CN101751783A - 闯红灯车辆自动记录系统 - Google Patents

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诸征斌
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Abstract

本发明涉及一种集车辆检测、图像处理和光电控制于一体智能系统,具体为一种闯红灯车辆自动记录系统。本发明系统,包括车辆检测器、图像采集抓拍、辅助光自动控制、主控计算机和动力电源五部分构成,本发明的车辆捕获率≥99,车辆定位准确,能够记录车辆闯红灯的完整过程,获取图像的分辨率达到1624*1236像素以上,适应于白天、夜晚、阴天和雨天等全天候使用。

Description

闯红灯车辆自动记录系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种集车辆检测、图像处理和光电控制于一体智能系统,具体为一种
闯红灯车辆自动记录系统。 背景技术
[0002] 现有的自动记录系统都是同时记录经过车辆的车头部分特写图像一张和车辆的 全景图像三张,分辨率最大不超过768*576像素,对于在白天应用还可以,夜间的效果就会 差很多,不能清楚记录车辆闯红灯的完整过程。
[0003] 导致上述结果的原因主要有三个方面,一是图像采集方式不合理,普通PAL制式 的摄像机扫描系统是采用隔行扫描方式,每秒钟快门打开50次,产生25帧图像,而每帧图 像由奇数场和偶数场构成,组成一帧图像的相邻两场图像的时间差约为20ms,以车速180 公里/小时来计算,两场图像中的车辆会有1米的位移,在观看动态图像时,由于人视觉暂 留现象,图像会很流畅,但如果以帧采集的方式获取图片,则会得到一幅由两场组合的图 像,画面中的车辆会出现重影即拖尾现象,显然是不可能清楚的,如果车辆在画面中横向移 动,这个现象更加明显。二是车辆检测器响应速度慢,图像采集卡同步速度慢,导致系统采 集图片时,车牌部分已经离开摄像机拍照区域,发生空拍,有时候发生的全景中的车辆和特 写摄像机所拍车辆不一致也是这个情况导致的。三是由于摄像机的逆光补偿和强光抑制功 能需要较长时间,系统拍摄中由于车速较快,在摄像机还没来得及高速时车辆已经过去了, 这时拍摄的图像不是太黑就是太亮,根本不能很好的进行车辆拍摄。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种可记录车辆闯红灯完整过程的闯红灯车辆自动记录 系统,图像分辨率达到1624*1236像素以上,全天候应用效果都十分理想。 [0005] 为实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:闯红灯车辆自动记录系统,包括车 辆检测器、图像采集抓拍、辅助光自动控制、主控计算机和动力电源五部分构成,其中所述 的车辆检测器的响应速度小于5ms,只有对于车道上是红灯信号时,才输出车辆位置信息, 根据地感线圈中变化的震荡频率来判断车辆经过信息,并给出开关量信号;所述的图像采 集抓拍是采用200万-500万像素的逐行扫描工业摄像机根据车辆检测器提供的抓拍位置 信息进行图像采集,其采集下来的图像分辨率大于1624*1236像素;所述的辅助光自动控 制部分是由窄脉冲发生器和RCC控制卡组成,窄脉冲发生器可以发出强度可调的微秒量级 的脉冲光,在环境光不足的情况下能够辅助捕捉到高质量的车辆图像;所述的主控计算机 是通过数据模块接收所有测点发回的拍摄数据及控制摄像机的曝光时间;所述的动力电 源是由空气开头、断路器、稳压电源、过载保护装置、漏电保护装置、防雷装置和接地装置组 成。
[0006] 本发明进一步的技术方案是所述的摄像机采用异步触发方式采集图像,当一有检 测器的触发信号,立即进行异步采集,无需同步延时时间。[0007] 本发明更进一步的技术方案是所述的摄像机采取远程控制曝光,每次拍摄一张图 片时,系统会自动分析图像的亮度和车牌的亮度,当光亮度不合适时,主控机会自动调节摄 像机的曝光量,使图像的亮度和对比度达到最佳。
[0008] 本发明的有益效果是车辆的捕获率^ 99,车辆的定位准确,能够记录车辆闯红灯 的完整过程,获取图像的分辨率达到1624*1236像素以上,适应于白天、夜晚、阴天和雨天 等全天候使用。
具体实施方式
[0009] 以下进一步具体说明本发明的具体实施方式.
[0010] 本发明提供的闯红灯车辆自动记录系统,包括车辆检测器、图像采集抓拍、辅助 光自动控制、主控计算机和动力电源五部分构成,其中所述的车辆检测器的响应速度小于 5ms,只有对于车道上是红灯信号时,才输出车辆位置信息,根据地感线圈中变化的震荡频 率来判断车辆经过信息,并给出开关量信号;所述的图像采集抓拍是采用200万-500万像 素的逐行扫描工业摄像机根据车辆检测器提供的抓拍位置信息进行图像采集,其采集下来 的图像分辨率大于1624*1236像素;所述的辅助光自动控制部分是由窄脉冲发生器和RCC 控制卡组成,窄脉冲发生器可以发出强度可调的微秒量级的脉冲光,在环境光不足的情况 下能够辅助捕捉到高质量的车辆图像;所述的主控计算机是通过数据模块接收所有测点发 回的拍摄数据及控制摄像机的曝光时间;所述的动力电源是由空气开头、断路器、稳压电 源、过载保护装置、漏电保护装置、防雷装置和接地装置组成。
[0011] 采用地感线圈检测车辆的到达信息是目前准确性最高的车辆检测方式,地感线圈 是基于涡流传感器的工作原理,线圈中由车辆检测哭提供一直产生频率稳定的交变电磁 场,当车辆经过线圈时,交变的电磁场会在车辆的金属底盘中产生涡流,而涡流电磁场又会 反过来影响线圈中的频率,车辆检测器就是根据线圈中变化的震荡频率来判断车辆经过信 息,并给出开关量信号。车辆检测器的响应时间必须小于5ms,才能保证快速有效的触发; 开关量输出采用光隔离输出,以避免触点式开关输出时的延时,大大地提高了测速和抓拍 的准确度。为了提高检测的稳定性,车辆检测器需要具有红灯检测功能,只有对于车道上是 红灯信号时,才输出车辆位置信息,提供给抓拍主机判断抓拍位置。
[0012] 系统图像采集抓拍部分是整个系统工作的基础,图像质量的好坏、可靠的抓拍是 决定图像有效和车牌识别率直接因素,因此,本系统中我们设计采用200万-500万像素的 可远程控制曝光的工业摄像机,三车道以下的使用200万像素的,三车道及以上的采用500 万像素的,每次拍摄一张图片时,系统会自动分析图像的亮度和车牌的亮度,当光亮度不合 适时,主控机会自动调节摄像机的曝光量,使图像的亮度和对比度达到最佳,进而提高全天 候的车牌有效率。
[0013] 摄像机采用异步触发方式采集图像,当一有检测器的触发信号,像机立即进行异 步采集,几乎没有任何同步延时时间,使得车辆的定位异常准确。
[0014] 辅助光自动控制是路口统中在环境不足情况下,仍然具有捕捉到高质量车辆图像 的重要辅助部分,窄脉冲发生器发出的脉冲光是一般闪光灯闪光持续时间的几十分之一, 由于闪光持续时间很短,因此,对司机眼睛的剌激非常小,同时还能清楚地拍摄车牌。 [0015] 主控计算机部分所有硬件均为模块化嵌入,前端可以不用工控主机,考虑到网络
4传输的可靠性,在前端安排一个千兆网工控机作为图像数据的暂存器,可以按照用户的需 要进行前端图像识别,图像拍摄、压縮、传输在前端完成。系统支持以太网传输,后端只需一 台计算机就可接收所有测点发回的拍摄数据。
[0016] 系统采用220V交流电源供电,所有设备供电都要经过必要的安全装置(稳压、过 载、漏电),保证用电及设备的安全,种类设备单独控制供电,维护方便。
[0017] 系统工作流程:系统启动后等待车辆的到来信息,在红灯状态下,车辆到来后启动 CCD进行帧采集和启动窄脉冲发生器进行补充,获取车辆的图像数据,将图像数据传输到主 机内存中进行图像处理和车辆识别,保存车辆信息,上传车辆信息,系统工作结束。

Claims (1)

  1. 闯红灯车辆自动记录系统,包括车辆检测器、图像采集抓拍、辅助光自动控制部分、主控计算机和动力电源五部分构成,其特征在于:其中所述的车辆检测器的响应速度小于5ms,只有对于车道上是红灯信号时,才输出车辆位置信息,根据地感线圈中变化的震荡频率来判断车辆经过信息,并给出开关量信号;所述的图像采集抓拍是采用200万-500万像素的逐行扫描工业摄像机根据车辆检测器提供的抓拍位置信息进行图像采集,其采集下来的图像分辨率大于1624*1236像素;所述的辅助光自动控制部分是由窄脉冲发生器和RCC控制卡组成,窄脉冲发生器可以发出强度可调的微秒量级的脉冲光,在环境光不足的情况下能够辅助捕捉到高质量的车辆图像;所述的主控计算机是通过数据模块接收所有测点发回的拍摄数据及控制摄像机的曝光时间;所述的动力电源是由空气开头、断路器、稳压电源、过载保护装置、漏电保护装置、防雷装置和接地装置组成。
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