CN107222719A - 一种警用车载嫌疑目标防控系统及防控方法 - Google Patents

Abstract

一种警用车载嫌疑目标防控系统及防控方法，属于机器视觉和自动化控制领域，其特征在于该系统包括车外监控跟踪设备和车内控制显示设备；车外监控跟踪设备主要包括机械传动部分和主机部分，机械传动部分主要包括双目高速CCD相机和传动马达。优点是：1、采用双侧双目高速CCD相机采集数据，扩展了监控视野，实现了近似360⁰视野目标特征识别。2、将目标防控系统安装在一辆巡逻警车上，极大的节约了人力物力使维护公共秩序的难度和成本降低，方便防控力度在各个区域均匀布置实现无死角防控。3、现场嫌疑目标锁定分析与警方数据库信息实时比对并反馈结果，节约了警方侦破案件的时间。4、小巧轻便、易于维护、稳定性号，满足维护日常公共秩序的需要。

Description

一种警用车载嫌疑目标防控系统及防控方法

技术领域

本发明一种警用车载嫌疑目标防控系统及防控方法，属于机器视觉和自动化控制领域，涉及一种目标特征识别跟踪技术，更具体地说，是一种警用车载嫌疑目标防控系统及防控方法的技术方案。

背景技术

随着城市高速扩张式地发展，城市街区道路的安防情况越来越复杂，单单依靠警员的人力来维护公共秩序的难度和成本越来越高。

目前国内仍然是以警务人员的勤务巡逻模式，对城市各个街区道路进行安防布控，这种方式需要大量的警力来维持防控力度。然而警力的精锐力量有限，这样某些区域的防控力度就比较低，容易滋生违法犯罪行为。

为了节约侦破时间，警方需要在犯罪现场尽可能多地掌握嫌疑目标的信息。比如，嫌疑人的身份信息、嫌疑车辆的车牌号归属及相关侦破线索的共享，然而依靠人力上述信息难以快速地采集。故在公共安全风险防控领域，依靠智能化设备协助警务人员对嫌疑目标进行防控是改革传统勤务模式的趋势。

发明内容

本发明一种警用车载嫌疑目标防控系统及防控方法的目的在于：

第一个目的在于提出一种警用车载嫌疑目标防控系统，具有功能完善、操作简易等特点。本发明的第二个目的在于提出一种嫌疑目标的跟踪监控方法，具有实时性高、分析快速、操作性好等特点。

本发明一种警用车载嫌疑目标防控系统，其特征在于，该系统由车外监控跟踪设备和车内控制显示设备组成，车外监控跟踪设备主要包括机械传动部分和主机部分，机械传动部分主要包括双目高速CCD相机和传动马达，主机部分主要包括各个芯片组和各个传输模块；车内控制显示设备向车外监控跟踪设备发送控制命令，车外监控跟踪设备向车内控制显示设备传输数据，并且向警方云端防控中心传输数据；车外监控跟踪设备和车内控制显示设备由巡逻警车铅蓄电池提供直流电；车内控制显示设备的画面由车外监控跟踪设备的主机护壳7内部的HDMI传输模块34以及HDMI外孔组输出得到，HDMI外孔组包括主机护壳HDMI外孔①37、主机护壳HDMI外孔②38、主机护壳HDMI外孔③39和主机护壳HDMI外孔④40，最多可支持四路输出显示，主机护壳7内部的USB3.0模块35以及主机护壳USB外孔41方便警员随时备份ROM芯片组中的数据，ROM芯片组包括ROM芯片①25、ROM芯片②26和ROM芯片③27；车外监控跟踪设备通过主机护壳7内部的DC电源模块33和主机护壳DC电源外孔36接收由巡逻警车铅蓄电池提供的直流电；所述的车外监控跟踪设备外壳结构由机械传动护壳6、主机护壳7和固定底座8组成；其中机械传动护壳6上共开有四个视野窗口，分别为右前侧视野窗口14、左前侧视野窗口15、左后侧视野窗口16和右后侧视野窗口17，主机护壳7两侧各开有散热窗，分别是右侧散热窗12和左侧散热窗13，前侧开有HDMI外孔组包括主机护壳HDMI外孔①37、主机护壳HDMI外孔②38、主机护壳HDMI外孔③39和主机护壳HDMI外孔④40，以及主机护壳USB外孔41和主机护壳DC电源外孔36；固定底座8中央刻有山西省新型传感器与智能控制教育部重点实验室标识11，左右两侧共开有两个通孔，分别是右侧通孔9、左侧通孔10；所述的车外监控跟踪设备的机械传动部分主要包括左侧双目高速CCD相机前置部分1和右侧双目高速CCD相机后置部分2，二者共同构成左侧的双目高速CCD相机，右侧结构与左侧完全一致，传动马达3安装在机械传动护壳6内，机械传动护壳6左右两侧各装有一组双目高速CCD相机；传动马达3通过传动马达齿轮4以及左侧相机传动齿轮5控制左侧双目高速CCD相机，右侧传动情况与左侧完全一致；主机部分主要包括内置GPS的WIFI传输模块28、包括RAM芯片①23和RAM芯片②24的RAM芯片组、包括ROM芯片①25、ROM芯片②26和ROM芯片③27的ROM芯片组、CPU芯片21、GPU芯片22、DC电源模块33、HDMI传输模块34和USB3.0模块35；散热结构包括左侧的散热风扇31、右侧散热风扇32、左侧红铜导热轨29和右侧红铜导热轨30。

上述的警用车载嫌疑目标防控系统的防控方法，其特征在于：

步骤一、车内控制显示设备向车外监控跟踪设备发送控制命令，按照以下几种功能模式：嫌疑人身份识别模式、车主司机对应认证模式和现场监控模式，车内控制显示设备向车外监控跟踪设备发送控制命令；

步骤二、按照步骤一所述的控制命令，在嫌疑人身份识别模式下，启用靠近左侧嫌疑人的双目高速CCD相机，通过控制相应的传动马达3使嫌疑人始终位于图像的中央，同时左侧双目高速CCD相机前置部分1或后置部分2自动对焦获取清晰的嫌疑人图像，当嫌疑人活动范围超出左侧双目高速CCD相机前置部分1或后置部分2的视野时，左侧双目高速CCD相机后置部分2或前置部分1自动连接之前的视野对嫌疑人进行跟踪，当嫌疑人出现在右侧时，右侧的双目高速CCD相机的调动机制与左侧完全相同，当锁定嫌疑人后主机部分内部CPU芯片21和GPU芯片22根据固定存储在ROM芯片组包括ROM芯片①25、ROM芯片②26、ROM芯片③27中的算法立刻对嫌疑人的面部特征、体型特征和衣着特征进行分析识别，然后到嫌疑人特征库中搜寻进行比对，若比对成功则将嫌疑人的身份信息显示到车内控制显示设备和警方云端防控中心；

在车主司机对应认证模式下，启用靠近左侧嫌疑车辆的双目高速CCD相机，通过控制相应的传动马达3使嫌疑车辆始终位于图像的中央，同时左侧双目高速CCD相机前置部分1或后置部分2自动对焦获取清晰的嫌疑车辆的图像，当嫌疑车辆活动范围超出左侧双目高速CCD相机前置部分1或后置部分2的视野时，左侧双目高速CCD相机后置部分2或前置部分1自动连接之前的视野对嫌疑车辆进行跟踪，当嫌疑车辆出现在右侧时，右侧的双目高速CCD相机的调动机制与左侧完全相同，当锁定嫌疑车辆后立刻对嫌疑车辆的驾驶员进行抓拍，之后即刻抓拍嫌疑车辆的车牌号，主机内部CPU芯片21和GPU芯片22根据固定存储在ROM芯片组包括ROM芯片①25、ROM芯片②26、ROM芯片③27中的算法首先将车牌号跟车牌数据库中的车牌号进行比对，锁定车主的身份信息，之后将驾驶员的面部特征和相应的数据库进行比对，锁定驾驶员的身份信息，最终将驾驶员和车主的身份信息一同反馈到车内控制显示设备和警方云端防控中心；

在现场监控模式下，两侧的双目高速CCD相机全部启用并开始录制现场的情况，两侧的传动马达3控制CCD相机扩展视野范围尽可能多的捕获现场的信息，并通过将实时的画面传送到车内控制显示设备和警方云端防控中心；

步骤三、按照步骤二所述的功能模式，车外监控跟踪设备将所有算法和数据保存到ROM芯片组包括ROM芯片①25、ROM芯片②26、ROM芯片③27中，CPU芯片21根据不同的控制命令调用相应的算法借助GPU芯片22进行处理；通过内置GPS的WIFI传输模块28将处理结果等数据发送至中继服务器，再由中继服务器传送到警方云端防控中心；并借助内置的GPS使系统时间与卫星时间相同步以及当前定位信息与警方云端防控定位信息相同步。

本发明一种警用车载嫌疑目标防控系统及防控方法与现有技术相比，本发明的优越之处在于：1、采用双侧双目高速CCD相机采集数据，扩展了监控视野，实现了近似360⁰视野目标特征识别。2、将目标防控系统安装在一辆巡逻警车上，极大的节约了人力物力使维护公共秩序的难度和成本降低，方便防控力度在各个区域均匀布置实现无死角防控。3、现场嫌疑目标锁定分析与警方数据库信息实时比对并反馈结果，节约了警方侦破案件的时间。4、小巧轻便、易于维护、稳定性好，满足维护日常公共秩序的需要。

附图说明

图1为警用车载嫌疑目标防控系统拓扑图；

图2为外壳结构示意图；

图3为车外监控跟踪设备内部结构图；

图4为双目高速CCD相机及传动马达结构示意图；

图5为外壳的主机护壳内部结构图

图6为外壳的主机护壳内部芯片组分布图

附图标注：1、左侧双目高速CCD相机前置部分；2、左侧双目高速CCD相机后置部分；3、传动马达；4、传动马达齿轮；5、左侧相机传动齿轮；6、机械传动护壳；7、主机护壳；8、固定底座；9、右侧通孔；10、左侧通孔；11、山西省新型传感器与智能控制教育部重点实验室标识；12、右侧散热窗；13、左侧散热窗；14、右前侧视野窗口；15、左前侧视野窗口；16、左后侧视野窗口；17、右后侧视野窗口；18、右侧双目高速CCD相机前置部分；19、右侧双目高速CCD相机后置部分；20、右侧相机传动齿轮；21、CPU芯片；22、GPU芯片；23、RAM芯片①；24、RAM芯片②；25、ROM芯片①；26、ROM芯片②；27、ROM芯片③；28、内置GPS的WIFI传输模块；29、左侧红铜导热轨；30、右侧红铜导热轨；31、左侧散热风扇；32、右侧散热风扇；33、DC电源模块；34、HDMI传输模块；35、USB3.0模块；36、主机护壳DC电源外孔；37、主机护壳HDMI外孔①；38、主机护壳HDMI外孔②；39、主机护壳HDMI外孔③；40、主机护壳HDMI外孔④；41、主机护壳USB外孔。

具体实施方式

如图1所示，一种警用车载嫌疑目标防控系统，包括车外监控跟踪设备、车内控制显示设备。车外监控跟踪设备和车内控制显示设备由巡逻警车铅蓄电池提供直流电。车内控制显示设备向车外监控跟踪设备发送控制命令，车外监控跟踪设备向车内控制显示设备传输数据，并且向警方云端防控中心传输数据。

如图2所示，所述车外跟踪监控设备外壳结构包括机械传动护壳6、主机护壳7、固定底座8。其中机械传动护壳6上共开有四个视野窗，口分别是右前侧视野窗口14、左前侧视野窗口15、左后侧视野窗口16、右后侧视野窗口17。主机护壳两侧各开有散热窗，分别是左侧散热窗13、右侧散热窗12。固定底座8中央刻有山西省新型传感器与智能控制教育部重点实验室标识11，两侧共开有两个通孔，分别是左侧通孔10、右侧通孔9。

如图3所示，左侧双目高速CCD相机前置部分1、左侧双目高速CCD相机后置部分2，二者共同构成左侧的双目高速CCD相机。右侧双目高速CCD相机前置部分18、右侧双目高速CCD相机后置部分19，二者共同构成右侧的双目高速CCD相机。机械传动护壳6左右两侧各装有一组双目高速CCD相机。

如图4所示，传动马达3通过传动马达齿轮4以及左侧相机传动齿轮5控制双目高速CCD相机。传动马达3和双目高速CCD相机是机械传动部分的主要结构。

如图5所示，主机护壳内部由芯片组和散热结构构成。其中芯片组为主机部分的主要结构，包括有内置GPS 的WIFI传输模块28、包括RAM芯片①23、RAM芯片②24的RAM芯片组、包括ROM芯片①25、ROM芯片②26、ROM芯片③27的ROM芯片组、CPU芯片21、GPU芯片22、DC电源模块33、HDMI传输模块34、USB3.0模块35。散热结构包括左侧散热风扇31、右侧散热风扇32、左侧红铜导热轨29、右侧红铜导热轨30。

如图6所示，主机护壳7两侧各开有散热窗，分别是左侧散热窗13、右侧散热窗12，主机护壳DC电源外孔36、包括主机护壳 HDMI外孔①37、主机护壳HDMI外孔②38、主机护壳HDMI外孔③39、主机护壳HDMI外孔④40的HDMI外孔组、主机护壳USB外孔41。

在嫌疑人身份识别模式下，当嫌疑人在左侧时，启用靠近嫌疑人左侧的双目高速CCD相机，通过控制相应的传动马达3使嫌疑人始终位于图像的中央，同时左侧双目高速CCD相机前置部分1或后置部分2自动对焦获取清晰的嫌疑人图像，当嫌疑人活动范围超出左侧双目高速CCD相机前置部分1或后置部分2的视野时，左侧双目高速CCD相机后置部分2或前置部分1自动连接之前的视野对嫌疑人进行跟踪，当嫌疑人在右侧时，右侧的双目高速CCD相机的调动机制与左侧完全一致，当锁定嫌疑人后主机部分内部CPU芯片21和GPU芯片22根据固定存储在包括ROM芯片①25、ROM芯片②26、ROM芯片③27的ROM芯片组中的算法立刻对嫌疑人的面部特征、体型特征、衣着特征进行分析识别，然后到嫌疑人特征库中搜寻进行比对，若比对成功则将嫌疑人的身份信息显示到车内控制显示设备和警方云端防控中心。

在车主司机对应认证模式下，当嫌疑车辆在左侧时，启用靠近嫌疑车辆左侧的双目高速CCD相机，通过控制相应的传动马达3使嫌疑车辆始终位于图像的中央，同时左侧双目高速CCD相机前置部分1或后置部分2自动对焦获取清晰的嫌疑车辆的图像，当嫌疑车辆活动范围超出左侧双目高速CCD相机前置部分1（或后置部分2）的视野时，左侧双目高速CCD相机后置部分2（或前置部分1）自动连接之前的视野对嫌疑车辆进行跟踪，当嫌疑车辆在右侧时，右侧的双目高速CCD相机的调动机制与左侧完全一致，当锁定嫌疑车辆后立刻对嫌疑车辆的驾驶员进行抓拍，之后即刻抓拍嫌疑车辆的车牌号，主机内部CPU芯片21和GPU芯片22根据固定存储在包括ROM芯片①25、ROM芯片②26、ROM芯片③27的ROM芯片组中的算法首先将车牌号跟车牌数据库中的车牌号进行比对，锁定车主的身份信息，之后将驾驶员的面部特征和相应的数据库进行比对，锁定驾驶员的身份信息，最终将驾驶员和车主的身份信息一同反馈到车内控制显示设备和警方云端防控中心。

在现场监控模式下，左右两侧的双目高速CCD相机全部启用并开始录制现场的情况，左侧传动马达3以及右侧传动马达控制CCD相机扩展视野范围尽可能多的捕获现场的信息，并通过将实时的画面传送到车内控制显示设备和警方云端防控中心。

车外监控跟踪设备将所有数据保存到包括ROM芯片①25、ROM芯片②26、ROM芯片③27的ROM芯片组中，通过内置GPS 的WIFI传输模块28将数据发送至中继服务器，再由中继服务器传送到警方云端防控中心，并使系统时间与卫星时间相同步以及当前定位信息与警方云端防控定位信息相同步。

车内控制显示设备的画面由车外监控跟踪设备的主机护壳7内部的HDMI传输模块34以及HDMI外孔组输出得到，HDMI外孔组包括主机护壳HDMI外孔①37、主机护壳HDMI外孔②38、主机护壳HDMI外孔③39和主机护壳HDMI外孔④40，最多可支持四路输出显示，主机护壳7内部的USB3.0模块35以及主机护壳USB外孔41方便警员随时备份ROM芯片组中的数据。

车外监控跟踪设备通过主机护壳7内部的DC电源模块33和主机护壳DC电源外孔36接收由巡逻警车铅蓄电池提供的直流电。

Claims (2)

1.一种警用车载嫌疑目标防控系统，其特征在于，该系统由车外监控跟踪设备和车内控制显示设备组成，车外监控跟踪设备主要包括机械传动部分和主机部分，机械传动部分主要包括双目高速CCD相机和传动马达，主机部分主要包括各个芯片组和各个传输模块；车内控制显示设备向车外监控跟踪设备发送控制命令，车外监控跟踪设备向车内控制显示设备传输数据，并且向警方云端防控中心传输数据；车外监控跟踪设备和车内控制显示设备由巡逻警车铅蓄电池提供直流电；车内控制显示设备的画面由车外监控跟踪设备的主机护壳（7）内部的HDMI传输模块（34）以及HDMI外孔组输出得到，HDMI外孔组包括主机护壳HDMI外孔①（37）、主机护壳HDMI外孔②（38）、主机护壳HDMI外孔③（39）和主机护壳HDMI外孔④（40），最多可支持四路输出显示，主机护壳（7）内部的USB3.0模块（35）以及主机护壳USB外孔（41）方便警员随时备份ROM芯片组中的数据，ROM芯片组包括ROM芯片①（25）、ROM芯片②（26）和ROM芯片③（27）；车外监控跟踪设备通过主机护壳（7）内部的DC电源模块（33）和主机护壳DC电源外孔（36）接收由巡逻警车铅蓄电池提供的直流电；所述的车外监控跟踪设备外壳结构由机械传动护壳（6）、主机护壳（7）和固定底座（8）组成；其中机械传动护壳（6）上共开有四个视野窗口，分别为右前侧视野窗口（14）、左前侧视野窗口（15）、左后侧视野窗口（16）和右后侧视野窗口（17），主机护壳（7）两侧各开有散热窗，分别是右侧散热窗（12）和左侧散热窗（13）；固定底座（8）中央刻有山西省新型传感器与智能控制教育部重点实验室标识（11），左右两侧共开有两个通孔，分别是右侧通孔（9）、左侧通孔（10）；所述的车外监控跟踪设备的机械传动部分主要包括左侧双目高速CCD相机前置部分（1）和右侧双目高速CCD相机后置部分（2），二者共同构成左侧的双目高速CCD相机，右侧结构与左侧完全一致，传动马达（3）安装在机械传动护壳（6）内，机械传动护壳（6）左右两侧各装有一组双目高速CCD相机；传动马达（3）通过传动马达齿轮（4）以及左侧相机传动齿轮（5）控制左侧双目高速CCD相机，右侧传动情况与左侧完全一致；主机部分主要包括内置GPS的WIFI传输模块（28）、包括RAM芯片①（23）和RAM芯片②（24）的RAM芯片组、包括ROM芯片①（25）、ROM芯片②（26）和ROM芯片③（27）的ROM芯片组、CPU芯片（21）、GPU芯片（22）、DC电源模块（33）、HDMI传输模块（34）和USB3.0模块（35）；散热结构包括左侧的散热风扇（31）、右侧散热风扇（32）、左侧红铜导热轨（29）和右侧红铜导热轨（30）。

2.应用权利要求1所述的警用车载嫌疑目标防控系统的防控方法，其特征在于：

步骤一、车内控制显示设备向车外监控跟踪设备发送控制命令，按照以下几种功能模式：嫌疑人身份识别模式、车主司机对应认证模式和现场监控模式，车内控制显示设备向车外监控跟踪设备发送控制命令；

步骤二、按照步骤一所述的控制命令，在嫌疑人身份识别模式下，启用靠近嫌疑人一侧的双目高速CCD相机，当嫌疑人在左侧时，通过控制相应的传动马达（3）使嫌疑人始终位于图像的中央，同时左侧双目高速CCD相机前置部分（1）或后置部分（2）自动对焦获取清晰的嫌疑人图像，当嫌疑人活动范围超出左侧双目高速CCD相机前置部分（1）或后置部分（2）的视野时，左侧双目高速CCD相机后置部分（2）或前置部分（1）自动连接之前的视野对嫌疑人进行跟踪，当嫌疑人出现在右侧时，右侧的双目高速CCD相机的调动机制与左侧完全相同，当锁定嫌疑人后主机部分内部CPU芯片（21）和GPU芯片（22）根据固定存储在ROM芯片组包括ROM芯片①（25）、ROM芯片②（26）、ROM芯片③（27）中的算法立刻对嫌疑人的面部特征、体型特征和衣着特征进行分析识别，然后到嫌疑人特征库中搜寻进行比对，若比对成功则将嫌疑人的身份信息显示到车内控制显示设备和警方云端防控中心；

在车主司机对应认证模式下，启用靠近嫌疑车辆一侧的双目高速CCD相机，当嫌疑车辆在左侧时，通过控制相应的传动马达（3）使嫌疑车辆始终位于图像的中央，同时左侧双目高速CCD相机前置部分（1）或后置部分（2）自动对焦获取清晰的嫌疑车辆的图像，当嫌疑车辆活动范围超出左侧双目高速CCD相机前置部分（1）或后置部分（2）的视野时，左侧双目高速CCD相机后置部分（2）或前置部分（1）自动连接之前的视野对嫌疑车辆进行跟踪，，当嫌疑人出现在右侧时，右侧的双目高速CCD相机的调动机制与左侧完全相同，当锁定嫌疑车辆后立刻对嫌疑车辆的驾驶员进行抓拍，之后即刻抓拍嫌疑车辆的车牌号，主机内部CPU芯片（21）和GPU芯片（22）根据固定存储在ROM芯片组包括ROM芯片①（25）、ROM芯片②（26）、ROM芯片③（27）中的算法首先将车牌号跟车牌数据库中的车牌号进行比对，锁定车主的身份信息，之后将驾驶员的面部特征和相应的数据库进行比对，锁定驾驶员的身份信息，最终将驾驶员和车主的身份信息一同反馈到车内控制显示设备和警方云端防控中心；在现场监控模式下，两侧的双目高速CCD相机全部启用并开始录制现场的情况，两侧的传动马达（3）控制CCD相机扩展视野范围尽可能多的捕获现场的信息，并通过将实时的画面传送到车内控制显示设备和警方云端防控中心；

步骤三、按照步骤二所述的功能模式，车外监控跟踪设备将所有算法和数据保存到ROM芯片组包括ROM芯片①（25）、ROM芯片②（26）、ROM芯片③（27）中，CPU芯片（21）根据不同的控制命令调用相应的算法借助GPU芯片（22）进行处理；通过内置GPS的WIFI传输模块（28）将处理结果等数据发送至中继服务器，再由中继服务器传送到警方云端防控中心；并借助内置的GPS使系统时间与卫星时间相同步和当前定位信息与警方云端防控定位信息相同步。