一种车载检测非法占用车道行为的方法及装置技术领域
本发明涉及智能视频分析技术领域，特别涉及一种车载检测非法占用车道
行为的方法及装置。
背景技术
随着车辆不断的增加，交通事故发生几率也逐渐增加。尤其是在高速路，
快速路以及城市环形路上车辆行驶快，事故发生突然。因此，在城市环线、快
速路及高速路两侧施划应急车道，所述应急车道专门供工程救险、消防救援、
医疗救护或民警执行紧急公务等处理应急事务的车辆使用，任何社会车辆禁止
驶入或者以各种理由在车道内停留。
但是，在高速路，快速路以及城市环形路上经常有社会车辆占用应急车道，
妨碍突发情况处理；且社会车辆在遇到消防车、救护车等不避让的情况也时有
发生。为规范类似驾驶行为，需要自动抓拍车辆占用应急车道证据，以便进行
处罚，改善交通环境。现有技术中，对于非法占用应急车道的视频抓拍方案，
都是在路边固定位置，自动抓拍一定范围内的应急车道内的车辆。这种守株待
兔的方式，抓拍范围有限。而且违法车辆很容易预先知道，采取提前插队变道
等方式进行规避，在进入相机盲区后重新进入应急车道。而且固定位置的相机
抓拍证据完整性较差，不容易获得有说服力的违法证据。
如何实现车载自动检测抓拍非法占用应急车道这种行为，提供充分的处罚
证据，急待解决。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地
解决上述问题的，本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种车载检测非法占用车道行为的方法，包括：
获取当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息；
根据所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息，标出所
述道路的应急车道位置；
获取当前车辆前方预设范围内的目标车辆的位置信息；
根据所述确定的应急车道以及所述目标车辆的位置信息，判断所述目标车
辆是否在应急车道内；
如果所述目标车辆在应急车道内，则获取所述目标车辆的车辆信息，并将
其存储。
优选地，所述获取当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息
步骤包括：
获取当前车辆前方图像以及当前车辆行驶道路位置信息；
从所述获取的图像中提取车道线和车道标志信息；
根据所述车道线和车道标志信息以及当前车辆行驶道路位置信息，进行车
道跟踪，以及目标车辆检测；
获取所述车道跟踪结果以及目标车辆检测结果。
优选地，所述车道线包括车道实线、虚线；黄实线、虚线、路肩、路边栏
杆。
优选地，所述根据所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路
信息，标出所述道路的应急车道位置步骤，具体包括：
根据所述当前车辆行驶道路位置信息，当前车辆行驶道路信息，车道跟踪
结果以及目标车辆检测结果，判断所述当前车辆是否行驶在最右侧车道；
如果所述当前车辆是行驶在最右侧车道，则标出所述当前车辆行驶道路为
应急车道位置。
优选地，当所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息无
法直接获取到时，所述获取当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路
信息还包括：
获取缺失车辆行驶道路位置信息的上一个可获取车辆行驶道路位置信息
时间点和下一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点的车辆行驶道路位置信
息；
获取所述上一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点和下一个可获取车
辆行驶道路位置信息时间点之间的加速度传感器数据；
根据所述加速度传感器数据，获取所述车辆的位移；
根据所述位移以及上一个时间点和下一个时间点车辆行驶道路位置信息，
获取所述缺失车辆行驶道路位置信息。
优选地，该方法还包括：
预设预置位以及镜头参数信息；
根据所述预置位，所述镜头参数以及目标车辆的位置，进行镜头焦距调整。
本发明提供了一种车载检测非法占用车道行为的装置，包括：
信息获取单元，用于获取当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道
路信息；
应急车道标出单元，用于根据所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车
辆行驶道路信息，标出所述道路的应急车道位置；
图像获取单元，用于获取当前车辆前方预设范围内的目标车辆的位置信
息；
判断单元，用于根据所述确定的应急车道以及所述目标车辆的位置信息，
判断所述目标车辆是否在应急车道内；
抓拍单元，用于如果所述目标车辆在应急车道内，则获取所述目标车辆的
车辆信息，并将其存储。
优选的，所述信息获取单元包括：
信息获取子单元，用于获取当前车辆前方图像以及当前车辆行驶道路位置
信息；
提取子单元，用于从所述获取的图像中提取车道线和车道标志信息；
跟踪检测子单元，用于根据所述车道线和车道标志信息以及当前车辆行驶
道路位置信息，进行车道跟踪，以及目标车辆检测；
结果获取子单元，用于获取所述车道跟踪结果以及目标车辆检测结果。
优选的，所述应急车道标出单元，具体包括：
判断子单元，用于根据所述当前车辆行驶道路位置信息，当前车辆行驶道
路信息，车道跟踪结果以及目标车辆检测结果，判断所述当前车辆是否行驶在
最右侧车道；
标出子单元，用于如果所述当前车辆是行驶在最右侧车道，则标出所述当
前车辆行驶道路为应急车道位置。
优选的，当所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息无
法直接获取到时，所述信息获取单元还用于获取缺失车辆行驶道路位置信息的
上一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点和下一个可获取车辆行驶道路位
置信息时间点的车辆行驶道路位置信息；获取所述上一个可获取车辆行驶道路
位置信息时间点和下一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点之间的加速度
传感器数据；根据所述加速度传感器数据，获取所述车辆的位移；根据所述位
移以及上一个时间点和下一个时间点车辆行驶道路位置信息，获取所述缺失车
辆行驶道路位置信息。
优选的，该装置还包括：
预置单元，用于预设预置位以及镜头参数信息；
调焦单元，用于根据所述预置位，所述镜头参数以及目标车辆的位置，进
行镜头焦距调整。
本发明提供的一种车载检测非法占用车道行为的方法及装置，通过获取当
前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息；根据所述当前车辆行驶
道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息，标出所述道路的应急车道位置；获
取当前车辆前方预设范围内的目标车辆的位置信息；根据所述确定的应急车道
以及所述目标车辆的位置信息，判断所述目标车辆是否在应急车道内；如果所
述目标车辆在应急车道内，则获取所述目标车辆的车辆信息，并将其存储。采
用本发明不但可以有效实现车载自动检测抓拍非法占用应急车道提供有力证
据，还可以有效规范交通秩序。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种车载检测非法占用车道行为的方法流程
图；
图2为本发明实施例提供的一种车载检测非法占用车道行为的装置结构示
意图；
图3为本发明实施例提供的一种判断应急车道的方法流程图；
图4为本发明实施例提供的一种双向插值计算丢失GPS信息的方法流程
图；
图5为本发明实施例提供的一种智能相机变焦镜头控制流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明
实施方式作进一步地详细描述。
如图1为所示为本发明实施例提供的一种车载检测非法占用车道行为的方
法；该方法包括：
101：获取当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息；
102：根据所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息，
标出所述道路的应急车道位置；
103：获取当前车辆前方预设范围内的目标车辆的位置信息；
104：根据所述确定的应急车道以及所述目标车辆的位置信息，判断所述
目标车辆是否在应急车道内；
105：如果所述目标车辆在应急车道内，则获取所述目标车辆的车辆信息，
并将其存储。
需要说明的是，该方法所述获取当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆
行驶道路信息步骤包括：
获取当前车辆前方图像以及当前车辆行驶道路位置信息；
从所述获取的图像中提取车道线和车道标志信息；
根据所述车道线和车道标志信息以及当前车辆行驶道路位置信息，进行车
道跟踪，以及目标车辆检测；
获取所述车道跟踪结果以及目标车辆检测结果。
其中，所述车道线包括车道实线、虚线；黄实线、虚线、路肩、路边栏杆。
还需要说明的是，所述根据所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆
行驶道路信息，标出所述道路的应急车道位置步骤，具体包括：
根据所述当前车辆行驶道路位置信息，当前车辆行驶道路信息，车道跟踪
结果以及目标车辆检测结果，判断所述当前车辆是否行驶在最右侧车道；
如果所述当前车辆是行驶在最右侧车道，则标出所述当前车辆行驶道路为
应急车道位置。
还需要说明的是，当所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道
路信息无法直接获取到时，所述获取当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆
行驶道路信息还包括：
获取缺失车辆行驶道路位置信息的上一个可获取车辆行驶道路位置信息
时间点和下一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点的车辆行驶道路位置信
息；
获取所述上一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点和下一个可获取车
辆行驶道路位置信息时间点之间的加速度传感器数据；
根据所述加速度传感器数据，获取所述车辆的位移；
根据所述位移以及上一个时间点和下一个时间点车辆行驶道路位置信息，
获取所述缺失车辆行驶道路位置信息。
还需要说明的是，该方法还包括：
预设预置位以及镜头参数信息；
根据所述预置位，所述镜头参数以及目标车辆的位置，进行镜头焦距调整。
基于以上实施例，如图2所示，为本发明实施例提供的一种车载检测非法
占用车道行为的装置结构示意图；该装置包括：
信息获取单元201，用于获取当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行
驶道路信息；
应急车道标出单元202，用于根据所述当前车辆行驶道路位置信息以及当
前车辆行驶道路信息，标出所述道路的应急车道位置；
图像获取单元203，用于获取当前车辆前方预设范围内的目标车辆的位置
信息；
判断单元204，用于根据所述确定的应急车道以及所述目标车辆的位置信
息，判断所述目标车辆是否在应急车道内；
抓拍单元205，用于如果所述目标车辆在应急车道内，则获取所述目标车
辆的车辆信息，并将其存储。
需要说明的是，该装置所述信息获取单元201包括：
信息获取子单元，用于获取当前车辆前方图像以及当前车辆行驶道路位置
信息；
提取子单元，用于从所述获取的图像中提取车道线和车道标志信息；
跟踪检测子单元，用于根据所述车道线和车道标志信息以及当前车辆行驶
道路位置信息，进行车道跟踪，以及目标车辆检测；
结果获取子单元，用于获取所述车道跟踪结果以及目标车辆检测结果。
还需要说明的是，所述应急车道标出单元202，具体包括：
判断子单元，用于根据所述当前车辆行驶道路位置信息，当前车辆行驶道
路信息，车道跟踪结果以及目标车辆检测结果，判断所述当前车辆是否行驶在
最右侧车道；
标出子单元，用于如果所述当前车辆是行驶在最右侧车道，则标出所述当
前车辆行驶道路为应急车道位置。
还需要说明的是，当所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道
路信息无法直接获取到时，所述信息获取单元201还用于获取缺失车辆行驶道
路位置信息的上一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点和下一个可获取车
辆行驶道路位置信息时间点的车辆行驶道路位置信息；获取所述上一个可获取
车辆行驶道路位置信息时间点和下一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点
之间的加速度传感器数据；根据所述加速度传感器数据，获取所述车辆的位移；
根据所述位移以及上一个时间点和下一个时间点车辆行驶道路位置信息，获取
所述缺失车辆行驶道路位置信息。
还需要说明的是，该装置还包括：
预置单元，用于预设预置位以及镜头参数信息；
调焦单元，用于根据所述预置位，所述镜头参数以及目标车辆的位置，进
行镜头焦距调整。
基于以上车载检测非法占用车道行为的方法及装置，以下通过具体实例进
行详细说明；
设所述车载检测非法占用车道行为的装置固定安装到车辆前部，采用车辆
的蓄电池为其供电，所述车载检测非法占用车道行为的装置的拍摄装置，例如
智能相机，通过车辆挡风玻璃拍摄，判断、跟踪目标，自动拍摄目标车辆图片、
视频等作为证据。本发明不仅仅可以用于普遍的执法车辆进行应急车道违法抓
拍，还可以用于如消防车、救护车，即可以认为消防车、救护车走的都是应急
车道来抓拍社会车辆不按规定避让的情况。
本发明采用的智能相机透过车窗抓拍前方图片或视频，智能分析车辆当前
车道是否是应急车道。检测前方的目标车辆，如果在应急车道内就对其抓拍，
取证。如图3所示，为本发明车载检测非法占用车道行为的方法及装置判断应
急车道的方法流程图；具体如下：
获取当前车辆前方图像以及当前车辆行驶道路位置信息；其中，所述当前车
辆前方图像可以通过智能相机的来获取，所述当前车辆行驶道路位置信息可以
通过GPS来获取；具体的讲，所述当前车辆行驶道路位置信息可以用来判断当
前车辆所在路段是否有应急车道；
从所述获取的图像中提取车道线和车道标志信息；所述车道线包括车道实
线、虚线；黄实线、虚线、路肩、路边栏杆。
根据所述车道线和车道标志信息以及当前车辆行驶道路位置信息，进行车道
跟踪，以及目标车辆检测；其中，所述车道跟踪采用Kalman滤波或粒子滤波
等车道跟踪方法；所述目标车辆检测采用车辆检测器进行车辆检测，计算目标
与相机的位置关系；
获取所述车道跟踪结果以及目标车辆检测结果，具体的讲，就是根据所述车
道跟踪结果以及目标车辆检测结果，综合判断目前车辆是否在最右车道。
所述综合判断有以下规则：1)车辆有右拐行为，则非应急车道；2)车辆左
边检测为车道虚线，判断非应急车道，左右都检测出车道实线，则判断为应急
车道；3)车辆长时间未变道，左侧车道检测的车辆明显多于当前车道，右侧
未检出车辆的判断为应急车道；4)没有上述检测证据保持上次的判断结果。
当所述当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息无法直接获
取到时，所述获取当前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息的过
程，采用如图4所示，双向插值计算丢失GPS信息的方法，其具体的流程如下：
获取缺失车辆行驶道路位置信息的上一个可获取车辆行驶道路位置信息
时间点和下一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点的车辆行驶道路位置信
息；具体的讲，就是获取当前GPS数据的最后一个可以从GPS模块获取的车
辆行驶道路位置信息以及获取恢复后第一个从GPS模块获取的车辆行驶道路
位置信息；
获取所述上一个可获取车辆行驶道路位置信息时间点和下一个可获取车
辆行驶道路位置信息时间点之间的加速度传感器数据；
根据所述加速度传感器数据，获取所述车辆的位移；
根据所述位移以及上一个时间点和下一个时间点车辆行驶道路位置信息，
获取所述缺失车辆行驶道路位置信息。具体的讲，就是如果GPS数据存在，则
记录数据，否则根据GPS数据缺失前最后的GPS坐标加上所述车辆的位移，
估计当前的GPS坐标；当再次取得新的GPS数据后，用前后两次的GPS坐标，
及通过加速度传感器计算的位移数据，从前后两个方向对丢失的GPS数据进行
插值，补上漏掉的GPS数据，这样保证我们的设备不会受外界干扰。
还需要说明的是，在实际的道路交通中，车辆间的距离会变化很大，从几
米到几十米的情况交替出现，这就给车载视频设备自动抓拍带来很大困难，因
此本发明技术方案可以采用变焦镜头，根据目标在图像中的位置和相机的安装
参数计算目标与相机的距离，根据目标的距离自动调整到合适的焦距，保证目
标在图像中的大小稳定，适于车牌识别和人眼判断。所述智能相机变焦镜头控
制流程如图5所示，其具体变焦流程如下：
1)根据车辆行进的正常车距设置预置位；2)实时对目标进行检测和跟踪；
3)判断目标是否存在，如果目标不存在且消失超过一定时间，镜头回到预置
位；4)如果目标存在，计算目标与镜头的距离；5)根据目标与镜头的距离及
相机的相关参数，计算合理的镜头焦距，使车牌的宽度在100像素左右，适合
人眼和车牌识别模块判读；6)调整相机镜头。
需要说明的是，本发明提供技术方案，可以根据需求，设置不同的抓图间
隔，短时录像长度，图片组装形式等需求，保证证据的完整性。
本发明提供的一种车载检测非法占用车道行为的方法及装置，通过获取当
前车辆行驶道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息；根据所述当前车辆行驶
道路位置信息以及当前车辆行驶道路信息，标出所述道路的应急车道位置；获
取当前车辆前方预设范围内的目标车辆的位置信息；根据所述确定的应急车道
以及所述目标车辆的位置信息，判断所述目标车辆是否在应急车道内；如果所
述目标车辆在应急车道内，则获取所述目标车辆的车辆信息，并将其存储。采
用本发明不但可以有效实现车载自动检测抓拍非法占用应急车道提供有力证
据，还可以有效规范交通秩序。采用本发明技术方案实现车载抓拍，填补移动
抓拍的空白，而且还可以采用变焦镜头，实现大范围抓拍，而且抓拍证据包括
不同间隔的图片、视频等，证据完整，高度自动化，受环境干扰小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范
围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包
含在本发明的保护范围内。