随着国民生活水平的提高,全国汽车保有量不断增加,随之而来的是各种交通安全事故时有发生。通过国家交通管理部门发布的交通事故分析显示,交通车辆的违章行为在所有交通故事诱发因素中占较大比例。进一步对这些交通违章行为进行技术分析,最为常见的违章行为包括车辆违停、非紧急情况下违规占用应急车道、随意变更车道等。在众多交通事故的背后往往存在着“小违章”导致“大事故”的现象,因驾驶人员交通安全意识薄弱,没有认识到交通车辆违章行为的危害,从而造成交通事故发生,严重的交通事故还可能造成重大财产损失和人员伤亡,影响公民出行安全。另一方面,国家正加快数字化智能交通监控系统建设,交通安防监控系统是整个智能交通监控体系中的重要组成部分。因此,加强交通违章行为系统建设,加快交通车辆违章行为检测研究具有重要的现实应用价值和市场前景。本文主要应用了计算机视觉处理技术、智能视频分析技术以及数字图像处理技术等相关前沿技术。所涉及的具体技术有图像处理技术、图像分割技术、目标检测与跟踪技术、数字信号采集与处理等相关技术。研究了能适应于公路交通场景监控的车辆违章行为监控系统,并重点对车辆违停、非紧急情况下违规占用应急车道、随意变更车道这三种交通事故诱发率占比较高的车辆违章行为的检测识别实现方案进行了研究和设计,并通过系统开发调试和实现验证。具体包括:(1)本文对现有监控模式进行了优化设计,提出了一种基于视频流的自动保存取证监控系统。该系统主要针对现有交通监控模式中,采用的是视频检测自动抓拍的方式进行交通场景监控,整个监控模式实现系统有一个反应抓拍环节,整个抓拍环节涉及到一个控制信号的发出、传输、执行,需要一定的反应时间。本文提出的监控系统优势在于:在实际应用中,减少了反应抓拍环节,也就减少了很多信息传输环节,从而保证了整个监控系统的稳定性和实时性。(2)本文提出了一种基于几何坐标图像区域自由分割方法,在进行交通监控场景特定区域设置时,可通过此方法自由设置场景中所要监控的特殊区域。此方法是针对在进行公路交通违章停车和非紧急情况下违规占用应急车道监控时,采用的监控摄像头都是广角摄像头,在现实监控场景中,几乎采用的是角度偏差,视野调整等方法进行特别区域的监控,但这一定程度上限制的监控范围,而且还可能产生漏检或误检的情况。此方法优势在于:一是通过分割去掉了视频监控场景中许多无用的图像区域,在进行后续的相关图像像素处理时能减少计算量,一定程度上节约了图像信息处理运算时间,提升了整个监控系统的实时性。二是去除了图像中非特殊监控区域上其他车辆的图像信息,在进行后期的违章车辆车牌识别时,保证了系统识别准确率。(3)本文对这三种常见车辆违章行为的检测实现方案进行了优化设计,通过监控软件系统设计开发,程序编写和相关算法调用,采用本地监控视频素材,验证了本文优化设计的监控模式的有效性和三种常见违章行为的检测实现方案的可行性和实效性。通过相关测试验证,取得了较好的结果,并对相应输出结果进行总结分析,所得测试结果基本达到了方案设计效果,对进行实地交通场景实时监控和车辆违章行为检测提供了优化的解决方案。