• 驾驶人面部特征记录在闯红灯自动记录系统中的应用
    2015-07-09 10:11:57   来源:《智慧交通》杂志      评论:0 点击:

    1 引言

      2013年1月1日公安部发布实施的《机动车驾驶证申领和使用规定》(公安部令第123号),对机动车驾驶人驾驶机动车违反道路交通信号灯通行的,一次记6分。为此,人民群众对闯红灯行为违法取证提出了更严格、苛刻的要求,迫切需要从技术角度进一步提升执法取证的科学性、准确性、严密性。

      2014年12月1日起实施的公共安全行业标准《闯红灯自动记录系统通用技术条件》(GA/T496-2014)、《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T  832-2014)对驾驶人面部特征取证提出了新的要求。

      2 标准要求

      《闯红灯自动记录系统通用技术条件》(GA/T  496-2014)规定:"系统宜能记录机动车闯红灯行为对应驾驶人面部特征的图片,驾驶人面部的分辨率应不小于50×50像素点,作为认定机动车闯红灯违法驾驶人的参考资料。"

      《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T  832-2014)规定:"从机动车后部采集道路交通安全违法行为证据图片的,宜增加驾驶人图片。"

      由此可见,标准从执法管理需求层面,鼓励在闯红灯自动记录系统中扩展应用驾驶人面部特征记录功能。

      3驾驶人面部特征记录技术原理

      3.1 闯红灯违法行为取证现状

      当前,闯红灯自动记录系统的技术原理是:通过拍摄机动车闯红灯过程中的三张图片,反映机动车闯红灯违法过程(见图1所示)。从图片中我们可以看到:第一张图片,机动车在停止线前;第二张图片,机动车整个车身已经越过停止线;第三张图片,机动车继续向前行驶;同时,每张图片都能看清红灯信号。由于闯红灯自动记录系统的取证方向是车辆尾部,暂不具备采集驾驶人面部特征的条件。

      3.2驾驶人面部特征记录实现方法

      为采集驾驶人面部特征,需要在传统的闯红灯自动记录系统上,增加设置一个采集车辆前部的摄像机,类似公路车辆智能监测记录系统(俗称"卡口系统")。当车辆顺序通过卡口系统和闯红灯自动记录系统后,对应的正向卡口图片和闯红灯行为违法图片传输到终端主机上,终端主机通过图片对应的车道方向属性和车牌识别结果,把相同号牌车辆的闯红灯行为图片、卡口图片(含驾驶人面部特征)匹配合成,形成完整的包含车辆头部、尾部及驾驶人面部特征画面的合成违法图片,最终达到辨别闯红灯违法行为人的目的(见图2所示)。

      3.3驾驶人面部特征系统设计

      从技术角度看,对于卡口摄像机的安装位置可选择以下两种方式:第一种是安装在闯红灯摄像机一起,抓通行车辆的头部(见图3所示);第二种是安装在信号灯位置,抓拍车辆越过停止线后的图像(见图4所示)。

      从实现角度看,第一种方式的卡口摄像机与闯红灯摄像机安装于同一立杆上,卡口摄像机拍摄来车,触发方式可以选择目前主流的线圈、视频或者雷达,根据实际情况选择合适的卡口系统。此种方法的卡口捕获率稳定,因而可以得到效果清晰的驾驶人面部特征,能满足各种类型路口的情况。第二种方式的卡口摄像机安装于信号灯位置,当驾驶人闯红灯违法时,卡口系统拍摄违法车辆,这种方式的卡口不需要拍摄所有车辆,只需拍摄闯红灯违法车辆的卡口图片。

      考虑到采用第二种方式受路口条件、光线条件的影响较大,且机动车闯红灯违法后行驶路线的不确定性,卡口摄像机抓拍驾驶人面部特征难度相对较大。因此,从目前来看,第一种方式具有更好的操作性。

      4驾驶人面部特征记录功能验证测试

      4.1 系统硬件配置

      考虑到验证测试的针对性,选择目前主流的闯红灯自动系统硬件配置如下:  

    闯红灯摄像机、卡口摄像机采用1英寸600万像素彩色逐行扫描CCD智能摄像机
    分辨率:2816(H)×2208(V)
    输出图片格式:JPEG
    支持H.264/MJPEG码流输出,帧率:25fps
    压缩输出码率:32Kbps~16Kbps
    交通控制主机交通控制主机接收闯红灯抓拍单元和卡口抓拍单元采集的数据,对号牌相同的车辆数据进行实时对比匹配,最终实现违法车辆闯红灯行为过程图片、面部特征记录图片的关联、合成。
    处理器: ARM® Cortextm-A8:Up to 1.2GHz;DSP:Up to 1.0GHz
    操作系统:嵌入式Linux
    操作界面:WEB
    内存:1GB
    Flash:512MB
    硬盘:1TB
    工作电压:DC12V

      4.2 验证测试路口条件

      模拟测试路口单向两条车道,闯红灯摄像机距离停止线15米,离地高度5米。我们在左侧车道进行闯红灯试验,测试车辆为普通小轿车。测试时,天气晴朗无雾,光照良好。

      4.3 验证测试结果图片

      通过测试,图片中前三张是闯红灯违法图片,反映闯红灯行为过程;右下图第四张图片记录驾驶人面部特征,原图的驾驶人面部分辨率大于50×50,放大后可清晰辨认驾驶人面部特征。

      需要说明的是:从前面的技术原理我们可以知道,假如新系统中,号牌识别错误的话,则无法匹配闯红灯行为,那么驾驶人面部特征记录就无用武之地。由此可见,具有驾驶人面部特征记录功能的系统对号牌识别功能提出了更高的要求。

      5 结束语

      本文从技术应用角度,对驾驶人面部特征记录在闯红灯自动记录系统中的应用开展理论探讨,并通过实例验证其可行性,以期进一步推动驾驶人面部特征记录功能的发展和应用。


      参考文献:

      [1] GA/T 496-2014,闯红灯自动记录系统通用技术条件[S],北京:中国标准化出版社,2014。

      [2] GA/T 832-2014,道路交通安全违法行为图像取证技术规范[S],北京:中国标准化出版社,2014。

      作者简介:

      华佳峰:男,公安部交通管理科学研究所助理工程师,从事交通技术监控产品检测及标准化研究工作。

      孙  巍:公安部交通管理科学研究所

      李壮志:公安部交通管理科学研究所

      张  昊:公安部交通管理科学研究所



     


    责任编辑:佚名

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