CN102867420A - 一种涉水交通诱导系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涉水交通诱导系统及方法，该系统包括：多个水位尺；多个视频监控前端，用于实时监控道路情况特别是水位尺区域的情况，并将视频图像通过无线方式发送给后台服务器；后台服务器，用于对接收到的视频图像进行识别处理，获得水位数据，并通过无线方式向道路封闭通行控制器发送控制指令和向涉水交通诱导器发送交通诱导信息；多个道路封闭通行控制器，用于对道路实施封闭或放行；以及多个涉水交通诱导器，用于向车辆和路人显示交通诱导信息，其中，交通诱导信息包括道路封闭/放行时间、涉水通行风险大小和警戒水位信息。该系统具有智能化、稳定可靠的优点。

Description

一种涉水交通诱导系统及方法

技术领域

本发明涉及交通控制领域，特别涉及一种涉水交通诱导系统及方法。

背景技术

暴雨或持续强降雨天气经常会导致道路积水成河，特别是在低洼处、过街天桥下以及涵洞内造成大量积水，致使车辆和行人难以通行，交通一度堵塞。假如防汛、交通、排水等部门不能在短期内相互配合，进行紧急排水和救援，瞬间积水深度就能够达到半米左右，道路通行的危险程度不言而喻，人民的生命财产将会受到严重的威胁，还会给保险公司带来大量被淹车辆的理赔纠纷。在北京市，曾于2011年、2012年连续两年夏季汛期遭遇特大暴雨，造成上万被淹车辆需要修理与赔偿，发生了车毁人亡的重大涉水通行交通事故。

建立涉水交通诱导系统有利于解决涉水交通出行安全问题。一种较好的办法是在道路上增设关卡。路政管理部门针对高速公路遭遇雾天、雨雪、冰雹等灾害性天气致使道路通行存在危险系数较大、难以通行时，经常需要使用严禁通行的关卡对道路实施封闭通行措施；一般地，门禁系统与关卡类似，它是通过安装自动识别系统和收费系统来决定升降杆的自动闭合与开启。受此启发，考虑研制一种既能够自动判别道路积水深度，又能根据积水深度实施道路封闭通行的控制器，将会有利于实现该类关卡在此种应用场景下应用的智能化与简便性，节省人力成本；另一种方法是在交通岔道口附近设置涉水交通诱导器，及时提供道路封闭时间、安全通行风险大小和积水深度等预警信息。截至目前为止，在有效减少和避免道路积水造成更大的危害方面，尚未发现有研制过类似的涉水交通诱导系统，而且也未见该方面的实际应用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种智能化程度高、稳定可靠的涉水交通诱导系统。

根据本发明实施例的涉水交通诱导系统，包括以下部分：多个水位尺，用于指示道路的积水深度；多个视频监控前端，所述视频监控前端与所述水位尺一一对应，用于实时监控道路情况特别是水位尺区域的情况，并将视频图像通过无线方式发送给后台服务器；所述后台服务器，用于对接收到的所述视频图像进行识别处理，获得水位数据，并通过无线方式向道路封闭通行控制器发送控制指令和向涉水交通诱导器发送交通诱导信息；多个所述道路封闭通行控制器，用于通过无线方式接收到所述控制指令之后，对道路实施封闭或放行；以及多个所述涉水交通诱导器，用于通过无线方式接收到所述交通诱导信息后，向车辆和路人显示所述交通诱导信息，其中，所述交通诱导信息包括道路封闭/放行时间、涉水通行风险大小和警戒水位信息。

在本发明的涉水交通诱导系统中，优选地，还包括：湿度传感器开关，用于控制所述涉水交通诱导系统的工作状态，其中，当空气湿度达到预定湿度阈值时，所述湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统开启，当空气湿度未达到预定湿度阈值时，所述湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统休眠。

在本发明的涉水交通诱导系统中，优选地，所述无线方式为射频无线通讯、短信通讯、GPRS通讯或3G通讯的一种或多种的组合。

在本发明的涉水交通诱导系统中，优选地，所述水位尺包括图像采集区提示牌和水位刻度标尺，其中，所述水位刻度标尺采用黑白双色设计，优选地，白色区域的表面涂覆荧光粉。

在本发明的涉水交通诱导系统中，优选地，所述视频监控前端进一步包括：视频服务器，所述视频服务器与视频监控设备相连，用于控制所述视频监控设备的转角和位置；所述视频监控设备，用于实时动态画面监控，获得监控视频；以及第一无线通讯模块，用于将所述监控视频通过无线方式发送给所述后台服务器。

在本发明的涉水交通诱导系统中，优选地，所述后台服务器进一步包括：视频管理模块，用于对所述监控视频进行管理、浏览和查询；流媒体模块，用于对所述监控视频及实时水深等信息的数据调用与共享服务；图像检测与水位识别模块，用于对所述监控视频进行检测和识别，获得水位数据；决策模块，用于根据所述水位数据进行决策，获得控制指令以及交通诱导信息；以及第二无线通讯模块，用于接收来自所述视频监控前端的所述监控视频，以及向所述道路封闭通行控制器发送所述控制指令，以及向所述涉水交通诱导器发送所述交通诱导信息。

在本发明的涉水交通诱导系统中，优选地，所述图像检测与水位识别模块进一步包括：图像抽取及预处理子模块，用于从所述监控视频中抽取图像并进行预处理；图像校正子模块，用于对预处理后的图像进行几何校正；水位识别子模块，用于根据几何校正后的图像正确识别水位数据。

在本发明的涉水交通诱导系统中，优选地，所述道路封闭通行控制器进一步包括：电动升降杆、运动控制卡和第三无线通讯模块，其中所述第三无线通讯模块接收所述控制指令后，所述运动控制卡控制所述电动升降杆的升降，从而对道路实施封闭或放行。

在本发明的涉水交通诱导系统中，优选地，所述涉水交通诱导器进一步包括：显示控制卡、诱导屏和第四无线通讯模块，其中所述第四无线通讯模块接收所述交通诱导信息后，所述显示控制卡控制所述诱导屏向车辆和路人显示所述交通诱导信息。

在本发明的涉水交通诱导系统中，优选地，还包括太阳能帆板和蓄电池，用于为各个部件提供电源。

本发明的涉水交通诱导系统的至少具有如下优点：

1、有利于对所有道路积水点段的安全通行实行交通管制措施，有效躲避涉水通行中潜在的安全隐患，避免造成人民生命财产伤亡与损失；

2、水位感应式道路封闭通行控制器依靠视频监控与图像识别系统自动获得积水深度，使系统具备较高的智能化和稳定性特点；

3、水位感应式道路封闭通行控制器自动完成道路封闭与放行的任务，无需派人值守和参与，节省人力成本开销；

4、涉水交通诱导器可以及时而有效地提供道路封闭\放行时间、安全通行风险大小和积水深度等预警信息；

5、各部件工作可以采用太阳能供电方式，有利于节省用电。

本发明的另一个目的在于提出一种智能化程度高、稳定可靠的涉水交通诱导方法。

根据本发明实施例的涉水交通诱导方法，包括以下步骤：A.设置多个水位尺；B.设置多个视频监控前端与多个所述水位尺一一对应，实时监控道路情况特别是水位尺区域的情况，并将视频图像通过无线方式发送给后台服务器；C.所述后台服务器对接收到的所述视频图像进行识别处理，获得水位数据，并通过无线方式向道路封闭通行控制器发送控制指令和向涉水交通诱导器发送交通诱导信息；D.多个所述道路封闭通行控制器通过无线方式接收到所述控制指令后，对道路实施封闭或放行；以及E.多个所述涉水交通诱导器通过无线方式接收到所述交通诱导信息后，向车辆和路人显示所述交通诱导信息，其中，所述交通诱导信息包括道路封闭/放行时间、涉水通行风险大小和警戒水位信息。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，还包括步骤：F.利用湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统的工作状态，其中，当空气湿度达到预定湿度阈值时，所述湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统开启，当空气湿度未达到预定湿度阈值时，所述湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统休眠。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，所述无线方式为射频无线通讯、短信通讯、GPRS通讯或3G通讯的一种或多种的组合。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，所述水位尺包括图像采集区提示牌和水位刻度标尺，其中，所述水位刻度标尺采用黑白双色设计，优选地，白色区域的表面涂覆荧光粉。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，所述步骤B进一步包括：B1.将视频服务器与视频监控设备相连，所述视频服务器控制所述视频监控设备的转角和位置；B2.通过所述视频监控设备进行实时动态画面监控，获得监控视频；以及B3.将所述监控视频通过无线方式发送给所述后台服务器。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，所述步骤C进一步包括：C1.接收来自所述视频监控前端的所述监控视频，并对所述监控视频进行管理、浏览和查询以及共享；C2.对所述监控视频进行检测和识别，获得水位数据；C3.根据所述水位数据进行决策，获得控制指令以及交通诱导信息；以及C4.通过无线方式向所述道路封闭通行控制器发送所述控制指令，以及向所述涉水交通诱导器发送所述交通诱导信息。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，所述步骤C2进一步包括：C21.从所述监控视频中抽取图像并进行预处理；C22.对预处理后的图像进行几何校正；以及C23.根据几何校正后的图像正确识别水位数据。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，所述道路封闭通行控制器进一步包括：电动升降杆、运动控制卡和第三无线通讯模块，其中所述第三无线通讯模块接收所述控制指令后，所述运动控制卡控制所述电动升降杆的升降，从而对道路实施封闭或放行。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，所述涉水交通诱导器进一步包括：显示控制卡、诱导屏和第四无线通讯模块，其中所述第四无线通讯模块接收所述交通诱导信息后，所述显示控制卡控制所述诱导屏向车辆和路人显示所述交通诱导信息。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，利用太阳能帆板和蓄电池为各个部件提供电源。

本发明的涉水交通诱导方法的至少具有如下优点：

1、有利于对所有道路积水点段的安全通行实行交通管制措施，有效躲避涉水通行中潜在的安全隐患，避免造成人民生命财产伤亡与损失；

2、水位感应式道路封闭通行控制器依靠视频监控与图像识别系统自动获得积水深度，使系统具备较高的智能化和稳定性特点；

3、水位感应式道路封闭通行控制器自动完成道路封闭与放行的任务，无需派人值守和参与，节省人力成本开销；

4、涉水交通诱导器可以及时而有效地提供道路封闭\放行时间、安全通行风险大小和积水深度等预警信息；

5、各部件工作可以采用太阳能供电方式，有利于节省用电。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的涉水交通诱导系统的结构示意图；

图2是本发明的涉水交通诱导系统的水位尺的结构示意图；

图3是本发明的涉水交通诱导系统的视频监控前端的结构示意图；

图4是本发明的涉水交通诱导系统的道路封闭通行控制器的结构示意图；

图5是本发明的涉水交通诱导系统的涉水交通诱导器的结构示意图；

图6是本发明的涉水交通诱导系统的诱导屏的结构示意图；

图7是本发明的涉水交通诱导方法的流程示意图；和

图8是本发明的图像检测与水位识别模块的算法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明提供一种涉水交通诱导系统，它能够充分改善原先涉水交通诱导系统通过人工判读积水深度方法的局限，新的涉水交通诱导系统不仅能够获得监控视频，还能利用监控视频，通过图像处理技术自动检测和识别低洼路段、桥梁下或涵洞处的积水深浅程度和数据；其安装和使用都很方便。

如图1所示，本发明的涉水交通诱导系统包括：多个水位尺1、多个视频监控前端2、后台服务器3、多个道路封闭通行控制器4和多个涉水交通诱导器5。其中，水位尺1用于指示道路的积水深度；多个视频监控前端2与多个水位尺1一一对应，用于实时监控道路情况特别是水位尺区域的情况，并将视频图像通过无线方式发送给后台服务器3；后台服务器3用于对接收到的视频图像进行识别处理，获得水位数据，并通过无线方式向道路封闭通行控制器4发送控制指令，以及向涉水交通诱导器5发送交通诱导信息；多个道路封闭通行控制器4用于通过无线方式接收到控制指令之后，对道路实施封闭或放行；多个涉水交通诱导器5用于通过无线方式接收到交通诱导信息后，向车辆和路人显示交通诱导信息，其中，交通诱导信息包括道路封闭/放行时间、涉水通行风险大小和警戒水位信息。具体地：

如图2所示，水位尺1包括图像采集区提示牌和水位刻度标尺，其中，所述水位刻度标尺采用黑白双色设计，这两种颜色对比度相差较大，视觉醒目，易于检出。优选地，白色区域的表面涂覆荧光粉，以便于夜晚也能准确识别出水深。

如图3所示，视频监控前端2进一步包括：视频服务器21，视频监控设备22和第一无线通讯模块23。其中，视频服务器21与视频监控设备22相连，视频服务器21控制视频监控设备22的转角和位置；视频监控设备22用于实时动态画面监控，获得监控视频；第一无线通讯模块23用于将监控视频通过无线方式发送给后台服务器3。

需要说明的是，此处的监控视频可以是连贯的视频（例如标准的每秒24帧图像的视频），也可以是间隔一定时间（例如1分钟、5分钟等等）的抓取得到的图像序列，可根据存储空间大小、计算机处理能力大小等具体情况具体设计。

后台服务器3进一步包括：视频管理模块31、流媒体模块32、图像检测与水位识别模块33、决策模块34和第二无线通讯模块35。其中，视频管理模块31用于对监控视频进行管理、浏览和查询；流媒体模块32用于其他应用系统或手机、iPad等无线终端设备获得监控视频以及相应的显示水深等信息的文字或图形时，对其压缩后提供数据调用和共享服务；图像检测与水位识别模块33用于对监控视频进行检测和识别，获得水位数据；决策模块34用于根据水位数据进行决策，获得控制指令以及交通诱导信息；第二无线通讯模块35用于接收来自视频监控前端2的监控视频，以及向道路封闭通行控制器4发送控制指令，以及向涉水交通诱导器5发送交通诱导信息。其中，图像检测与水位识别模块33还进一步包括：图像抽取及预处理子模块331，用于从监控视频中抽取图像并进行预处理；图像校正子模块332，用于对预处理后的图像进行几何校正；水位识别子模块333，用于根据几何校正后的图像正确识别水位数据。图像检测与水位识别模块33的具体工作流程在后文中将做详细介绍。

需要说明的是，后台服务器3可为一个或多个，其数目取决于涉水交通诱导系统的规模的大小，以及服务器机器的处理能力大小。本发明的实施例中包括一个后台服务器，是出于示例的方便，而不应当视为本发明的限定。

如图4所示，道路封闭通行控制器4进一步包括：电动升降杆41、运动控制卡42和第三无线通讯模块43，其中第三无线通讯模块43接收控制指令后，运动控制卡42控制电动升降杆41的升降，从而对道路实施封闭或放行。

如图5所示，涉水交通诱导器5进一步包括：显示控制卡51、诱导屏52和第四无线通讯模块53，其中第四无线通讯模块53接收交通诱导信息后，显示控制卡51控制诱导屏52向车辆和路人显示交通诱导信息。其中，诱导屏52的设计可以为图6所示，该诱导屏52通过关键文字提供道路封闭/放行时间、涉水通行风险大小和积水深度等信息，具有实颜色填充的柱形条动态显示水深，并在其上刻画有警戒水位线标志，还针对大型和小型车辆（依据车辆进气口位置或轮胎高度分类）提供通行与禁止通行的安全通行标志。

优选地，本发明的涉水交通诱导系统中还可以包括：湿度传感器开关6，用于控制涉水交通诱导系统的工作状态。具体地，当空气湿度达到预定湿度阈值时，湿度传感器开关6控制涉水交通诱导系统开启，当空气湿度未达到预定湿度阈值时，湿度传感器开关6控制涉水交通诱导系统休眠。可选地，湿度传感器开关6可以仅控制系统中的最关键部件，例如湿度传感器开关6可以与后台服务器3中的图像检测与水位识别模块33相连。

可选地，本发明的无线通讯方式可为射频无线通讯、短信通讯、GPRS通讯或3G通讯等方式中的一种或者几种的组合。

优选地，本发明的涉水交通诱导系统还包括太阳能帆板和蓄电池，为各个部件提供电源。

综上，本发明的涉水交通诱导系统的至少具有如下优点：

1、有利于对所有道路积水点段的安全通行实行交通管制措施，有效躲避涉水通行中潜在的安全隐患，避免造成人民生命财产伤亡与损失；

2、水位感应式道路封闭通行控制器依靠视频监控与图像识别系统自动获得积水深度，使系统具备较高的智能化和稳定性特点；

3、水位感应式道路封闭通行控制器自动完成道路封闭与放行的任务，无需派人值守和参与，节省人力成本开销；

4、涉水交通诱导器可以及时而有效地提供道路封闭\放行时间、安全通行风险大小和积水深度等预警信息；

5、各部件工作可以采用太阳能供电方式，有利于节省用电。

如图7所示，本发明的涉水交通诱导方法包括以下步骤：

A.设置多个水位尺。水位尺的特征在上文已经进行说明，不再赘述。

B.设置多个视频监控前端与多个水位尺一一对应，实时监控道路情况特别是水位尺区域的情况，并将视频图像通过无线方式发送给后台服务器。

具体地，首先将视频服务器与视频监控设备相连，视频服务器控制视频监控设备的转角和位置；其次通过视频监控设备进行实时动态画面监控，获得监控视频；最后将监控视频通过无线方式发送给后台服务器。

C.后台服务器对接收到的视频图像进行识别处理，获得水位数据，并通过无线方式向道路封闭通行控制器发送控制指令和向涉水交通诱导器发送交通诱导信息。

具体地，首先接收来自视频监控前端的监控视频，并对监控视频进行管理、浏览和查询以及共享；其次对监控视频进行检测和识别，获得水位数据；再次根据水位数据进行决策，获得控制指令以及交通诱导信息；最后通过无线方式向道路封闭通行控制器发送控制指令，以及向涉水交通诱导器发送交通诱导信息。

其中，“对监控视频进行检测和识别，获得水位数据”的可以大致概括为三个阶段：从监控视频中抽取图像并进行预处理；对预处理后的图像进行几何校正；以及根据几何校正后的图像正确识别水位数据。其具体算法流程可参考图8：（1）从监控视频中抽取1幅图像；（2）对目标检测区域进行图像预处理模块，包括图像去噪、图像灰度对比度增强等；（3）调整目标感兴趣区域的位置；（4）判断目标感兴趣区域是否已完全包含水位尺中心白色区域，若满足则执行（5），否则转去执行（3）操作；（5）标定摄像机后由仿射几何变换对水位尺白色区域实施几何校正，获得其正视图；（6）正确检测出水位尺的上、下边界并根据实际尺寸对其进行水位尺率定；（7）判断空气湿度是否已经达到一定的阈值水平，若满足，执行下一步，否则，获得下一幅图像后，持续检测空气湿度，检测程序处于等待状态直至条件满足；（8）假如（7）的条件已满足，则启动水位检测模块开始工作；（9）抽取第i张图像，并对完整的水位尺中心白色区域对应的该图像部分实施几何校正；（10）检测积水水位线并根据率定参数正确识别出积水深度；（11）对短时间内连续识别的水深数据进行时间序列平滑和奇异数据剔除处理；（12）无线发送水深数据并保存图像和水深；（13）获得下一张图像，再转去开始执行（9）操作。

D.多个道路封闭通行控制器通过无线方式接收到控制指令之后，对道路实施封闭或放行。

具体地，道路封闭通行控制器进一步包括：电动升降杆、运动控制卡和第三无线通讯模块，其中第三无线通讯模块接收控制指令后，运动控制卡控制电动升降杆的升降，从而对道路实施封闭或放行。

E.多个涉水交通诱导器通过无线方式接收到交通诱导信息后，向车辆和路人显示交通诱导信息，其中，交通诱导信息包括道路封闭/放行时间、涉水通行风险大小和警戒水位信息。

具体地，涉水交通诱导器进一步包括：显示控制卡、诱导屏和第四无线通讯模块，其中第四无线通讯模块接收交通诱导信息后，显示控制卡控制诱导屏向车辆和路人显示交通诱导信息。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，还包括步骤：F.利用湿度传感器开关控制涉水交通诱导系统的工作状态，其中，当空气湿度达到预定湿度阈值时，湿度传感器开关控制涉水交通诱导系统开启，当空气湿度未达到预定湿度阈值时，湿度传感器开关控制涉水交通诱导系统休眠。

在本发明的涉水交通诱导方法中，可选地，无线方式为射频无线通讯、短信通讯、GPRS通讯或3G通讯等方式中的一种或者几种的组合。

在本发明的涉水交通诱导方法中，优选地，利用太阳能帆板和蓄电池为各个部件提供电源。

本发明的涉水交通诱导方法的至少具有如下优点：

1、有利于对所有道路积水点段的安全通行实行交通管制措施，有效躲避涉水通行中潜在的安全隐患，避免造成人民生命财产伤亡与损失；

2、水位感应式道路封闭通行控制器依靠视频监控与图像识别系统自动获得积水深度，使系统具备较高的智能化和稳定性特点；

3、水位感应式道路封闭通行控制器自动完成道路封闭与放行的任务，无需派人值守和参与，节省人力成本开销；

4、涉水交通诱导器可以及时而有效地提供道路封闭\放行时间、安全通行风险大小和积水深度等预警信息；

5、各部件工作可以采用太阳能供电方式，有利于节省用电。

需要说明的是，上文的流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

为使本发明的涉水交通诱导系统得到更好的理解，发明人对其安装步骤介绍如下：

1、道路封闭控制器4的电动升降杆41通过支架固定在交通岔道口附近地面上，运动控制卡42和第三无线通讯模块43配置在一起放于同一机箱盒，固定在电动升降杆的支架部位。确保第三无线通讯模块43收到控制信号后，能够自动感应控制升降杆处于闭合或开启状态。

2、涉水交通诱导器5的诱导屏52可以置于道路封闭控制器4的附近，通过支架架设于高处，或者与道路封闭控制器4一体化设计，在诱导屏52背后内置显示控制卡51，显示控制卡51以串口或网口等形式与第四无线通讯模块53连接。

3、空气湿度传感器可嵌入在外围设施上，再通过串口与视频服务器21连接，视频服务器21与第一无线通讯模块23连接一起共同置于同一机箱内，机箱固定安置于天桥下或涵洞的墙壁高处。

4、视频监控设备22通过固定支架安装于交通道路两旁或桥下、涵洞内建筑物的高处，通过控制云台调整摄像头的位置、角度和焦距等参数至合理目标状态，确保在图像采集范围内可以完整地包含水位尺1。

5、后台服务器3放置于固定机房，其数目根据实际情况设置一个或多个。在其上安装视频管理服务器31和流媒体服务器32，并将图像检测与水位识别模块33的功能集成于视频管理服务器32的软件中，确保软件检测水深数据准确，性能稳定和可靠。

6、水位尺1固定直立于天桥下或涵洞的墙壁上，由图像采集区（Video）提示牌和水位刻度标尺共同组成，其中水位刻度标尺的中心矩形长条区域的颜色为高亮白色，中心矩形长条区域的外围区域选用黑色涂刷，高亮白色区的表面涂层含有荧光粉，有利于在夜间准确识别出水深，在黑色区域有准确的水位刻度分布在中心矩形长条区域的两侧。确保水位尺1表面无污渍和遮挡，而且中心矩形高亮白色区域在白天自然光照和夜间红外光照模式灰度变化较小，亮度分布较为均匀。

7、架设太阳能帆板和蓄电池组获得供电，也可使用市政提供的电源线路各工作模块供电。

8、通过调整有关参数和配置，确保系统整体运行良好，施工方能完毕，否则拆装进行检查，调试好后重新安装。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (20)

1.一种涉水交通诱导系统，其特征在于，包括以下部分：

多个水位尺，用于指示道路的积水深度；

多个视频监控前端，所述视频监控前端与所述水位尺一一对应，用于实时监控道路情况特别是水位尺区域的情况，并将视频图像通过无线方式发送给后台服务器；

所述后台服务器，用于对接收到的所述视频图像进行识别处理，获得水位数据，并通过无线方式向道路封闭通行控制器发送控制指令和向涉水交通诱导器发送交通诱导信息；

多个所述道路封闭通行控制器，用于通过无线方式接收到所述控制指令之后，对道路实施封闭或放行；以及

多个所述涉水交通诱导器，用于通过无线方式接收到所述交通诱导信息后，向车辆和路人显示所述交通诱导信息，其中，所述交通诱导信息包括道路封闭/放行时间、涉水通行风险大小和警戒水位信息。

2.如权利要求1所述的涉水交通诱导系统，其特征在于，还包括：湿度传感器开关，用于控制所述涉水交通诱导系统的工作状态，其中，当空气湿度达到预定湿度阈值时，所述湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统开启，当空气湿度未达到预定湿度阈值时，所述湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统休眠。

3.如权利要求1所述的涉水交通诱导系统，其特征在于，所述无线方式为射频无线通讯、短信通讯、GPRS通讯或3G通讯的一种或多种的组合。

4.如权利要求1-3任一项所述的涉水交通诱导系统，其特征在于，所述水位尺包括图像采集区提示牌和水位刻度标尺，其中，所述水位刻度标尺采用黑白双色设计，优选地，白色区域的表面涂覆荧光粉。

5.如权利要求1-3任一项所述的涉水交通诱导系统，其特征在于，所述视频监控前端进一步包括：

视频服务器，所述视频服务器与视频监控设备相连，用于控制所述视频监控设备的转角和位置；

所述视频监控设备，用于实时动态画面监控，获得监控视频；以及

第一无线通讯模块，用于将所述监控视频通过无线方式发送给所述后台服务器。

6.如权利要求1-3任一项所述的涉水交通诱导系统，其特征在于，所述后台服务器进一步包括：

视频管理模块，用于对所述监控视频进行管理、浏览和查询；

流媒体模块，用于对所述监控视频及实时水深等信息的数据调用与共享服务；

图像检测与水位识别模块，用于对所述监控视频进行检测和识别，获得水位数据；

决策模块，用于根据所述水位数据进行决策，获得控制指令以及交通诱导信息；以及

第二无线通讯模块，用于接收来自所述视频监控前端的所述监控视频，以及向所述道路封闭通行控制器发送所述控制指令，以及向所述涉水交通诱导器发送所述交通诱导信息。

7.如权利要求6所述的涉水交通诱导系统，其特征在于，所述图像检测与水位识别模块进一步包括：

图像抽取及预处理子模块，用于从所述监控视频中抽取图像并进行预处理；

图像校正子模块，用于对预处理后的图像进行几何校正；以及

水位识别子模块，用于根据几何校正后的图像正确识别水位数据。

8.如权利要求1-3任一项所述的涉水交通诱导系统，其特征在于，所述道路封闭通行控制器进一步包括：电动升降杆、运动控制卡和第三无线通讯模块，其中所述第三无线通讯模块接收所述控制指令后，所述运动控制卡控制所述电动升降杆的升降，从而对道路实施封闭或放行。

9.如权利要求1-3任一项所述的涉水交通诱导系统，其特征在于，所述涉水交通诱导器进一步包括：显示控制卡、诱导屏和第四无线通讯模块，其中所述第四无线通讯模块接收所述交通诱导信息后，所述显示控制卡控制所述诱导屏向车辆和路人显示所述交通诱导信息。

10.如权利要求1-3任一项所述的涉水交通诱导系统，其特征在于，还包括太阳能帆板和蓄电池，用于为各个部件提供电源。

11.一种涉水交通诱导方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.设置多个水位尺；

B.设置多个视频监控前端与多个所述水位尺一一对应，实时监控道路情况特别是水位尺区域的情况，并将视频图像通过无线方式发送给后台服务器；

C.所述后台服务器对接收到的所述视频图像进行识别处理，获得水位数据，并通过无线方式向道路封闭通行控制器发送控制指令和向涉水交通诱导器发送交通诱导信息；

D.多个所述道路封闭通行控制器通过无线方式接收到所述控制指令后，对道路实施封闭或放行；以及

E.多个所述涉水交通诱导器通过无线方式接收到所述交通诱导信息后，向车辆和路人显示所述交通诱导信息，其中，所述交通诱导信息包括道路封闭/放行时间、涉水通行风险大小和警戒水位信息。

12.如权利要求11所述的涉水交通诱导方法，其特征在于，还包括步骤：F.利用湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统的工作状态，其中，当空气湿度达到预定湿度阈值时，所述湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统开启，当空气湿度未达到预定湿度阈值时，所述湿度传感器开关控制所述涉水交通诱导系统休眠。

13.如权利要求11所述的涉水交通诱导方法，其特征在于，所述无线方式为射频无线通讯、短信通讯、GPRS通讯或3G通讯的一种或多种的组合。

14.如权利要求11-13任一项所述的涉水交通诱导方法，其特征在于，所述水位尺包括图像采集区提示牌和水位刻度标尺，其中，所述水位刻度标尺采用黑白双色设计，优选地，白色区域的表面涂覆荧光粉。

15.如权利要求11-13任一项所述的涉水交通诱导方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括：

B1.将视频服务器与视频监控设备相连，所述视频服务器控制所述视频监控设备的转角和位置；

B2.通过所述视频监控设备进行实时动态画面监控，获得监控视频；以及

B3.将所述监控视频通过无线方式发送给所述后台服务器。

16.如权利要求11-13任一项所述的涉水交通诱导方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括：

C1.接收来自所述视频监控前端的所述监控视频，并对所述监控视频进行管理、浏览和查询以及共享；

C2.对所述监控视频进行检测和识别，获得水位数据；

C3.根据所述水位数据进行决策，获得控制指令以及交通诱导信息；以及

C4.通过无线方式向所述道路封闭通行控制器发送所述控制指令，以及向所述涉水交通诱导器发送所述交通诱导信息。

17.如权利要求16所述的涉水交通诱导方法，其特征在于，所述步骤C2进一步包括：

C21.从所述监控视频中抽取图像并进行预处理；

C22.对预处理后的图像进行几何校正；以及

C23.根据几何校正后的图像正确识别水位数据。

18.如权利要求11-13任一项所述的涉水交通诱导方法，其特征在于，所述道路封闭通行控制器进一步包括：电动升降杆、运动控制卡和第三无线通讯模块，其中所述第三无线通讯模块接收所述控制指令后，所述运动控制卡控制所述电动升降杆的升降，从而对道路实施封闭或放行。

19.如权利要求11-13任一项所述的涉水交通诱导方法，其特征在于，所述涉水交通诱导器进一步包括：显示控制卡、诱导屏和第四无线通讯模块，其中所述第四无线通讯模块接收所述交通诱导信息后，所述显示控制卡控制所述诱导屏向车辆和路人显示所述交通诱导信息。

20.如权利要求11-13任一项所述的涉水交通诱导方法，其特征在于，利用太阳能帆板和蓄电池为各个部件提供电源。

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