CN105259304B - 一种车辆尾气污染物在线监测系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆尾气污染物监测方法和系统，包括设置于道路基站处的道路尾气遥测装置和车辆号牌视频识别装置、以及遥测信息数据库、车辆号牌验证模块、数据信息库、车辆排放标准数据库、车辆登记信息库、数据处理模块、数据输出模块。本发明实现了车辆尾气污染物实时的在线监测功能，并且通过提高车辆号牌识别率以及对同一辆车多个遥测数据的判断，降低了污染物监测判断的错误率。
Description
技术领域
本发明涉及车辆排放污染物监测技术领域，具体涉及一种车辆尾气污染物监测方法和系统。
背景技术
随着汽车使用量的逐年增加和人们环保意识的不断增强，汽车污染物的排放量越来越受到人们的关注。
现有的车辆尾气污染物监测系统通过牌照自动识别技术获取汽车牌照信息，通过尾气排放仪获得车辆尾气排放值，将汽车牌照信息与获得的车辆尾气排放值进行一一比对，以判断被检测车辆是否产生尾气污染。但现有系统会存在以下缺陷：在车牌照污损、模糊、遮挡，或者天气很糟(下雪﹑冰雹﹑大雾等等)情况下，识别率会更低或者不能识别时，现有的系统没有处理机制，因此正确识别率不高，将造成判断错误。此外，通过车辆尾气排放检测仪来检测车辆尾气的排放浓度值或单位行驶里程的排放量，这种方法只能读取某个车辆在停放时怠速或者在台架上模拟行驶工况下尾气排放情况。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种车辆尾气污染物在线监测系统，该系统能实时对行驶中的汽车尾气污染物进行监测并判断车辆排放是否超标，有效提高汽车尾气污染物监测判断的准确率。
作为本发明的一个方面，一种车辆尾气污染物在线监测系统，包括设置于道路基站处的道路尾气遥测装置和车辆号牌视频识别装置、以及遥测信息数据库、车辆号牌验证模块、数据信息库、车辆排放标准数据库、车辆登记信息库、数据处理模块、数据输出模块，其中，
道路尾气遥测装置，用于检测至行驶车辆行驶过程中经过各基站时的尾气排放值，并将检测的尾气排放信息传输至遥测信息数据库；
遥测信息数据库用于存储各个车辆信息以及车辆经过不同基站检测到的尾气排放信息；
车辆号牌视频识别装置，捕获行驶车辆的的车牌号码，并将识别的车牌传输至车辆号码牌验证模块；
车辆号牌验证单元对来自车辆号牌视频识别装置的车牌信息进行验证筛选，获得已验证的车辆号牌信息；
数据信息库对来自遥测信息数据库的各个车辆的尾气排放信息、车辆经过不同基站的尾气排放信息以及来自车辆号牌验证模块的车牌号码信息进行按链式结构进行存储，建立数据信息库，该数据信息库中包含：行驶车辆的车牌号码、同一车牌号码经过不同基站的时间以及尾气排放值；
数据处理模块包括车辆类型确定单元、排放标准确定单元以及尾气污染判断单元，其中，
车辆类型确定单元调用数据信息库中的已验证车辆号牌信息，同时遍历车辆登记信息库，获得与车辆号牌一一对应的车辆类型；
排放标准确定单元调用来自车辆类型判断单元的车辆号码信息以及与车辆号牌一一对应的车辆类型，同时遍历车辆排放标准数据库，获得与车辆号牌一一对应的排放标准；
尾气污染判断单元调用数据信息库中同一车辆号牌在N个基站的尾气排放数据，取这N个尾气排放数据的平均值，将该平均值与尾气排放标准进行比对，从而判断该车辆污染物排放是否超标；
数据输出模块输出来自数据处理模块的车辆尾气是否超标的结果。
作为发明的另一方面，一种车辆尾气污染物在线监测方法，包含如下步骤：
步骤一、道路尾气遥测装置检测行驶车辆行驶过程中经过各基站时的尾气排放值，并将检测的尾气排放信息传输至遥测信息数据库存储；
步骤二、通过车辆号牌视频识别装置捕获行驶车辆的的车牌号码，并将识别的车牌传输至车辆号码牌验证模块；
步骤三、通过车辆号牌验证模块对来自车辆号牌视频识别装置的车牌信息进行验证筛选，获得已验证的车辆号牌信息；
步骤四、将来自遥测信息数据库的各个车辆的尾气排放信息、车辆经过不同基站的尾气排放信息以及来自车辆号牌验证模块的车牌号码信息按链式结构存储至数据信息库；
步骤五、通过车辆类型确定单元调用数据信息库中的已验证车辆号牌信息，同时遍历车辆登记信息库，获得与车辆号牌一一对应的车辆类型；
步骤六、通过排放标准确定单元调用来自车辆类型判断单元的车辆号码信息以及与车辆号牌一一对应的车辆类型，同时遍历车辆排放标准数据库，获得与车辆号牌一一对应的排放标准；
步骤七、通过尾气污染判断单元调用数据信息库中同一车辆号牌在N个基站的尾气排放数据，取这N个尾气排放数据的平均值，将该平均值与尾气排放标准进行比对，从而判断该车辆污染物排放是否超标并输出判断结果；或将N个尾气排放数据与尾气排放标准一一对比判断车辆污染物排放是否超标，若N次判断中有大于5次的超标结果，则认为该车辆的尾气污染物排放超标，否则判断为不超标。
进一步，所述步骤三中，车辆号牌验证模块按如下方式对经车辆号牌识别装置自动识别的车牌号码进行车辆号牌验证：
获得经过N个基站的所有车辆号牌数据、经过各个基站的时间数据以及相对应的基站信息，按如下方式验证：搜索同一时间段T内的车牌号码，若同一车牌号码在同一时间段内出现在不同的基站，则调用该车牌号码对应的基站拍摄照片，利用车牌字符分类识别的方式再次读取新的号码牌，并经人工确认，用新的车牌号码覆盖原车牌号码进行校正。
因此，本发明可以获得以下的有益效果：
1.实现了车辆尾气污染物实时的在线监测功能。
2.通过提高车辆号牌识别率以及对同一辆车多个遥测数据的判断，降低了污染物监测判断的错误率。
附图说明
图1是本发明的车辆尾气污染物在线监测系统示意图；
图2是本发明的车辆尾气污染物在线监测系统的数据处理模块内部组成示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，一种车辆尾气污染物在线监测系统，包括设置于道路基站处的道路尾气遥测装置和车辆号牌视频识别装置、以及遥测信息数据库、车辆号牌验证模块、数据信息库、车辆排放标准数据库、车辆登记信息库、数据处理模块、数据输出模块，其中，
道路尾气遥测装置，用于检测至行驶车辆行驶过程中经过各基站时的尾气排放值，并将检测的尾气排放信息传输至遥测信息数据库；遥测信息数据库用于存储各个车辆信息以及车辆经过不同基站检测到的尾气排放信息；车辆号牌视频识别装置，捕获行驶车辆的的车牌号码，并将识别的车牌传输至车辆号码牌验证模块；车辆号牌验证单元对来自车辆号牌视频识别装置的车牌信息进行验证筛选，获得已验证的车辆号牌信息；数据信息库对来自遥测信息数据库的各个车辆的尾气排放信息、车辆经过不同基站的尾气排放信息以及来自车辆号牌验证模块的车牌号码信息进行按链式结构进行存储，建立数据信息库，该数据信息库中包含：行驶车辆的车牌号码、同一车牌号码经过不同基站的时间以及尾气排放值；数据处理模块包括车辆类型确定单元、排放标准确定单元以及尾气污染判断单元，其中，
车辆类型确定单元调用数据信息库中的已验证车辆号牌信息，同时遍历车辆登记信息库，获得与车辆号牌一一对应的车辆类型；排放标准确定单元调用来自车辆类型判断单元的车辆号码信息以及与车辆号牌一一对应的车辆类型，同时遍历车辆排放标准数据库，获得与车辆号牌一一对应的排放标准；尾气污染判断单元调用数据信息库中同一车辆号牌在N个基站的尾气排放数据，取这N个尾气排放数据的平均值，将该平均值与尾气排放标准进行比对，从而判断该车辆污染物排放是否超标；数据输出模块输出来自数据处理模块的车辆尾气是否超标的结果，该结果可通过手机短信方式发送给车主。
车辆号牌视频识别装置可包括：摄像机实时拍摄驶入车辆和驶出车辆信息，将真实的车流情况转化为视频信号输出；车牌识别器对摄像机的视频信号输出进行分析处理，实时准确地识别出高速运动的车辆的车牌信息(包括车牌号码、识别时的时刻，识别时所在的基站以及其他可识别的信息)，并将识别结果送到车辆号牌验证模块验证；车辆号牌验证模块对识别结果进行读取、管理与分析处理，将识别结果验证更新后发送给数据信息库，完成识别结果与号牌信息的存储。一种车辆尾气污染物在线监测方法，包含如下步骤：
步骤一、道路尾气遥测装置检测行驶车辆行驶过程中经过各基站时的尾气排放值，并将检测的尾气排放信息传输至遥测信息数据库存储；
步骤二、通过车辆号牌视频识别装置捕获行驶车辆的的车牌号码，并将识别的车牌传输至车辆号码牌验证模块；
步骤三、通过车辆号牌验证模块对来自车辆号牌视频识别装置的车牌信息进行验证筛选，获得已验证的车辆号牌信息；车辆号牌验证模块按如下方式对经车辆号牌识别装置自动识别的车牌号码进行车辆号牌验证：
获得经过N个基站的所有车辆号牌数据、经过各个基站的时间数据以及相对应的基站信息，按如下方式验证：搜索同一时间段T内的车牌号码，若同一车牌号码在同一时间段内出现在不同的基站，则调用该车牌号码对应的基站拍摄照片，利用车牌字符分类识别的方式再次读取新的号码牌，并经人工确认，用新的车牌号码覆盖原车牌号码进行校正。车牌字符分类识别方式考虑车牌号码汉字、英文字母和阿拉伯数字的不同特点，分别提取汉字、字母和数字的分类特征，再一一选择不同的分类识别方法识别号牌。进一步降低车牌识别的错误率。
步骤四、将来自遥测信息数据库的各个车辆的尾气排放信息、车辆经过不同基站的尾气排放信息以及来自车辆号牌验证模块的车牌号码信息按链式结构存储至数据信息库；
步骤四、通过车辆类型确定单元调用数据信息库中的已验证车辆号牌信息，同时遍历车辆登记信息库，获得与车辆号牌一一对应的车辆类型；
步骤五、通过排放标准确定单元调用来自车辆类型判断单元的车辆号码信息以及与车辆号牌一一对应的车辆类型，同时遍历车辆排放标准数据库，获得与车辆号牌一一对应的排放标准；
步骤六、通过尾气污染判断单元调用数据信息库中同一车辆号牌在N个基站的尾气排放数据，取这N个尾气排放数据的平均值，将该平均值与尾气排放标准进行比对，从而判断该车辆污染物排放是否超标并输出判断结果；或将N个尾气排放数据与尾气排放标准一一对比判断车辆污染物排放是否超标，若N次判断中有大于5次的超标结果，则认为该车辆的尾气污染物排放超标，否则判断为不超标。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种车辆尾气污染物在线监测系统，其特征在于，包括设置于道路基站处的道路尾气遥测装置和车辆号牌视频识别装置、以及遥测信息数据库、车辆号牌验证模块、数据信息库、车辆排放标准数据库、车辆登记信息库、数据处理模块、数据输出模块，其中，
道路尾气遥测装置，用于检测行驶车辆行驶过程中经过各基站时的尾气排放值，并将检测的尾气排放信息传输至遥测信息数据库；
遥测信息数据库用于存储各个车辆的尾气排放信息以及车辆经过不同基站检测到的尾气排放信息；车辆号牌视频识别装置，捕获行驶车辆的车牌号码，并将识别的车牌传输至车辆号牌验证模块；
车辆号牌验证模块对来自车辆号牌视频识别装置的车牌信息进行验证筛选，获得已验证的车辆号牌信息；
数据信息库对来自遥测信息数据库的各个车辆的尾气排放信息、车辆经过不同基站的尾气排放信息以及来自车辆号牌验证模块的车牌号码信息按链式结构进行存储，建立数据信息库，该数据信息库中包含：行驶车辆的车牌号码、同一车牌号码经过不同基站的时间以及尾气排放值；
数据处理模块包括车辆类型确定单元、排放标准确定单元以及尾气污染判断单元，其中，
车辆类型确定单元调用数据信息库中的已验证车辆号牌信息，同时遍历车辆登记信息库，获得与车辆号牌一一对应的车辆类型；
排放标准确定单元调用来自车辆类型确定单元的车辆号牌信息以及与车辆号牌一一对应的车辆类型，同时遍历车辆排放标准数据库，获得与车辆号牌一一对应的排放标准；
尾气污染判断单元调用数据信息库中同一车辆号牌在N个基站的尾气排放数据，取这N个尾气排放数据的平均值，将该平均值与尾气排放标准进行比对，从而判断该车辆污染物排放是否超标；
数据输出模块输出来自数据处理模块的车辆尾气是否超标的结果；
车辆号牌视频识别装置包括：摄像机实时拍摄驶入车辆和驶出车辆信息，将真实的车流情况转化为视频信号输出；车牌识别器对摄像机的视频信号输出进行分析处理，实时准确地识别出高速运动的车辆的车牌信息，并将识别结果送到车辆号牌验证模块验证；车辆号牌验证模块对识别结果进行读取、管理与分析处理，将识别结果验证更新后发送给数据信息库，完成识别结果与号牌信息的存储。
2.一种车辆尾气污染物在线监测方法，其特征在于，包含如下步骤：
步骤一、道路尾气遥测装置检测行驶车辆行驶过程中经过各基站时的尾气排放值，并将检测的尾气排放信息传输至遥测信息数据库存储；
步骤二、通过车辆号牌视频识别装置捕获行驶车辆的车牌号码，并将识别的车牌传输至车辆号牌验证模块；
步骤三、通过车辆号牌验证模块对来自车辆号牌视频识别装置的车牌信息进行验证筛选，获得已验证的车辆号牌信息；
步骤四、将来自遥测信息数据库的各个车辆的尾气排放信息、车辆经过不同基站的尾气排放信息以及来自车辆号牌验证模块的车牌号码信息按链式结构存储至数据信息库；
步骤四、通过车辆类型确定单元调用数据信息库中的已验证车辆号牌信息，同时遍历车辆登记信息库，获得与车辆号牌一一对应的车辆类型；
步骤五、通过排放标准确定单元调用来自车辆类型确定单元的车辆号牌信息以及与车辆号牌一一对应的车辆类型，同时遍历车辆排放标准数据库，获得与车辆号牌一一对应的排放标准；
步骤六、通过尾气污染判断单元调用数据信息库中同一车辆号牌在N个基站的尾气排放数据，取这N个尾气排放数据的平均值，将该平均值与尾气排放标准进行比对，从而判断该车辆污染物排放是否超标并输出判断结果；或将N个尾气排放数据与尾气排放标准一一对比判断车辆污染物排放是否超标，若N次判断中有大于5次的超标结果，则认为该车辆的尾气污染物排放超标，否则判断为不超标。
3.如权利要求2所述的一种车辆尾气污染物在线监测方法，其特征在于，所述步骤三中车辆号牌验证模块按如下方式对经车辆号牌视频识别装置自动识别的车牌号码进行车辆号牌验证：获得经过N个基站的所有车辆号牌数据、经过各个基站的时间数据以及相对应的基站信息，按如下方式验证：搜索同一时间段T内的车牌号码，若同一车牌号码在同一时间段内出现在不同的基站，则调用该车牌号码对应的基站拍摄照片，利用车牌字符分类识别的方式再次读取新的号码牌，并经人工确认，用新的车牌号码覆盖原车牌号码进行校正。
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