CN107396061A - 重型卡车实时监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重型卡车实时监控系统，包括：全景摄像头，设置在重型卡车的顶部，用于对重型卡车周围进行实时图像拍摄，以获得全景周围图像；第一变化幅度检测设备，接收全景周围图像，对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后获得的差值做平方以获得第一平方值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后获得的差值做平方以获得第二平方值，将第一平方值与第二平方值相加后获得的和进行开方以获得第一变化幅度。通过本发明，能够在重型卡车周围出现嫌疑车辆时立即进行有效识别和快速反应。

Description

重型卡车实时监控系统

技术领域

本发明涉及实时监控领域，尤其涉及一种重型卡车实时监控系统。

背景技术

重卡是重型卡车的简称。这是一种地道的、传统的、非正式的对重型货车和半挂牵引车的称谓，包括在公路上看到的各种专用车(洒水车、消防车、公路清洁车、油罐车、搅拌车等等)、自卸车(拉土车，都有举升器)、货车(运货的，包括牲口之类)以及一些不多见的越野车(军用的多)。

重卡由于携带货物众多，成为犯罪分子盯梢的对象，然而，现有技术中并不存在相应的围绕重卡搭建的实时监控机制，导致重卡容易被道路上的犯罪车辆拦截和抢劫，给重卡货物运营商以及重卡车主造成巨大的经济损失和人身伤害。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种重型卡车实时监控系统，一方面，引入全景摄像头，设置在重型卡车的顶部，用于对重型卡车周围进行实时图像拍摄，以获得全景周围图像，另一方面，接收各个定制图像处理设备处理后图像，并基于处理后图像判断其中是否存在嫌疑车体，如果存在，则发出嫌疑车体检测信号，如果不存在，则发出正常车体检测信号，更关键的是，还引入了即时报警设备进行现场报警，从而对犯罪分子进行震慑。

根据本发明的一方面，提供了一种重型卡车实时监控系统，所述系统包括：全景摄像头，设置在重型卡车的顶部，用于对重型卡车周围进行实时图像拍摄，以获得全景周围图像。

更具体地，在所述重型卡车实时监控系统中，还包括：第一变化幅度检测设备，与全景摄像头连接，用于接收全景周围图像，对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后获得的差值做平方以获得第一平方值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后获得的差值做平方以获得第二平方值，将第一平方值与第二平方值相加后获得的和进行开方以获得第一变化幅度，其中，全景周围图像的最后一行的每一个像素的第一变化幅度直接取用上一行的同列像素的第一变化幅度，全景周围图像的最后一列的每一个像素的第一变化幅度直接取用上一列的同行像素的第一变化幅度；第二变化幅度检测设备，用于接收全景周围图像，对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后取绝对值以获得第一绝对值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后取绝对值以获得第二绝对值，将第一绝对值与第二绝对值相加后获得的和作为第二变化幅度，其中，全景周围图像的最后一行的每一个像素的第二变化幅度直接取用上一行的同列像素的第二变化幅度，全景周围图像的最后一列的每一个像素的第二变化幅度直接取用上一列的同行像素的第二变化幅度。

更具体地，在所述重型卡车实时监控系统中，还包括：

变化幅度选择设备，分别与所述第一变化幅度检测设备和所述第二变化幅度检测设备连接，用于对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其第一变化幅度与其第二变化幅度相比较，取其第一变化幅度与其第二变化幅度之间的最大值最为最终变化幅度；变化幅度处理设备，与所述变化幅度选择设备连接，用于对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其最终变化幅度与预设变化幅度阈值进行比较，对于最终变化幅度大于等于预设变化幅度阈值的各个像素，对其像素值进行锐化处理以获得处理后的像素值，对最终变化幅度小于预设变化幅度阈值的各个像素，直接将其像素值作为处理后的像素值，全景周围图像中的所有像素的处理后的像素值形成全景周围图像对应的变化幅度处理图像；

嫌疑车体检测设备，设置在重型卡车的前端仪表盘内，与变化幅度处理设备连接，用于接收变化幅度处理图像，并基于变化幅度处理图像判断其中是否存在嫌疑车体，如果存在，则发出嫌疑车体检测信号，如果不存在，则发出正常车体检测信号；即时报警设备，与所述嫌疑车体检测设备连接，用于在接收到所述嫌疑车体检测信号时，将重型卡车所在位置、全景检测图像、重型卡车当前速度以及重型卡车当前载货量一起打包通过无线通信网络发送到远端的运载监控平台；

即时封闭设备，设置在重型卡车的尾部，与所述嫌疑车体检测设备连接，用于在接收到所述嫌疑车体检测信号时，从重型卡车的尾部处将重型卡车当前载货锁死到重型卡车车厢内；压力传感设备，设置在重型卡车的顶部，用于检测重型卡车车厢内的实时压力以作为实时车厢压力输出；防爆控制阀，设置在重型卡车的顶部，与所述压力传感设备连接，用于在接收到的实时车厢压力大于等于第一预设压力阈值时，自动打开以调节重型卡车车厢内的实时压力，并在接收到的实时车厢压力小于等于第二预设压力阈值时，自动关闭；其中，第一预设压力阈值大于第二预设压力阈值。

更具体地，在所述重型卡车实时监控系统中：在所述变化幅度处理设备中，根据锐化等级确定预设变化幅度阈值，锐化等级越高，预设变化幅度阈值越小。

更具体地，在所述重型卡车实时监控系统中，还包括：车体姿态检测设备，用于检测重型卡车的车体是否呈现倾倒姿态，并在检测到重型卡车的车体呈现倾倒姿态的情况下，发出倾倒报警信号。

更具体地，在所述重型卡车实时监控系统中，还包括：车辆轨迹监测设备，用于在重型卡车的行驶过程中，检测并输出所述重型卡车的行驶轨迹。

更具体地，在所述重型卡车实时监控系统中，还包括：温度传感设备，设置在重型卡车的车体内，用于测量重型卡车的车体内的实时温度，并在测量到的实时温度大于等于预设温度阈值时，发出温度过高报警信号，否则，发出温度正常信号。

更具体地，在所述重型卡车实时监控系统中，还包括：补光设备，设置在重型卡车的顶部、全景摄像头的附近；其中，所述补光设备用于根据重型卡车周围的环境亮度确定是否为所述全景摄像头的图像拍摄提供补光操作。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的重型卡车实时监控系统的结构方框图。

图2为根据本发明实施方案示出的重型卡车实时监控系统的变化幅度处理设备的结构方框图。

附图标记：1全景摄像头；2第一变化幅度检测设备；3第二变化幅度检测设备；4变化幅度选择设备；5比较子设备；6锐化处理子设备；7输出子设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的重型卡车实时监控系统的实施方案进行详细说明。

世界上生产重卡的企业主要有：目前世界上比较厉害的重卡主要分为欧系和美系，其中欧系以德国为主，包括戴姆勒(就是奔驰卡车)、曼，瑞典的卡车品牌主要有：沃尔沃、斯堪尼亚，法国卡车主要有雷诺。而美国的卡车主要是长头卡车。

当前，重型卡车对货物的保全是停留在物理方面，缺乏电子式的有效保全方案，导致重型卡车的安全性等级较低。为了克服上述不足，本发明搭建了一种重型卡车实时监控系统，具体实施方案如下。

图1为根据本发明实施方案示出的重型卡车实时监控系统的结构方框图，所述系统包括：全景摄像头，设置在重型卡车的顶部，用于对重型卡车周围进行实时图像拍摄，以获得全景周围图像。

接着，继续对本发明的重型卡车实时监控系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述实时监控系统中，还包括：

第一变化幅度检测设备，与全景摄像头连接，用于接收全景周围图像，对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后获得的差值做平方以获得第一平方值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后获得的差值做平方以获得第二平方值，将第一平方值与第二平方值相加后获得的和进行开方以获得第一变化幅度；

其中，全景周围图像的最后一行的每一个像素的第一变化幅度直接取用上一行的同列像素的第一变化幅度，全景周围图像的最后一列的每一个像素的第一变化幅度直接取用上一列的同行像素的第一变化幅度；

第二变化幅度检测设备，用于接收全景周围图像，对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后取绝对值以获得第一绝对值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后取绝对值以获得第二绝对值，将第一绝对值与第二绝对值相加后获得的和作为第二变化幅度；

其中，全景周围图像的最后一行的每一个像素的第二变化幅度直接取用上一行的同列像素的第二变化幅度，全景周围图像的最后一列的每一个像素的第二变化幅度直接取用上一列的同行像素的第二变化幅度。

在所述实时监控系统中，还包括：

变化幅度选择设备，分别与所述第一变化幅度检测设备和所述第二变化幅度检测设备连接，用于对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其第一变化幅度与其第二变化幅度相比较，取其第一变化幅度与其第二变化幅度之间的最大值最为最终变化幅度；

变化幅度处理设备，与所述变化幅度选择设备连接，用于对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其最终变化幅度与预设变化幅度阈值进行比较，对于最终变化幅度大于等于预设变化幅度阈值的各个像素，对其像素值进行锐化处理以获得处理后的像素值，对最终变化幅度小于预设变化幅度阈值的各个像素，直接将其像素值作为处理后的像素值，全景周围图像中的所有像素的处理后的像素值形成全景周围图像对应的变化幅度处理图像；

其中，如图2所示，所述变化幅度处理设备包括比较子设备、锐化处理子设备以及输出子设备，所述比较子设备与所述锐化处理子设备连接，所述锐化处理子设备与所述输出子设备连接。

嫌疑车体检测设备，设置在重型卡车的前端仪表盘内，与变化幅度处理设备连接，用于接收变化幅度处理图像，并基于变化幅度处理图像判断其中是否存在嫌疑车体，如果存在，则发出嫌疑车体检测信号，如果不存在，则发出正常车体检测信号；

即时报警设备，与所述嫌疑车体检测设备连接，用于在接收到所述嫌疑车体检测信号时，将重型卡车所在位置、全景检测图像、重型卡车当前速度以及重型卡车当前载货量一起打包通过无线通信网络发送到远端的运载监控平台；

即时封闭设备，设置在重型卡车的尾部，与所述嫌疑车体检测设备连接，用于在接收到所述嫌疑车体检测信号时，从重型卡车的尾部处将重型卡车当前载货锁死到重型卡车车厢内；

压力传感设备，设置在重型卡车的顶部，用于检测重型卡车车厢内的实时压力以作为实时车厢压力输出；

防爆控制阀，设置在重型卡车的顶部，与所述压力传感设备连接，用于在接收到的实时车厢压力大于等于第一预设压力阈值时，自动打开以调节重型卡车车厢内的实时压力，并在接收到的实时车厢压力小于等于第二预设压力阈值时，自动关闭；其中，第一预设压力阈值大于第二预设压力阈值。

在所述实时监控系统中：

在所述变化幅度处理设备中，根据锐化等级确定预设变化幅度阈值，锐化等级越高，预设变化幅度阈值越小。

在所述实时监控系统中，还包括：

车体姿态检测设备，用于检测重型卡车的车体是否呈现倾倒姿态，并在检测到重型卡车的车体呈现倾倒姿态的情况下，发出倾倒报警信号。

在所述实时监控系统中，还包括：

车辆轨迹监测设备，用于在重型卡车的行驶过程中，检测并输出所述重型卡车的行驶轨迹。

在所述实时监控系统中，还包括：

温度传感设备，设置在重型卡车的车体内，用于测量重型卡车的车体内的实时温度，并在测量到的实时温度大于等于预设温度阈值时，发出温度过高报警信号，否则，发出温度正常信号。

在所述实时监控系统中，还包括：

补光设备，设置在重型卡车的顶部、全景摄像头的附近；

其中，所述补光设备用于根据重型卡车周围的环境亮度确定是否为所述全景摄像头的图像拍摄提供补光操作。

另外，所述全景摄像头可由多个CMOS传感器组成。CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。

在CMOS图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路，如AD转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等，为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的DSP器件与CMOS器件集成在一起，从而组成单片数字相机及图像处理系统。

1963年Morrison发表了可计算传感器，这是一种可以利用光导效应测定光斑位置的结构，成为CMOS图像传感器发展的开端。1995年低噪声的CMOS有源像素传感器单片数字相机获得成功。

CMOS图像传感器具有以下几个优点：1)、随机窗口读取能力。随机窗口读取操作是CMOS图像传感器在功能上优于CCD的一个方面，也称之为感兴趣区域选取。此外，CMOS图像传感器的高集成特性使其很容易实现同时开多个跟踪窗口的功能。2)、抗辐射能力。总的来说，CMOS图像传感器潜在的抗辐射性能相对于CCD性能有重要增强。3)、系统复杂程度和可靠性。采用CMOS图像传感器可以大大地简化系统硬件结构。4)、非破坏性数据读出方式。5)、优化的曝光控制。值得注意的是，由于在像元结构中集成了多个功能晶体管的原因，CMOS图像传感器也存在着若干缺点，主要是噪声和填充率两个指标。鉴于CMOS图像传感器相对优越的性能，使得CMOS图像传感器在各个领域得到了广泛的应用。

采用本发明的重型卡车实时监控系统，针对现有技术中重型卡车安全等级较低的技术问题，通过围绕重型卡车车身，搭建了一套由定制的全景摄像设备、各个有针对性的图像处理设备对复杂道路环境进行高精度的图像检测和图像处理，并基于嫌疑车辆的轨迹特征对嫌疑车辆进行有效识别以及及时报警，从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种重型卡车实时监控系统，包括：

全景摄像头，设置在重型卡车的顶部，用于对重型卡车周围进行实时图像拍摄，以获得全景周围图像。

2.如权利要求1所述的重型卡车实时监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一变化幅度检测设备，与全景摄像头连接，用于接收全景周围图像，对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后获得的差值做平方以获得第一平方值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后获得的差值做平方以获得第二平方值，将第一平方值与第二平方值相加后获得的和进行开方以获得第一变化幅度，其中，全景周围图像的最后一行的每一个像素的第一变化幅度直接取用上一行的同列像素的第一变化幅度，全景周围图像的最后一列的每一个像素的第一变化幅度直接取用上一列的同行像素的第一变化幅度；

第二变化幅度检测设备，用于接收全景周围图像，对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其像素值减去其同列下行像素的像素值后取绝对值以获得第一绝对值，将其像素值减去其同行下列像素的像素值后取绝对值以获得第二绝对值，将第一绝对值与第二绝对值相加后获得的和作为第二变化幅度，其中，全景周围图像的最后一行的每一个像素的第二变化幅度直接取用上一行的同列像素的第二变化幅度，全景周围图像的最后一列的每一个像素的第二变化幅度直接取用上一列的同行像素的第二变化幅度。

3.如权利要求2所述的重型卡车实时监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

变化幅度选择设备，分别与所述第一变化幅度检测设备和所述第二变化幅度检测设备连接，用于对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其第一变化幅度与其第二变化幅度相比较，取其第一变化幅度与其第二变化幅度之间的最大值最为最终变化幅度；

变化幅度处理设备，与所述变化幅度选择设备连接，用于对于全景周围图像中的每一个像素的像素值，将其最终变化幅度与预设变化幅度阈值进行比较，对于最终变化幅度大于等于预设变化幅度阈值的各个像素，对其像素值进行锐化处理以获得处理后的像素值，对最终变化幅度小于预设变化幅度阈值的各个像素，直接将其像素值作为处理后的像素值，全景周围图像中的所有像素的处理后的像素值形成全景周围图像对应的变化幅度处理图像；

嫌疑车体检测设备，设置在重型卡车的前端仪表盘内，与变化幅度处理设备连接，用于接收变化幅度处理图像，并基于变化幅度处理图像判断其中是否存在嫌疑车体，如果存在，则发出嫌疑车体检测信号，如果不存在，则发出正常车体检测信号；

即时报警设备，与所述嫌疑车体检测设备连接，用于在接收到所述嫌疑车体检测信号时，将重型卡车所在位置、全景检测图像、重型卡车当前速度以及重型卡车当前载货量一起打包通过无线通信网络发送到远端的运载监控平台；

即时封闭设备，设置在重型卡车的尾部，与所述嫌疑车体检测设备连接，用于在接收到所述嫌疑车体检测信号时，从重型卡车的尾部处将重型卡车当前载货锁死到重型卡车车厢内；

压力传感设备，设置在重型卡车的顶部，用于检测重型卡车车厢内的实时压力以作为实时车厢压力输出；

防爆控制阀，设置在重型卡车的顶部，与所述压力传感设备连接，用于在接收到的实时车厢压力大于等于第一预设压力阈值时，自动打开以调节重型卡车车厢内的实时压力，并在接收到的实时车厢压力小于等于第二预设压力阈值时，自动关闭；其中，第一预设压力阈值大于第二预设压力阈值。

4.如权利要求3所述的重型卡车实时监控系统，其特征在于：

在所述变化幅度处理设备中，根据锐化等级确定预设变化幅度阈值，锐化等级越高，预设变化幅度阈值越小。

5.如权利要求4所述的重型卡车实时监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

车体姿态检测设备，用于检测重型卡车的车体是否呈现倾倒姿态，并在检测到重型卡车的车体呈现倾倒姿态的情况下，发出倾倒报警信号。

6.如权利要求5所述的重型卡车实时监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

车辆轨迹监测设备，用于在重型卡车的行驶过程中，检测并输出所述重型卡车的行驶轨迹。

7.如权利要求6所述的重型卡车实时监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

温度传感设备，设置在重型卡车的车体内，用于测量重型卡车的车体内的实时温度，并在测量到的实时温度大于等于预设温度阈值时，发出温度过高报警信号，否则，发出温度正常信号。

8.如权利要求1-7任一所述的重型卡车实时监控系统，其特征在于，所述系统还包括：

补光设备，设置在重型卡车的顶部、全景摄像头的附近；

其中，所述补光设备用于根据重型卡车周围的环境亮度确定是否为所述全景摄像头的图像拍摄提供补光操作。