CN107666603B - 公路紧急电话视频采集控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种公路紧急电话视频采集控制系统，特别是涉及一种公路紧急电话视频采集控制系统，安装于紧急电话终端机箱上，其特征在于该系统包括摄像头模块、测距模块、人体感应模块、旋转驱动装置及控制电路板。当人体感应模块检测到有人体接近时，自动触发紧急电话终端机播报操作提示音并开启测距模块，利用测距模块识别人体身高，从而确定控制电路板与地面之间的水平夹角，调整视频图像采集的视场范围。该系统便于隧道管理人员及时、全面地了解报警者及其周边的现场状况，可广泛应用于城市道路隧道、高速公路隧道等应用场景中的紧急电话终端机。
Description
技术领域
本发明涉及一种公路紧急电话视频采集控制系统，特别是涉及一种基于主动人体身高识别技术的公路紧急电话视频采集控制系统。
背景技术
随着高速公路通车里程的快速增加，高速公路运营过程中的安全性越来越成为运营方、监管方及架乘人员关注的焦点之一，特别是对于高速公路隧道安全的监管，已成为行业内的一个重要发展方向。
由于隧道半封闭性的特点，一旦发生交通事故，如不能及时报警，极易引发二次事故，导致重大的经济财产损失，危及架乘人员的人身安全。然而，由于隧道自身的电磁屏蔽作用，特别是对于偏远地区的长隧道及连续隧道群，隧道内的移动通信信号强度会受到影响，导致无法在发生紧急情况时使用移动电话及时进行报警求助。
为了解决上述问题，目前的高速公路隧道都会在建设时引入有线紧急电话报警求助系统，通过布置在隧道内及隧道出入口处的紧急电话终端机，即可快速、可靠地与隧道管理部门取得联系。为了便于隧道管理人员清晰、全面地了解报警者的状态，以制定相应的援助策略，目前大部分的紧急电话终端机都会集成视频对讲功能，通过集成的摄像头采集报警者及其周边的视频图像数据。
现行的国家标准《GB/T 19516-2004 高速公路有线紧急电话系统技术要求》中对于高速公路紧急电话终端机的安装高度提出了要求，而现有的紧急电话终端机所使用的摄像头大多采用完全固定在机箱内的安装方式，导致其视频采集的视场范围无法调整，只能固定在特定范围内。对于不同身高的使用者，就会导致采集到的图像信息不完整，从而影响隧道管理人员对于事故现场状况的判断。部分摄像头虽然可以通过本地或远程手动控制的方式调整视场范围，但由于体积、成本等因素的限制，难以集成到紧急电话终端机中，此外，手动控制需要耗费较多的时间，时效性较差，不适用于高速公路应急报警。
发明内容
为解决现有的高速公路有线紧急电话系统不适用于高速公路应急报警的问题，本发明提供了一种基于主动人体身高识别技术的公路紧急电话视频采集控制系统。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的公路紧急电话视频采集控制系统，安装于紧急电话终端机上，其特征在于该系统包括摄像头模块、测距模块、人体感应模块、旋转驱动装置及控制电路板，其中：
摄像头模块固定于控制电路板上，用于采集视频图像并转换为数字信号，由镜头、镜头座、图像采集传感器以及图像数据处理电路依次连接组成，数字信号通过图像数据处理电路的数据接口及配套的导线或接线端子发送到控制电路板中；
测距模块固定于控制电路板上，用于检测人体的身高，测距模块的测距传感器的数量不少于2个；
人体感应模块固定于控制电路板上，用于检测人体的接近状态，采用红外感应装置；
旋转驱动装置用于调整控制电路板与地面之间的水平夹角，由电机、连接杆和轴承构成，电机转轴固定于控制电路板上，连接杆一端固定于控制电路板上，另一端通过轴承固定于紧急电话终端机上；
控制电路板用于实现对摄像头模块、测距模块、人体感应模块、以及旋转驱动装置的控制、数据交互及电源供给，并与紧急电话终端机的主控板进行数据通信。
进一步的，所述的摄像头模块的图像采集传感器为CMOS图像传感器或CCD图像传感器。
所述的测距传感器包括但不限于超声波测距传感器、红外测距传感器、激光测距传感器，最远测距距离不小于2米，最短测距距离不大于10厘米。
所述的人体感应模块检测有效距离0~2米，重复检测时间间隔0.5~3s。
所述的电机采用但不限于步进电机、直流有刷电机、舵机。
更佳的，该控制系统还包括红外补光模块，固定于控制电路板上，包括亮度传感器、红外补光LED灯及其驱动电路构成，当亮度传感器检测到周围环境的照明不足时，系统自动打开红外补光模块对摄像头模块进行红外补光。
作业时，当人体感应模块检测到有人体接近时，自动触发紧急电话终端机播报操作提示音并开启测距模块，利用测距模块识别人体身高，从而确定控制电路板与地面之间的水平夹角，调整视频图像采集的视场范围。
本发明具有的有益效果是：
1、通过集成的测距模块实现对报警者身高的主动识别，从而自动调整摄像头的视场范围，保证视频通话质量的同时，无需人工干预，可提高系统的反应速度，缩短报警被有效接收的时间间隔；
2、系统内集成人体感应功能，从而自动判断是否有报警者接近，避免误操作或无效操作，提高系统的可靠性。
基于主动人体身高识别技术的公路紧急电话视频采集控制系统，通过集成的测量模块自动调整摄像头的视场范围，保证视频对讲质量的同时，提高系统的反应速度，便于隧道管理人员及时、全面地了解报警者及其周边的现场状况，可广泛应用于城市道路隧道、高速公路隧道等应用场景中的紧急电话终端机，特别适用于多山偏远地区的特长隧道及连续隧道群。
附图说明
图1为本发明的紧急电话视频采集控制系统的结构示意图前视图。
图2是所述紧急电话视频采集控制系统的结构示意图后视图。
图中：1、紧急电话终端机，2、测距模块，3、亮度传感器，4、控制电路板，5、人体感应模块，6、摄像头模块，7、红外补光模块，8、电机，9、连接杆，10、轴承。
具体实施方式
实施例1：下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明由摄像头模块6、测距模块2、人体感应模块、红外补光模块7、旋转驱动装置及控制电路板4构成，当人体感应模块检测到有人体接近时，自动触发紧急电话终端机1播报操作提示音并开启测距模块2，利用测距模块2识别人体身高，从而确定控制电路板4与地面之间的水平夹角，调整视频图像采集的视场范围。
所述摄像头模块6由镜头、镜头座、图像采集传感器、图像数据处理电路、数据接口构成，通过螺丝固定于控制电路板4上，用于采集视频图像并转换为数字信号，通过数据接口及配套的导线或接线端子发送到控制电路板4中，其中图像采集传感器为CMOS图像传感器或CCD图像传感器。
所述测距模块2焊接于控制电路板4上，用于检测人体的身高，测距传感器的数量不少于2个，测距原理包括但不限于超声波测距、红外测距、激光测距，最远测距距离不小于2米，最短测距距离不大于10厘米。
所述人体感应模块焊接于控制电路板4上，利用人体红外热释电原理检测人体的接近状态，检测有效距离0~2米，重复检测时间间隔0.5~3s。
所述红外补光模块7由红外补光LED灯及其驱动电路构成，当亮度传感器3检测到周围环境的照明不足时，系统自动打开红外补光模块7对摄像头模块6进行红外补光。
所述旋转驱动装置用于调整控制电路板4与地面之间的水平夹角，由一个电机8、一根连接杆9、一个轴承10构成，其中电机8可采用但不限于步进电机、直流有刷电机、舵机，电机8转轴通过焊接或粘结的方式固定在控制电路板4上；连接杆9固定于控制电路板4上作为控制电路板4的中心转轴，一端通过轴承10进行固定，另一端与电机8动力输出端连接；轴承10通过焊接或粘结的方式固定于紧急电话终端机1机箱上。
所述控制电路板4用于实现对摄像头模块6、测距模块2、人体感应模块、红外补光模块7、旋转驱动装置的控制、数据交互及电源供给，并与紧急电话终端机1的主控板进行数据通信。
安装好紧急电话终端机1后，首先在没有人体遮挡的条件下对测距模块2的测距初始值进行校正，并将校正值保存到控制电路板4的存储器中。当人体感应模块检测到有操作者接近紧急电话终端机1时，控制电路板4自动开启测距模块2，并利用旋转驱动装置将控制电路板4与地面之间的水平夹角调整至最大值。然后，匀速减小控制电路板4与地面之间的水平夹角，同时测距模块2持续检测与前方障碍物的相对距离。
当测距模块2的测距值与初始值相比发生10至20厘米以上的变化时，系统即判定前方有人体站立，进一步根据预设值再将电路板与地面之间的水平夹角减小5°~20°，从而保证操作者的脸部图像能够被摄像头模块6完整采集到。
如果电路板与地面之间的水平夹角从最大值调整至最小值的过程中，测距模块2的测距值与初始值相比均未发生明显变化，系统则判定操作者已离开或者人体感应模块发生了无效触发，此时控制电路板4直接将视频采集控制系统复位，等待下一次操作。
Claims (4)
1.公路紧急电话视频采集控制系统，安装于紧急电话终端机(1)上，其特征在于该系统包括摄像头模块(6)、测距模块(2)、人体感应模块(5)、旋转驱动装置及控制电路板(4)，其中：摄像头模块(6)固定于控制电路板(4)上，用于采集视频图像并转换为数字信号，由镜头、镜头座、图像采集传感器以及图像数据处理电路依次连接组成，数字信号通过图像数据处理电路的数据接口及配套的导线或接线端子发送到控制电路板(4)中；测距模块(2)固定于控制电路板(4)上，用于检测人体的身高，测距模块(2)的测距传感器的数量不少于2个；人体感应模块(5)固定于控制电路板(4)上，用于检测人体的接近状态，采用红外感应装置；旋转驱动装置用于调整控制电路板(4)与地面之间的水平夹角，由电机(8)、连接杆(9)和轴承(10)构成，电机(8)转轴固定于控制电路板(4)上，连接杆(9)固定于控制电路板(4)上作为控制电路板(4)的中心转轴，一端通过轴承(10)进行固定，另一端与电机(8)动力输出端连接；轴承(10)通过焊接或粘结的方式固定于紧急电话终端机(1)机箱上；控制电路板(4)用于实现对摄像头模块(6)、测距模块(2)、人体感应模块(5)、以及旋转驱动装置的控制、数据交互及电源供给，并与紧急电话终端机(1)的主控板进行数据通信；摄像头模块(6)的图像采集传感器为CMOS图像传感器或CCD图像传感器；测距传感器包括但不限于超声波测距传感器、红外测距传感器、激光测距传感器，最远测距距离不小于2米，最短测距距离不大于10厘米。
2.如权利要求1所述的公路紧急电话视频采集控制系统，其特征在于人体感应模块(5)检测有效距离0~2米，重复检测时间间隔0.5~3s。
3.如权利要求1所述的公路紧急电话视频采集控制系统，其特征在于电机(8)采用但不限于步进电机、直流有刷电机、舵机。
4.如权利要求1所述的公路紧急电话视频采集控制系统，其特征在于该控制系统还包括红外补光模块(7)，固定于控制电路板(4)上，包括亮度传感器(3)、红外补光LED灯及其驱动电路构成，当亮度传感器(3)检测到周围环境的照明不足时，系统自动打开红外补光模块(7)对摄像头模块(6)进行红外补光。
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