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基於視覺無人機的高速公路違章識別技術

由於研究生畢業課題是基於視覺無人機的高速公路違章識別技術的研究與實現,固定攝像頭只是在特定的區域管用,由於成本原因,不可能到處安裝,這時候如果有無人機巡邏飛行,如果能夠識別違章車輛,可以給高速公路帶來更大的安全性,特別是在放長假期間,高速公路上擁堵不斷,事故多發,原因就是有些司機平常沒有法律安全意識,以為在國道省道能開的把戲,到高速公路上一樣是老司機!可是這種不好的習慣卻會給他們帶來災難。

在今年國慶的時候從北京去河北張家口,高速公路上車流量那叫一個大,百度地圖上紅的發紫的路線。每次堵了半小時之後就會發現原因就是好幾輛車追尾,原因是什麼?我覺得就是高速公路的交通法規沒有遵守。甚至在堵的時候,緊急停車道上車子不停地通過,在沒有固定攝像頭的地方就更加放肆。如果是發生了交通事故,那拖車,救護車如何才能趕到?所以說司機們不僅要為自己著想,也要為他人著想,把生命通道讓出來,這樣社會才會更文明。

所以,有了這樣的需求,如果能利用無人機這樣靈活的工具去檢測高速公路上的違章,能夠提高交警的效率,讓人們意識到沒有攝像頭的地方不是可以為所欲為的。

第五節 高速公路的特別規定
  第七十八條 高速公路應當標明車道的行駛速度,最高車速不得超過每小時120公里,最低車速不得低於每小時60公里。
  在高速公路上行駛的小型載客汽車最高車速不得超過每小時120公里,其他機動車不得超過每小時100公里,摩托車不得超過每小時80公里。
  同方向有2條車道的,左側車道的最低車速為每小時100公里;同方向有3條以上車道的,最左側車道的最低車速為每小時110公里,中間車道的最低車速為每小時90公里。道路限速標誌標明的車速與上述車道行駛車速的規定不一致的,按照道路限速標誌標明的車速行駛。
  第七十九條 機動車從匝道駛入高速公路,應當開啟左轉向燈,在不妨礙已在高速公路內的機動車正常行駛的情況下駛入車道。
  機動車駛離高速公路時,應當開啟右轉向燈,駛入減速車道,降低車速後駛離。
  第八十條 機動車在高速公路上行駛,車速超過每小時100公里時,應當與同車道前車保持100米以上的距離,車速低於每小時100公里時,與同車道前車距離可以適當縮短,但最小距離不得少於50米。
  第八十一條 機動車在高速公路上行駛,遇有霧、雨、雪、沙塵、冰雹等低能見度氣象條件時,應當遵守下列規定:
  (一)能見度小於200米時,開啟霧燈、近光燈、示廓燈和前後位燈,車速不得超過每小時60公里,與同車道前車保持100米以上的距離;
  (二)能見度小於100米時,開啟霧燈、近光燈、示廓燈、前後位燈和危險報警閃光燈,車速不得超過每小時40公里,與同車道前車保持50米以上的距離;
  (三)能見度小於50米時,開啟霧燈、近光燈、示廓燈、前後位燈和危險報警閃光燈,車速不得超過每小時20公里,並從最近的出口儘快駛離高速公路。
  遇有前款規定情形時,高速公路管理部門應當通過顯示屏等方式釋出速度限制、保持車距等提示資訊。
  第八十二條 機動車在高速公路上行駛,不得有下列行為:
  (一)倒車、逆行、穿越中央分隔帶掉頭或者在車道內停車;
  (二)在匝道、加速車道或者減速車道上超車;
  (三)騎、軋車行道分界線或者在路肩上行駛;
  (四)非緊急情況時在應急車道行駛或者停車;


  (五)試車或者學習駕駛機動車。
  第八十三條 在高速公路上行駛的載貨汽車車廂不得載人。兩輪摩托車在高速公路行駛時不得載人。
  第八十四條 機動車通過施工作業路段時,應當注意警示標誌,減速行駛。
  第八十五條 城市快速路的道路交通安全管理,參照本節的規定執行。
  高速公路、城市快速路的道路交通安全管理工作,省、自治區、直轄市人民政府公安機關交通管理部門可以指定設區的市人民政府公安機關交通管理部門或者相當於同級的公安機關交通管理部門承擔。

因為實現的複雜性,需要有影象處理,計算機視覺,機器學習,統計學的知識,如果深入點有可能還需要深度學習。因為需要實時監測出違章的話,就得把程式寫入到嵌入式裝置上,並裝在無人機上。

重點將考慮粗體字的部分,因為這個情況比較特殊。

因為不管是什麼違章,都得先把車輛給檢測出來,並對不同幀下的車輛進行跟蹤,因為要識別是同一輛車。之後再檢測違章。但是首先就是要提煉出違章的種類,根據我們要檢測的違章場景開始,分析整個過程是什麼樣的。要注意無人機是巡邏狀態,背景是運動的,不排除讓無人機懸停去檢測車輛在緊急停車帶內無故停車,這裡也有很多種情況:怎麼區分緊急情況?打了雙閃,還是放了路障?這個需要運用影象處理技術,去模板匹配,或者運用深度學習去識別,但是還是很不容易的。

倒車,逆行這種情況比較少見,但是不排除沒有,還是考慮在緊急停車帶上行駛以及是否在非緊急情況下停車的違章識別。或者騎,軋車行道分界線識別也是可行的。從這三點出發考慮,實用性會大一些。

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