也小于原有的驱动电流imax，从而可降低系统功耗。

本发明实施例中，基于电子标签rfid技术，实现了更为精确的人车身份匹配，解决了单纯视频分析方式在复杂环境下的局限性。通过三各云台和rfid读卡器的协同处理，实现了rfid读卡器磁场覆盖范围的改变，使rfid读卡器和目标电子标签之间保持最佳的接收位置，提高了匹配精准度，降低了边缘漏检的概率，解决了目前技术只能在固定范围内监测的局限性。rfid读卡器根据摄像机提供的物距信息判断目标的靠近或远离，相应的减小或增大功率，实现了对rfid读卡器的功率调节，提高了远距离目标追踪的有效性，减少了漏检，同时也降低了近距离目标跟踪时rfid读卡器的功耗。并且结合同步控制电机驱动电流减小的策略，进一步降低了整个系统的功耗，节约了系统资源。

实施例8：

图10为本发明实施例提供的违章检测过程示意图，包括以下步骤：

s101：接收图像采集设备发送的图像，其中，所述图像是所述图像采集设备在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像。

s102：接收电子标签读卡器发送的每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，其中，所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息是所述电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，并从所述射频信号中获取的。

s103：根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台。

本发明实施例提供的违章检测方法应用于控制设备。

本发明实施例中，违章检测系统包括图像采集设备、控制设备和电子标签读卡器；图像采集设备采集监控场景的视频或图像，并在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像，将所述图像发送至所述控制设备；电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，获取每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息并发送至所述控制设备；控制设备根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定出所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台。以便交通管理人员通过控制平台中上传的图像及关联的信息进行非机动车违章管理。本发明实施例中通过视频和电子标签发送的射频信号结合获取违章人员信息，避免了由于非机动车驾驶员佩戴头盔带来的检测局限性的问题。

所述方法还包括：

接收枪机发送的目标非机动车的运动方向；

根据所述运动方向，控制与所述电子标签读卡器连接的第三云台带动所述电子标签读卡器一同转动。

所述方法还包括：

接收球机发送的所述目标非机动车的目标物距，其中，所述目标非机动车的目标物距是所述球机在聚焦完成后，获取所述球机自身的目标变倍电机步数和目标变焦电机步数，根据预设的变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系确定的；

确定目标物距在增大时，向所述电子标签读卡器发送增大功率的指令，控制所述电子标签读卡器增大自身的功率；确定目标物距在减小时，向所述电子标签读卡器发送减小功率的指令，控制所述电子标签读卡器减小自身的功率。

在本发明实施例中，球机中预先保存有变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系。球机在跟踪目标非机动车的过程中，每次聚焦完成后，获取球机自身的目标变倍电机步数和目标变焦电机步数，然后根据变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系，确定出目标非机动车的目标物距，并将目标物距发送至控制设备。

控制设备根据接收到的目标物距，确定目标物距在增大时，说明目标非机动车远离电子标签读卡器，此时向电子标签读卡器发送增大功率的指令；电子标签读卡器接收到增大功率的指令后，增大电子标签读卡器自身的功率。保证电子标签读卡器能够接收到电子标签发送的射频信号。

控制设备确定目标物距在减小时，说明目标非机动车靠近电子标签读卡器，此时向电子标签读卡器发送减小功率的指令；电子标签读卡器接收到所述减小功率的指令后，减小所述电子标签读卡器自身的功率。降低电子标签读卡器的功耗，节约系统资源。

所述方法还包括：

根据接收到的目标物距，确定所述目标非机动车的目标运动速度，根据预设的非机动车的运动速度和云台转动速度的对应关系，确定与球机连接的第一云台的目标转动速度；根据所述目标转动速度和公式，确定所述第一云台的目标驱动电流；并基于所述目标驱动电流驱动所述第一云台转动；

式中，i1为所述目标驱动电流，j为转动惯量，amax为所述第一云台的最大加速度，v1为所述目标转动速度，vmax为所述第一云台的最大速度，tf为转矩参数，imax为所述第一云台的最大驱动电流。实施例9：

图11为本发明实施例提供的违章检测装置结构示意图，所述装置包括：

接收模块111，用于接收图像采集设备发送的图像，其中，所述图像是所述图像采集设备在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像；

所述接收模块111，还用于接收电子标签读卡器发送的每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，其中，所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息是所述电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，并从所述射频信号中获取的；

检测模块112，用于根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台；

所述装置还包括：

控制模块113，用于确定所述目标非机动车的目标物距在增大时，向所述电子标签读卡器发送增大功率的指令，控制所述电子标签读卡器增大自身的功率；确定所述目标物距在减小时，向所述电子标签读卡器发送减小功率的指令，控制所述电子标签读卡器减小自身的功率。

所述控制模块113，用于接收枪机发送的目标非机动车的运动方向；根据所述运动方向，控制与所述电子标签读卡器连接的第三云台带动所述电子标签读卡器一同转动。

所述接收模块111，还用于接收球机发送的所述目标非机动车的目标物距，其中，所述目标非机动车的目标物距是所述球机在聚焦完成后，获取所述球机自身的目标变倍电机步数和目标变焦电机步数，根据预设的变倍电机步数和变焦电机步数与物距的对应关系确定的。

所述控制模块113，还用于根据接收到的目标物距，确定所述目标非机动车的目标运动速度，根据预设的非机动车的运动速度和云台转动速度的对应关系，确定与球机连接的第一云台的目标转动速度；根据所述目标转动速度和公式，确定所述第一云台的目标驱动电流；并基于所述目标驱动电流驱动所述第一云台转动；

式中，i1为所述目标驱动电流，j为转动惯量，amax为所述第一云台的最大加速度，v1为所述目标转动速度，vmax为所述第一云台的最大速度，tf为转矩参数，imax为所述第一云台的最大驱动电流。

实施例10：

在上述各实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种控制设备，如图12所示，包括：处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信；

所述存储器303中存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器301执行时，使得所述处理器301执行如下步骤：

接收图像采集设备发送的图像，其中，所述图像是所述图像采集设备在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像；

接收电子标签读卡器发送的每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，其中，所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息是所述电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，并从所述射频信号中获取的；

根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种控制设备，由于上述控制设备解决问题的原理与违章检测方法相似，因此上述控制设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的控制设备具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑、个人数字助理（personaldigitalassistant，pda）、网络侧设备等。

上述控制设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准（peripheralcomponentinterconnect，pci）总线或扩展工业标准结构（extendedindustrystandardarchitecture，eisa）总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口302用于上述控制设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器（randomaccessmemory，ram），也可以包括非易失性存储器（non-volatilememory，nvm），例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器（networkprocessor，np）等；还可以是数字信号处理器（digitalsignalprocessing，dsp）、专用集成电路、现场可编程门陈列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

在本发明实施例中处理器执行存储器上所存放的程序时，实现接收图像采集设备发送的图像，其中，所述图像是所述图像采集设备在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像；接收电子标签读卡器发送的每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，其中，所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息是所述电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，并从所述射频信号中获取的；根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台。以便交通管理人员通过交通管理系统中上传的图像及关联的信息进行非机动车违章管理。本发明实施例中通过视频和电子标签发送的射频信号结合获取违章人员信息，避免了由于非机动车驾驶员佩戴头盔带来的检测局限性的问题。

实施例11：

在上述各实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种计算机存储可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可由控制设备执行的计算机程序，当所述程序在所述控制设备上运行时，使得所述控制设备执行时实现如下步骤：

接收图像采集设备发送的图像，其中，所述图像是所述图像采集设备在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像；

接收电子标签读卡器发送的每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，其中，所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息是所述电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，并从所述射频信号中获取的；

根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，由于处理器在执行上述计算机可读存储介质上存储的计算机程序时解决问题的原理与违章检测方法相似，因此处理器在执行上述计算机可读存储介质存储的计算机程序的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

上述计算机可读存储介质可以是控制设备中的处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器如软盘、硬盘、磁带、磁光盘（mo）等、光学存储器如cd、dvd、bd、hvd等、以及半导体存储器如rom、eprom、eeprom、非易失性存储器（nandflash）、固态硬盘（ssd）等。

在本发明实施例中提供的计算机可读存储介质内存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现接收图像采集设备发送的图像，其中，所述图像是所述图像采集设备在接收到确定发生触发违章检测规则事件的指令时，获取对应该事件的时刻的图像；接收电子标签读卡器发送的每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，其中，所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息是所述电子标签读卡器获取监控覆盖范围内的每个非机动车中的电子标签发送的射频信号，并从所述射频信号中获取的；根据所述图像确定违章的目标非机动车的目标车牌信息；根据所述目标车牌信息和所述每个射频信号中携带的车牌信息和对应的车主身份信息，确定所述目标车牌信息对应的目标车主信息；并将所述图像、所述目标车牌信息和对应的目标车主信息关联后发送至控制平台。以便交通管理人员通过交通管理系统中上传的图像及关联的信息进行非机动车违章管理。本发明实施例中通过视频和电子标签发送的射频信号结合获取违章人员信息，避免了由于非机动车驾驶员佩戴头盔带来的检测局限性的问题。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。