BE1018741A4

BE1018741A4 - TRAFFIC MONITORING SYSTEM.

Info

Publication number: BE1018741A4
Application number: BE2010/0507A
Authority: BE
Inventors: Wouter Favoreel
Original assignee: Traficon Internat N V
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2011-07-05

Abstract

Deze uitvinding betreft een verkeersbewakingssysteem (1) voorzien voor het automatisch detecteren van incidenten, omvattende een camera (2) voorzien voor het leveren van beeldsignalen van een bewaakte zone, en een centrale verwerkingseenheid (3) die voorzien is de door de camera (2) geleverde beeldsignalen te verwerken om een incident te detecteren en om dan een detectiesignaal te generen, waarbij de camera (2) en de verwerkingseenheid (3) voorzien zijn in een waterdichte behuizing (4) zonder actieve koeling noch verwarming.This invention relates to a traffic monitoring system (1) provided for automatically detecting incidents, comprising a camera (2) provided for providing image signals of a monitored area, and a central processing unit (3) provided with the camera (2) process delivered image signals to detect an incident and then generate a detection signal, whereby the camera (2) and the processing unit (3) are provided in a waterproof housing (4) without active cooling or heating.

Description

VERKEERSBEWAKINGSSYSTEEMTRAFFIC MONITORING SYSTEM

Deze uitvinding betreft een verkeersbewakingssysteem voor het automatisch detecteren van incidenten. Deze uitvinding betreft in het bijzonder een verkeersbewakingssysteem geschikt voor dynamisch rijstrook management.This invention relates to a traffic monitoring system for automatically detecting incidents. This invention relates in particular to a traffic monitoring system suitable for dynamic lane management.

Door de toename van het verkeer zijn verkeersingenieurs wereldwijd op zoek naar systemen om het verkeer vlotter en veiliger te laten verlopen. Een methode die behoorlijk wat aandacht kreeg de laatste jaren is dynamisch rijstrook management. Een typisch voorbeeld hiervan is de vrijgave van de pechstrook als extra rijstrook gedurende de spitsuren. Een andere toepassing zijn zogenaamde “tidal flow” rijstroken waarbij de rijrichting aangepast wordt aan de drukte van het verkeer, ’s Morgens en ’s avonds is dit meestal anders.Due to the increase in traffic, traffic engineers around the world are looking for systems to make traffic run smoother and safer. Dynamic lane management is a method that has received considerable attention in recent years. A typical example of this is the release of the breakdown lane as an additional lane during peak hours. Another application are so-called "tidal flow" lanes where the direction of travel is adapted to the traffic, in the morning and in the evening this is usually different.

Om nu een rijstrook vrij te kunnen geven voor het verkeer is het uiteraard nodig dat er geen voertuigen staan of voorwerpen liggen op de rijstrook die de veiligheid van het verkeer in gevaar brengen. Tot op heden gebeurt deze vrijgave door een verkeersoperator die gebruik maakt van een camera netwerk en zo visueel checkt of de rijstrook al of niet geopend kan worden. Dit is uiteraard een tijdsrovende bezigheid die bovendien niet volledig foutbestendig is. Daarom is er vandaag duidelijk een vraag om dit proces te automatiseren.In order to be able to release a lane for traffic now, it is of course necessary that there are no vehicles or objects on the lane that endanger traffic safety. To date, this release has been made by a traffic operator who uses a camera network and visually checks whether the lane can be opened or not. This is of course a time-consuming activity that, moreover, is not completely error-proof. That is why there is clearly a demand today to automate this process.

Automatische Incident Detectie (AID) systemen voor autowegen zijn zaken die aanzienlijk aan populariteit gewonnen hebben de laatste jaren. Hierbij wordt dikwijls gebruik gemaakt van camera’s die voorzien worden in tunnels, op bruggen en autowegen. Camera’s hebben het grote voordeel dat ze toelaten om visuele feedback te krijgen van de gedetecteerde incidenten zodat snel een evaluatie van de situatie kan gemaakt worden en zo de nodige actie kan genomen worden. Typische toepassingen van camera gebaseerde AID systemen zijn de detectie van gestopte voertuigen, files, spookrijders, enz. Men zou hieruit kunnen besluiten dat camera gebaseerde AID systemen ideaal zijn voor de automatische bewaking van rijstroken.Automatic Incident Detection (AID) systems for motorways are things that have gained considerable popularity in recent years. For this, use is often made of cameras that are provided in tunnels, on bridges and on motorways. Cameras have the great advantage that they allow visual feedback of the detected incidents so that an evaluation of the situation can be made quickly and the necessary action can be taken. Typical applications of camera-based AID systems are the detection of stopped vehicles, traffic jams, ghost drivers, etc. One could conclude from this that camera-based AID systems are ideal for automatic lane monitoring.

Echter, tot op vandaag hebben camera gebaseerde AID systemen een aantal nadelen die hun gebruik op grote schaal voor dynamische rijstrook toepassingen belemmeren: - voor camera gebaseerde AID systemen moet er inderdaad steeds een compromis gemaakt worden tussen het maximaliseren van het aantal gedetecteerde incidenten en het minimaliseren van het aantal valse alarmen. Valse alarmen kunnen veroorzaakt worden door omgevingseffecten zoals schaduwen van bomen, reflecties van koplampen, regen, enz.However, to date, camera-based AID systems have a number of drawbacks that impede their large-scale use for dynamic lane applications: - for camera-based AID systems, a compromise must always be made between maximizing the number of detected incidents and minimizing them of the number of false alarms. False alarms can be caused by environmental effects such as shadows from trees, reflections from headlights, rain, etc.

- een mogelijke oplossing om het voorgaande probleem gedeeltelijk op te lossen bestaat erin om het aantal camera’s te verhogen. Typisch wordt om de 100 of 150 meter een camera geplaatst. Dit leidt uiteraard tot een verhoogde kost; - een belangrijk deel van dergelijke systemen is de bekabeling. Om een AID systeem te gebruiken is het namelijk nodig dat van de verschillende camera’s een signaal met hoge kwaliteit naar een centrale locatie gestuurd wordt, wat een hoge netwerk kost met zich meebrengt.- a possible solution to partially solve the previous problem is to increase the number of cameras. A camera is typically placed every 100 or 150 meters. This naturally leads to an increased cost; - cabling is an important part of such systems. To use an AID system, it is necessary that a high-quality signal is sent from the different cameras to a central location, which entails a high network cost.

Het onderwerp van de huidige uitvinding is om een systeem en een methode te verschaffen om het verkeer op een geautomatiseerde manier te bewaken en zo een oplossing te bieden voor de bovenstaande nadelen.The subject of the present invention is to provide a system and method to monitor traffic in an automated manner and thus provide a solution to the above disadvantages.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een verkeersbewakingssysteem voorzien voor het automatisch detecteren van incidenten, omvattende een camera voorzien voor het leveren van beeldsignalen van een bewaakte zone, en een centrale verwerkingseenheid die voorzien is de door de camera geleverde beeldsignalen te verwerken om een incident te detecteren en om dan een detectiesignaal te genereren, waarbij de camera en de verwerkingseenheid voorzien zijn in een waterdichte en compacte behuizing zonder actieve koeling noch verwarming.The object of the invention is achieved by providing a traffic monitoring system provided for automatically detecting incidents, comprising a camera provided for supplying image signals from a monitored zone, and a central processing unit which is provided to process the image signals supplied by the camera to detect an incident and then to generate a detection signal, wherein the camera and the processing unit are provided in a watertight and compact housing without active cooling or heating.

In een voorkeursuitvoering van het verkeersbewakingssysteem volgens de uitvinding is deze voorzien van een draadloze communicatie eenheid waardoor het genoemde systeem via een draadloze link in verbinding staat met een andere locatie waar een gebruiker van het systeem beelden en ander signalen van het systeem kan ontvangen of het systeem kan aansturen.In a preferred embodiment of the traffic monitoring system according to the invention, it is provided with a wireless communication unit through which said system is connected via a wireless link to another location where a user of the system can receive images and other signals from the system or the system can manage.

In een meer voorkeurdragende uitvoeringsvorm van het verkeersbewakingssysteem volgens de uitvinding omvat het systeem een herlaadbare voedingsbron. Bij voorkeur omvat het systeem een zonnepaneel om de genoemde voedingbron op te laden.In a more preferred embodiment of the traffic monitoring system according to the invention, the system comprises a rechargeable power source. The system preferably comprises a solar panel for charging said power supply.

Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van het verkeersbewakingssysteem overeenkomstig de uitvinding omvat het systeem compressiemiddelen om de door de camera geleverde beeldsignalen te comprimeren.According to a special embodiment of the traffic monitoring system according to the invention, the system comprises compression means for compressing the image signals supplied by the camera.

Bij een meer bijzondere uitvoeringsvorm van het verkeersbewakingssysteem volgens de uitvinding omvat het systeem opslagmiddelen.In a more special embodiment of the traffic monitoring system according to the invention, the system comprises storage means.

Overeenkomstig een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van het verkeersbewakingssysteem volgens de uitvinding is de genoemde camera een thermische camera.According to a particularly advantageous embodiment of the traffic monitoring system according to the invention, the said camera is a thermal camera.

Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van het verkeersbewakingssysteem overeenkomstig deze uitvinding. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor deze uitvinding.To further clarify the features of this invention and to indicate additional advantages and details thereof, a more detailed description of the traffic monitoring system according to the present invention now follows. It is clear that nothing in the following description can be interpreted as a limitation of the protection claimed for the invention in the claims.

In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij: - figuur 1: een voorstelling is van het verkeersbewakingssysteem overeenkomstig deze uitvinding; - figuur 2: een blokschema is van het verkeersbewakingssysteem overeenkomstig de uitvinding.In this description reference is made by reference numerals to the accompanying drawings, in which: figure 1 is a representation of the traffic monitoring system according to the present invention; figure 2 is a block diagram of the traffic monitoring system according to the invention.

Het verkeersbewakingssysteem (1) overeenkomstig deze uitvinding wordt bij voorkeur toegepast bij een zogenaamd automatisch incident detectie (AID) systeem waarbij abnormale verkeerssituaties gedetecteerd worden.The traffic monitoring system (1) according to the present invention is preferably used in a so-called automatic incident detection (AID) system in which abnormal traffic situations are detected.

Hiertoe voorziet deze uitvinding in een verkeersbewakingssysteem (1) dat toelaat om de beelden van de camera (2) te verwerken door een beeldverwerkingseenheid (3) die bepaalde abnormale toestanden op de rijstrook kunnen detecteren, zoals mensen, stilstaande voertuigen of ander voorwerpen.To this end, the present invention provides a traffic monitoring system (1) that allows the images from the camera (2) to be processed by an image processing unit (3) capable of detecting certain abnormal conditions on the lane, such as people, stationary vehicles or other objects.

Het toestel bestaat uit een zelfstandig camera gebaseerd AID systeem (zoals voorgesteld op figuur 1) dat een aantal van de eerder genoemde nadelen van de huidige AID systemen kan verhelpen. Het toestel en de methode die het onderwerp zijn van deze uitvinding worden hierdoor gekarakteriseerd: - de volledige video analyse en de beeldvorming gebeuren in een compacte weersbestendige behuizing (4). Door de volledige waterdichtheid van de behuizing (4) is er geen gevaar voor de vorming van waterdamp aan de binnenzijde van de behuizing (4) waardoor het camera beeld troebel zou kunnen worden; - door de compacte en IP67 waterdichte behuizing (4) en het lage stroom verbruik van de diverse elektronische componenten is er geen nood aan een verwarmingselement in geval van koud weer noch aan actieve koeling in geval van warm weer; - door de integratie van de camera en beeldanalyse in dezelfde behuizing (4) is er op elk ogenblik een beeld van hoge kwaliteit beschikbaar voor de beeldanalyse eenheid. De beeldkwaliteit is van groot belang om een goede beeldanalyse te kunnen garanderen. In het geval van deze uitvinding is er verder geen beeldcompressie/decompressie of digitaal/analoog conversie nodig zoals bij klassieke systemen meestal wel het geval is; - door de integratie van de camera en beeldanalyse in dezelfde behuizing wordt er eveneens vermeden dat beelden moeten verstuurd worden naar een centrale locatie. Bij een systeem configuratie waar de beeldanalyse centraal gebeurd is het inderdaad nodig dat beelden met een hoge kwaliteit over een netwerk naar een centrale server worden gestuurd. Dit brengt uiteraard een grote netwerk kost met zich mee. In het geval van deze uitvinding kunnen beelden met een veel lagere kwaliteit (bvb. lagere beeld frequentie) doorgestuurd worden omdat deze enkel nodig zijn voor eventuele visuele inspectie en niet voor beeldanalyse.The device consists of an independent camera-based AID system (as shown in Figure 1) that can overcome some of the aforementioned disadvantages of the current AID systems. The device and the method which are the subject of this invention are characterized by this: - the complete video analysis and the imaging take place in a compact weatherproof housing (4). Due to the complete watertightness of the housing (4) there is no danger of the formation of water vapor on the inside of the housing (4) which could make the camera image turbid; - due to the compact and IP67 watertight housing (4) and the low power consumption of the various electronic components, there is no need for a heating element in cold weather or for active cooling in hot weather; - due to the integration of the camera and image analysis in the same housing (4), a high-quality image is available for the image analysis unit at any time. The image quality is of great importance to be able to guarantee a good image analysis. Further, in the case of this invention, no image compression / decompression or digital / analogue conversion is required, as is usually the case with conventional systems; - the integration of the camera and image analysis in the same housing also avoids having to send images to a central location. With a system configuration where image analysis is done centrally, it is indeed necessary that high-quality images are sent over a network to a central server. This naturally entails a large network cost. In the case of this invention, images with a much lower quality (e.g., lower image frequency) can be transmitted because they are only needed for any visual inspection and not for image analysis.

- het toestel comprimeert het digitale video signaal in het Mpeg4, Motion Jpeg of H.264 formaat. Op deze manier kan een beter video signaal over een netwerk met beperkte bandbreedte gestuurd worden.- the device compresses the digital video signal in the Mpeg4, Motion Jpeg or H.264 format. In this way a better video signal can be sent over a network with limited bandwidth.

- het toestel houdt een circulaire buffer bij van het laatste video signaal. De grootte van deze buffer wordt bepaald door de hoeveelheid beschikbaar geheugen. In het geval er een incident gedetecteerd werd, wordt van een stuk van deze buffer een alarm video (10) gemaakt en verstuurd naar een centrale server waar de alarm video’s van meerdere camera’s verzameld worden. Door de circulaire buffer bevat de alarm video (10) eveneens een pre incident stuk waardoor de verkeersoperator kan afleiden wat de oorzaak van het incident was.- the device maintains a circular buffer of the latest video signal. The size of this buffer is determined by the amount of available memory. In the event that an incident is detected, an alarm video (10) is made of a part of this buffer and sent to a central server where the alarm videos from multiple cameras are collected. Due to the circular buffer, the alarm video (10) also contains a pre-incident piece so that the traffic operator can deduce the cause of the incident.

- het systeem heeft geen bekabeling met een centrale locatie nodig en kan bijgevolg beschouwd worden als een autonoom systeem. De spanning wordt voorzien d.m.v. zonnecellen (8) gecombineerd met heroplaadbare batterijen (11). De communicatie gebeurt d.m.v. een draadloze link (5) die slechts een beperkte bandbreedte dient te hebben omdat geen grote videostromen moeten doorgestuurd worden. Op deze manier wordt het trekken van dure bekabelde netwerken vermeden.- the system does not require cabling with a central location and can therefore be considered as an autonomous system. The voltage is supplied by means of solar cells (8) combined with rechargeable batteries (11). The communication is done by means of a wireless link (5) that only needs to have a limited bandwidth because no large video streams have to be transmitted. In this way, the pulling of expensive wired networks is avoided.

- in een bepaalde vorm kan het toestel kan gebruik maken van een thermische camera. Deze camera heeft een aantal voordelen t.o.v. camera’s die werken in het visuele domein: o Schaduwen bestaan niet in het thermische domein wat leidt tot een kleiner aantal valse alarmen.- in a certain form, the device can use a thermal camera. This camera has a number of advantages over cameras working in the visual domain: o Shadows do not exist in the thermal domain, which leads to a smaller number of false alarms.

o Zelfs in volledige duisternis blijven thermische camera’s evengoed werken. Op deze manier kunnen spots vermeden worden, o Thermische camera’s kunnen door mist en rook kijken. Dit leidt uiteraard tot een grotere nauwkeurigheid van de AID algoritmes.o Even in complete darkness, thermal cameras continue to work as well. Spotlights can be avoided in this way, o Thermal cameras can see through fog and smoke. This naturally leads to greater accuracy of the AID algorithms.

Claims

A traffic monitoring system (1) provided for automatically detecting incidents, comprising a camera (2) provided for supplying image signals from a monitored zone, and a central processing unit (3) provided with the image signals supplied by the camera (2) to process to detect an incident and then generate a detection signal, characterized in that the camera (2) and the processing unit (3) are provided in a watertight and compact housing (4) without active cooling or heating.

Traffic monitoring system (1) according to claim 1, characterized in that it is provided with a wireless communication unit (5) whereby said system (1) is connected via a wireless link to another location where a user (6) the system (1) can receive images and other signals from the system (1) or can control the system (1).

Traffic monitoring system (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the system comprises a rechargeable power supply (7).

Traffic monitoring system (1) according to claim 3, characterized in that the system comprises a solar panel (8) for charging said power supply (7).

Traffic monitoring system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the system (1) comprises compression means (9) for compressing the image signals supplied by the camera (2).

Traffic monitoring system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the system comprises storage means.

Traffic monitoring system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that said camera (2) is a thermal camera.