CN101620788A - 移动式视音频、图像识别智能化系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于计算机多媒体技术，涉及实现实时全景视频图像采集和处理、图像识别仪，无线语音发射传输器等原理和方法，特别是一种适用于城市移动动态的视音频智能管理系统，其特征是由全景视频图像摄像机、无线语音发射器、后端图像处理器、液晶屏显示屏、视音频集成装置、同步录像机和回放装置组成，具有显示全景包括水平方向和垂直方向同时具有180度的前方视野，无线语音传输方式，视音频同步回放，动态车牌识别系统，数据库即时对比，现场稽查，以及所有功能集成在一个软件平台上控制操作等优点。

Description

移动式视音频、图像识别智能化系统

技术领域：

本发明属于计算机多媒体技术，涉及实现实时全景视频图像采集、处理、图像识别，无线语音传输等原理和方法，具体地说是一种特别适用于城市移动动态视音频智能管理系统。

背景技术：

面对日趋复杂的社会治安环境，面对2008年北京奥运、2010年上海世博日趋临近，城市动态管理，车载装备现代化建设和治安保障的要求越来越高。城市管理车辆，括城市管理车，特种车(押钞车、通讯车)，特别是警用巡逻车，要求在执行任务时、在巡逻移动中及时发现问题、现场解决问题和时刻与指挥中心保持联系就成为动态处理城市突发事件的基本要求。当前科学技术的日新月异，为以高科技为主体的城市管理、警用装备现代化建设提供了坚实的技术支持和物质保证，也为车载装备的现代化建设快速发展提供了一个难得的契机。城管、警用装备的科技含量高低也是衡量一个国家、城市和地区维护社会治安整体实力和水平的重要标志。

发明内容：

本发明的目的是提供一种配备全景摄像机，显示和录像的可视范围是全方位的移动式视音频、图像识别的集成化、智能化系统。

本发明可以通过如下措施达到：

一种移动式视音频、图像智能化识别系统，其特征是由全景视频图像采集装置、计算机、显示装置、无线语音采集发射装置、后端图像处理器、液晶屏显示屏、视音频集成、同时回放装置和车牌识别装置、数据库对比系统组成。

本发明所说的全景视频图像采集装置是在工业摄像机上采用球面镜头，先将周围水平和垂直的环境全部收集到镜头里，因为它包括了底下，正前方，左右和仰天五个平面的景象，所以它采集到的是全景的立体方位的视频图像流系统，其设备简单，可靠性强，操作容易，维护方便。可以调节镜头的可视范围，光圈和焦距使其全景视频流采集效果。

本发明所说的无线语音采集发射装置采用低噪无线携带式语音器，可以在20-30米范围内清楚传递当事者的对话，本系统开发的嵌入式软件将采集的语音和视频一起录制在数字录像机中，达到同步录制，同步回放。

本发明所说的后端图像处理器采用车载硬盘录像和软件，显示全景图像、对所有执勤情况全程按照需求在制定的路径下录像。在车内安装2个7寸遮阳板液晶屏显示全景和云台摄像机的视频图像。硬盘录像机采用嵌入式结构设计，内置硬件狗，保证系统运行稳定可靠。达到整个系统实时信息处理，达到各项参数最优组合。

本发明所说的视音频集成、同时回放装置组成，采用专门播放器，实现视音频同时查看、回放，可作为法律取证的依据。

本发明所说的车牌识别装置、数据库对比系统。采用车牌识别仪，采用OCR识别技术。车辆是处于移动状态、而车上摄像机需要全方位旋转，同时所设定的车道也是随意的，拍摄点(所摄对象距离)根据需要在变化。系统采用逐帧图像采集、数字和字母最大或然率识别算法，结合摄像机背光补偿等特定设置，在车辆动态条件下取得的车牌识别效率达到90％以上。

在得到车牌后，系统立即连接后台数据库，进行“黑名单”对比，对违规车辆及时查询，若发现现场得到的车牌与数据库中车牌一致，立即鸣笛报警，实现现场稽查。

本发明所说的移动式视音频、图像智能化识别集成系统是将所有的功能，所有硬件控制集中在一个系统上集成，操作，统一界面，系统可靠，维护升级方便。软件功能包括点面结合，流媒体技术网络内分发视频，声音、视频报警联动，采用数据流加密技术，网络文件传输，车牌识别，数据库对比，警示和留有与其它系统连接的接口。

本发明可应用在各种车辆上，如巡逻警车、城管车等。系统实现视音频智能功能，包括全景图像采集和图像还原修正技术，移动系统实现全数字化、网络化、全景化和动态车牌识别、无线语音等高技术为一体的智能型装置。移动视频智能系统的开发和应用，将大力提升国内电子安全防卫水平，增强城市动态管理的能力，是处理突发事件的有效手段。其社会和经济意义主要体现在：

1)为现代城市管理提供高性能、高科技的移动智能产品

全景远程网络监控系统是近年刚刚兴起的一项高性能，高可靠性产品。它的全新技术优势主要表现为：a).采用专门外界全景视频实时采集装置，全景显示图像，没有盲点。b).增加无线语音传输，集成视音频功能，c).动态下车牌识别功能，本发明实施将为可为国家、社会提供高性能、智能化、全新技术的动态城市管理产品。

2)顺应“数字城市”，“平安城市”建设和管理

车载动态处理城市管理问题在目前“数字城市”，“平安城市”建设中发挥愈来愈重要的作用。随着城市现代化进程的加快，对网络化管理、动态视频调控的需求和社会安防要求不断提高。时代在呼唤新产品、新技术。上海、北京、青岛等市在未来五年内都将投入大量资金来提高城市的数字化水平。2008年奥运会，2010年世博会将在我国举办，蕴含着巨大的安防商机。电子安全防范的投入是建设数字化城市的重要一环，它大约占信息化建设总投资的5-8％左右。

3)提升图像处理研究和应用水平

我国在全景图像处理和应用方面与国外同类产品相比，存在着较大差距。在展览会上展出的这方面产品都是外国产品，因为不拥有核心技术的知识产权，国内公司只能做外国公司的代理，缺乏国际竞争力。

附图说明：

图1是本发明工作原理拓朴图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步描述：

本发明的目的是得到全景视角范围的视野.一般人的可视范围90度，加上余光最多可达120-150度；一般标准摄像机可视范围是30-40度，本系统的专用设备(凸镜)后，工作视角达到了180度，不但是水平方向，而且还包括垂直方向180度的可视范围。

图1是本发明的机构拓朴图.所示系统主要是由车牌识别仪1、全景视频图像采集装置3、云台摄像机2、无线语音采集发射装置4、车载硬盘录像机5、遮阳板显示屏6、7、笔记本电脑8组成，云台摄像机2可实现点面结合功能，并且同时用于车牌识别，软件将各系统集成在一个平台上，可靠性高、操作方便、升级容易。

车内遮阳板上装有2块7寸液晶屏6、7，一块显示的行驶前方全景路况，另外车上配备红外灯，使在晚间外界灯光较暗时也有较好的视频显示效果。另一块显示云台转动的摄像机的局部可视范围，可视范围可以放大缩小、拉近推远。

本发明自主开发的动态车牌识别、记录界面，当车辆进入设计系范围内，车牌识别仪1启动，在百分之一秒时间内，完成车牌抓扑、OCR技术字母、数字分离，显示。本系统配有专门交通违章名单，即可将抓拍的车牌进行数据库对比，在1秒内将结果显示在界面上，并指示出“违规”原因。

本发明具有先进的理念和功能：配备全景摄像机，显示和录像的可视范围是全方位的，包括水平方向和垂直方向同时具有180度的视野。这样行车的前方、左、右方都在一览无遗的视频监控方位内。另外警车在执勤任务时需要有录音系统，由于执勤时人员有流动性，所以采用无线语音传输方式，将执勤时的对话声音传至车内的录像系统。事后可以回放数字录像文件、视频、音频同步展现。为执法提供了有力的现场证据。系统配备车辆动态车牌识别系统，即时抓拍识别，车内数据库对比，现场稽查。所有功能集成在一个软件平台上实现。

其具体的发明点如下：

1)国内首次应用车载全景图像采集设备

用球面镜头配制在工业摄像机3上作为采集外界实时视频流，现在国内还未见到任何报道，也没有在现有的电子监控系统上使用过。它的工作原理是先将周围水平和垂直的环境全部收集到镜头里，因为它包括了底下，正前方，左右和仰天五个平面的景象，所以它采集到的是全景的立体方位的视频图像流系统设备简单，可靠性强，操作容易，维护方便。可以调节镜头的可视范围，光圈和焦距使其全景视频流采集效果。本发明采用专用镜头和护罩。

2)无线语音采集和视音频集成技术

在一些大城市，城市管理车或警用车执勤都需要使用语音设备4，以备事后作证时用。现在多数用的是笔式录音器或者车顶或窗外装拾音器，前者录音效果尚可但无法与现场的视频对应，后者在室外，有噪声的背景下拾音效果不好。

本系统采用低噪无线携带式语音器，可以在20-30米范围内清楚传递当事者的对话。本系统开发的嵌入式软件将采集的语音和视频一起录制在数字录像机中，达到同步录制，同步回放。在国内是首次在车载上使用视音(无线)频集成技术。

3)车牌动态识别系统

现有国内车牌识别系统的使用条件是：即摄像机3固定、所拍摄点的位置固定(镜头焦距固定)和所摄像的车道固定。

警用车的使用情况是车辆移动下工作、摄像机需要全方位360度旋转(车道随意设定)和拍摄点(所摄对象距离)根据需要变化。系统采用逐帧图像采集、数字和字母最大或然率识别算法，结合摄像机背光补偿等特定设置，在车辆动态条件下取得的车牌识别效率达到90％以上，是目前国内首辆动态情况下高车牌识别的警用巡逻车。车拍识别和后台专门开发的数据库对比技术结合，可实现车辆现场稽查功能。

4)自行开发全景视频系统全新功能，

本发明需开发几个全新的软件功能，这些功能是组合的，多功能同时实现的：主要有点面结合功能，在一个车载全景图像上，用户可以自由点击图像内的任意一点空间的坐标，然后立即调用另外一个可调控焦距和光圈的摄像机自动定位于该坐标，可对目标对象进行拉近，放大。真正达到观察范围内的面(全景)和点(自动定位，定焦)的完整结合。

其它组合功能有：利用流媒体技术网络内分发视频，声音、视频报警联动，采用数据流加密技术，网络文件传输，支持双向语音通信，采用嵌入式结构设计，内置硬件狗，保证系统运行稳定可靠。达到整个系统实时信息处理，达到各项参数最优组合，并可根据需要随时可与车辆测速系统结合。本系统所有功能都集成在一个软件平台实现。

本发明的主要技术指标：

全景(180度范围内)视频实时采集，

高集成的网络车载硬盘录像机进行模数转换、高性能压缩和视频和文件可以网络输出，

无线语音传输、集成，视(25帧/秒)音(即时)频同步路线，同步播放

在单车道拍摄车辆时动态车牌识别率达95％，双车道同时识别达85％，后台数据库及时对比，若发现违规车辆系统在1-2秒内鸣笛报警。

本发明具有先进的理念和功能：配备全景摄像机，显示和录像的可视范围是全方位的，包括水平方向和垂直方向同时具有180度的视野。这样行车的前方、左、右方都在一览无遗的视频监控方位内。另外警车在执勤任务时需要有录音系统，由于执勤时人员有流动性，所以采用无线语音传输方式，将执勤时的对话声音传至车内的录像系统。事后可以回放数字录像文件、视频、音频同步展现。为执法提供了有力的现场证据。系统配备车辆动态车牌识别系统，即时抓拍识别，车内数据库对比，现场稽查。所有功能集成在一个软件平台上实现。

Claims (7)

1、一种移动式视音频、图像智能化识别系统，其特征是由全景视频图像采集装置、计算机、显示装置、无线语音采集发射装置、后端图像处理器、视音频集成器、同时回放装置和车牌识别装置、数据库对比系统组成。

2、根据权利要求1所述的一种移动式视音频、图像智能化识别系统，其特征在于全景视频图像采集装置是采用球面镜头，并且在车载系统中首次应用。

3、根据权利要求1所述的一种移动式视音频、图像智能化识别系统，其特征在无线语音采集发射装置采用低噪无线携带式语音器。

4、根据权利要求1所述的一种移动式视音频、图像智能化识别系统，其特征在后端图像处理器，显示全景和可控局部视频图像、全程录像。

5、根据权利要求1所述的一种移动式视音频、图像智能化识别系统，其特征在视音频集成、回放装置，同时实现视音频在专门播放器上回放，可作为法律取证的依据。

6、根据权利要求1所述的一种移动式视音频、图像智能化识别系统，其特征在车辆在移动中实现车牌识别、即时数据库对比系统。

7、根据权利要求1所述的一种移动式视音频、图像智能化识别系统，其特征是所有的功能、所有硬件集中在一个软件系统上控制、集成。

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