CN108281008A - 一种检测装置及监控设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提出一种检测装置及监控设备，涉及电子控制技术领域。该检测装置包括图像采集模块、主控芯片及通信模块，主控芯片与图像采集模块、通信模块均电连接；图像采集模块用于实时采集车辆的图像信息；主控芯片用于提取图像信息中的至少一个车牌信息，根据具有相同车牌信息的连续多帧图像信息判断至少一个车牌信息对应的车辆是否为违章车辆；当车辆为违章车辆时，将违章车辆对应的连续多帧图像信息及违章车辆的车牌信息通过通信模块发送至监控终端。本发明实施例提供的检测装置能够智能识别违章车辆，进而提高了识别精度，且具有成本低和方便维护的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电子控制技术领域，具体而言，涉及一种检测装置及监控设备。
背景技术
现有的违章监摄装置的抓拍原理主要是路口会事先埋设多个固定通电线圈，当有金属物体(如汽车)通过后，对应下面的线圈组成的振荡电路的振荡频率和幅值因为磁场变化会有对应的变化。通过多个线圈各自组成的振荡电路对应的振荡频率和幅值的变化情况，来感应出是否有车辆违章行为，如闯红灯、非法左转/右转、违停、逆行、压线等。若控制器识别出来对应的违章行为，则会控制上方的固定摄像头抓拍数张车辆违章的照片，之后通过传输网络送入后端的管理终端。
现有的违章监摄装置在安装时，需要破开路面铺设线圈，安装施工比较麻烦；且因为线圈容易受温度、湿度、酸碱腐蚀、挤压等影响导致失效，使得后续维护时需要破开路面并封道，导致维护成本很高；还因为线圈容易老化与损坏，相邻线圈容易干扰，容易受附近磁铁矿影响，导致识别精确不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测装置，该检测装置能够智能识别违章车辆，进而提高了识别精度，且具有成本低和方便维护的优点。
本发明的另一目的在于提供一种监控设备，该监控设备能够智能识别违章车辆，进而提高了识别精度，且具有成本低和方便维护的优点。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种检测装置，应用于监控设备，所述监控设备与一监控终端通信连接，包括图像采集模块、主控芯片及通信模块，所述主控芯片分别与所述图像采集模块和所述通信模块电连接；
所述图像采集模块用于实时采集车辆的图像信息，并传输至所述主控芯片；
所述主控芯片用于提取所述图像信息中的至少一个车牌信息，根据具有相同车牌信息的连续多帧图像信息判断所述至少一个车牌信息对应的车辆是否为违章车辆；当所述车辆为违章车辆时，将所述违章车辆对应的所述连续多帧图像信息及所述违章车辆的车牌信息通过所述通信模块发送至所述监控终端。
第二方面，本发明实施例还提供了一种监控设备，所述监控设备包括检测装置，所述检测装置包括图像采集模块、主控芯片及通信模块，所述主控芯片分别与所述图像采集模块和所述通信模块电连接；所述图像采集模块用于实时采集车辆的图像信息，并传输至所述主控芯片；所述主控芯片用于提取所述图像信息中的至少一个车牌信息，根据具有相同车牌信息的连续多帧图像信息判断所述至少一个车牌信息对应的车辆是否为违章车辆；当所述车辆为违章车辆时，将所述违章车辆对应的所述连续多帧图像信息及所述违章车辆的车牌信息通过所述通信模块发送至监控终端。
本发明实施例提供的一种检测装置及监控设备，通过主控芯片从图像采集模块采集的图像信息中得到违章车辆的车牌信息和图像信息，并通过通信模块发送至监控终端进行显示。通过所述检测装置就能实现对违章车辆的判断，并提取违章车辆的车牌信息和图像信息，与现有技术相比，本发明实施例提供的检测装置对很强的抗电磁干扰能力，不会因电磁干扰而产生误判、漏判，进而提高了识别精度。且不需要在路口破开路面铺设线圈，使得安装方便，后期维护成本低。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一种监控设备的应用环境图；
图2示出了本发明实施例提供的一种检测装置的结构框图；
图3示出了本发明实施例提供的图像采集模块的结构框图；
图4示出了本发明实施例提供的主控芯片的结构框图；
图5示出了本发明实施例提供的通信模块的结构框图；
图6示出了本发明实施例提供的另一种检测装置的结构框图。
图标：1-监控设备；10-检测装置；11-图像采集模块；110-光学镜头；112-光学芯片；12-主控芯片；120-I2C控制器；122-处理单元；124-车牌识别单元；126-违章识别单元；128-传输单元；13-通信模块；130-通信芯片；132-通信接口；14-第一存储器；15-第二存储器；16-电源模块；2-监控终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，为本发明实施例提供的监控设备1的应用环境图，所述监控设备1与监控终端2通信连接，所述监控设备1用于根据实时采集的车辆图像信息识别监控区域内的车辆的违章行为，并向监控终端2发送违章车辆的车牌信息和图像信息，以便监控终端2及时监测到车辆的违章行为，例如车辆闯红灯、违停、逆行、压线及非法转弯等违章行为。同时，所述监控设备1还向监控终端2发送相应的监控录像进行保存，以便通过监控终端2调出监控录像对违章行为进行确认。
如图2所示，为本发明实施例提供的检测装置10的结构框图，所述检测装置10应用于如图1所示的监控设备1，所述检测装置10包括图像采集模块11、主控芯片12、通信模块13及第一存储器14，所述主控芯片12与所述图像采集模块11、所述通信模块13和所述第一存储器14均电连接。
所述图像采集模块11用于实时采集车辆的图像信息，并传输至所述主控芯片12。
如图3所示，所述图像采集模块11包括光学镜头110和光学芯片112，所述光学镜头110与所述光学芯片112连接，所述光学芯片112与所述主控芯片12电连接。
所述光学镜头110用于获取外部光线并投射到所述光学芯片112上，所述光学芯片112用于输出数字形式的视频信息，并对该视频信息进行编码、调制后得到车辆的图像信息并发送至主控芯片12。
在本实施例中，所述图像采集模块11可以是CMOS摄像头。
所述主控芯片12用于提取所述车辆的图像信息中的至少一个车牌信息，根据具有相同车牌信息的连续多帧图像信息判断所述至少一个车牌信息对应的车辆是否为违章车辆；当所述车辆为违章车辆时，将所述违章车辆对应的所述连续多帧图像信息及所述违章车辆的车牌信息通过所述通信模块13发送至所述监控终端2。
在本实施例中，所述主控芯片12是一种由多个CMOS与非门组成的逻辑电路，例如，可以是现场可编程逻辑门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，由于所述逻辑电路为并行流水线模式，故比串行运算的CPU架构的处理速度更快，效率更高。
如图4所示，所述主控芯片12包括I2C控制器120、处理单元122、车牌识别单元124、违章识别单元126、传输单元128，所述I2C控制器120与所述光学芯片112电连接，所述处理单元122与所述光学芯片112、所述车牌识别单元124、所述第一存储器14均电连接，所述车牌识别单元124与所述第一存储器14电连接，所述违章识别单元126与所述车牌识别单元124、所述传输单元128、所述第一存储器14均电连接，所述传输单元128与所述第一存储器14、所述通信模块13均电连接。
在本实施例中，I2C控制器120用于对光学芯片112进行通讯配置，以使得主控芯片12与光学芯片112之间能够进行信息传递。
在本实施例中，处理单元122用于接收光学芯片112发送的车辆的图像信息，并对所述车辆的图像信息进行格式转换处理，得到实时图像信息并缓存至所述第一存储器14中；所述处理单元122还用于对所述实时图像信息进行处理，得到至少一个处理图像信息并传输至所述车牌识别单元124。在本实施例中，该格式转换处理包括但不限于raw-rgb转换操作，以将raw格式的图像信息转换为rgb格式的实时图像信息。该处理图像信息中包括至少一个车辆的车牌信息所在位置的图像，可以通过对rgb格式的实时图像信息进行高斯模糊、HSV与灰度色彩转换、黑白部分边缘提取等预处理，并将经过预处理的实时图像信息的黑白部分进行二值化、闭环操作、轮廓查找和取矩形等处理后得到。
在本实施例中，车牌识别单元124用于识别出所述处理图像信息中的车牌信息。在本实施例中，所述车牌识别单元124的识别操作包括但不限于，先对所述处理图像信息进行缓存；然后进行矩形旋转与仿射变换、去铆钉、车牌区域倾斜矫正、统一尺寸、取车牌各个字符轮廓、取车牌各个字符矩形等处理，并存放处理后的字符相关数据；再将各个字符缩放至固定比例并分割；最后进行字符识别，得到车牌信息。
在本实施例中，违章识别单元126用于根据具有相同车牌信息的连续多帧实时图像信息判断所述至少一个车牌信息对应的车辆是否为违章车辆；当所述车辆为违章车辆时，将所述违章车辆对应的所述连续多帧实时图像信息及所述违章车辆的车牌信息通过所述通信模块13发送至所述监控终端2。例如，所述违章识别单元126根据车牌识别单元124传输的车牌信息从第一存储器14中提取具有相同车牌信息的连续多帧实时图像信息，当在预设的红灯时间段，分析所述具有相同车牌信息的连续多帧实时图像信息中的车辆是否有越过停止线后还在移动行为，若在所述具有相同车牌信息的至少一帧实时图像信息中的车辆出现越过停止线的行为时，则均会判定为闯红灯违章行为；当在设定时间内，所述具有相同车牌信息的连续多帧实时图像信息中的车辆位置未发生变化时，则判定为违停行为；当所述具有相同车牌信息的连续多帧实时图像信息中的车辆行驶方向与设定不一致时，则判定为逆行行为；当所述多帧实时图像信息中车辆的角度发生变化时，则判定为非法转弯行为；若存在闯红灯违章行为、违停行为、逆行行为及非法转弯行为时，则会将违章车辆的车牌信息和多帧实时图像信息发送至所述传输单元128。其中，多帧实时图像可以为3帧-6帧。
在本实施例中，传输单元128用于将实时图像信息、违章车辆的车牌信息和违章车辆对应的连续多帧图像信息传输至通信模块13。
所述传输单元128还用于接收红绿灯装置的指令信息并传输至违章识别单元126，违章识别单元126根据红绿灯装置的指令信息实现与红绿灯装置进行实时同步工作，即所述违章识别单元126根据红绿灯装置的指令信息判别红灯时间段、绿灯时间段和黄灯时间段，并对红灯时间段的车辆图像信息进行闯红灯、违停、逆行、压线及非法转弯等行为进行识别，对绿灯时间段和黄灯时间段的车辆图像信息进行违停、逆行、压线及非法转弯等行为进行识别。
如图5所示，所述通信模块13包括通信芯片130和通信接口132，所述通信芯片130与所述主控芯片12、所述通信接口132均电连接，所述通信接口132与所述监控终端2通信连接。
在本实施例中，所述通信芯片130与传输单元128电连接，所述通信芯片130用于将所述违章车辆对应的所述连续多帧图像信息及所述违章车辆的车牌信息进行压缩，并通过所述通信接口132将压缩后的所述连续多帧图像信息及所述车牌信息发送至所述监控终端2。所述通信芯片130还用于对所述主控芯片12接收的所述图像信息进行压缩得到监控录像，并通过所述通信接口132将所述监控录像发送至所述监控终端2。
在本实施例中，所述通信芯片130可采用数字信号处理技术(Digital SignalProcessing，DSP)芯片，所述DSP芯片可采用TI公司达芬奇系列的芯片。
在本实施例中，所述通信接口132可采用网络接口、无线局域网(WIreless-Fidelity，WIFI)接口、紫蜂协议(ZigBee)接口或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口。
所述第一存储器14用于缓存所述主控芯片12接收的图像信息。在本实施例中，所述第一存储器14可采用双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate，DDR)，DDR存储器通过DDR接口与主控芯片12进行数据传输。具体地，所述第一存储器14用于缓存经过处理单元122进行格式转换处理得到的实时图像信息。DDR接口对第一存储器14中缓存的实时图像信息进行打包处理，以使得第一存储器14和主控芯片12之间能够进行数据传输。
如图6所示，在本发明的另一实施例中，所述检测装置10还包括第二存储器15和电源模块16，所述第二存储器15与所述主控芯片12电连接，所述电源模块16与图像采集模块11、主控芯片12、通信模块13、第一存储器14、第二存储器15均电连接。所述图像采集模块11、主控芯片12、通信模块13、第一存储器14、第二存储器15及电源模块16均集成于一块印制线路板(Printed Circuit Board，PCB)板上，使得检测装置10集成度更高，体积更小，更方便安装与维护。
所述第二存储器15用于存储用户信息及参数信息。其中，所述用户信息可包括生产厂商信息和ID号；生产厂商信息用于表示所述检测装置10的生产厂商的身份标识；ID号用于防止盗版的检测装置10的使用，主控芯片12上电进行工作时，首先与第二存储器15中的ID号进行匹配，匹配成功后则对监视区域的违章车辆进行识别。第二存储器15存储的参数信息包括所述图像采集模块11、主控芯片12以及其他的参数信息，其他参数信息可以为检测装置10的安装位置信息；图像采集模块11的参数信息可以为曝光参数，主控芯片12参数信息为处理图像信息的参数，实际上，第二存储器15存储的参数信息可根据不同应用场景设置不同参数以适应不同场景环境，提高检测装置10的稳定性以及正确率。
在本实施例中，所述第二存储器15采用FLASH存储器(Flash Memory，FLASH)或电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable read only memory，EEPROM)。
所述电源模块16用于为所述图像采集模块11、所述主控芯片12及所述通信模块13提供工作所需电压。
综上所述，本发明实施例所提供的检测装置及监控设备，该检测装置设置在监控设备上，所述检测装置包括图像采集模块、主控芯片、通信模块及第一存储器，所述主控芯片与所述图像采集模块、所述通信模块和所述第一存储器均电连接。先通过图像采集模块实时采集车辆的图像信息，然后主控芯片结合红绿灯装置的指令信息提取所述图像信息中违章车辆的车牌信息和图像信息，并通过通信模块传输至一监控终端进行显示。与现有技术相比，通过所述检测装置就能实现对违章车辆的判断，并提取违章车辆的车牌信息和图像信息，与现有技术相比，本发明实施例提供的检测装置具有很强的抗电磁干扰能力，不会因电磁干扰而产生误判、漏判，进而提高了识别精度。且不需要在路口破开路面铺设线圈，使得安装方便，后期维护成本低。还因为主控芯片采用并行计算的方式，故可以支持500万及以上的更高的分辨率，识别准确度较高，同时因为可以支持30-60fps甚至更高的帧率，故对高速行驶的车辆也有更好的识别效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
Claims (10)
1.一种检测装置，应用于监控设备，所述监控设备与一监控终端通信连接，其特征在于，包括图像采集模块、主控芯片及通信模块，所述主控芯片与所述图像采集模块、所述通信模块均电连接；
所述图像采集模块用于实时采集车辆的图像信息，并传输至所述主控芯片；
所述主控芯片用于提取所述图像信息中的至少一个车牌信息，根据具有相同车牌信息的连续多帧图像信息判断所述至少一个车牌信息对应的车辆是否为违章车辆；当所述车辆为违章车辆时，将所述违章车辆对应的所述连续多帧图像信息及所述违章车辆的车牌信息通过所述通信模块发送至所述监控终端。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述通信模块包括通信芯片和通信接口，所述通信芯片与所述主控芯片、所述通信接口均电连接，所述通信接口与所述监控终端通信连接；
所述通信芯片用于将所述违章车辆对应的所述连续多帧图像信息及所述违章车辆的车牌信息进行压缩，并通过所述通信接口将压缩后的所述连续多帧图像信息及所述车牌信息发送至所述监控终端。
3.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述通信芯片还用于对所述主控芯片接收的所述图像信息进行压缩得到监控录像，并通过所述通信接口将所述监控录像发送至所述监控终端。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括第一存储器，所述第一存储器与所述主控芯片电连接，用于缓存所述主控芯片接收的图像信息。
5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述图像采集模块包括光学镜头和光学芯片，所述光学镜头与所述光学芯片连接，所述光学芯片与所述主控芯片电连接。
6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述光学镜头、所述光学芯片、所述主控芯片及所述通信模块均集成于一块PCB板上。
7.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括第二存储器，所述第二存储器与所述主控芯片电连接；
所述第二存储器用于存储用户信息及参数信息。
8.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括电源模块，所述电源模块均与所述图像采集模块、所述主控芯片及所述通信模块电连接，用于为所述图像采集模块、所述主控芯片及所述通信模块提供工作所需电压。
9.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述主控芯片采集FPGA芯片或ASIC芯片。
10.一种监控设备，其特征在于，所述监控设备包括如权利要求1-9任一项所述的检测装置。
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