CN108510756B - 一种基于激光检测技术的道路事件的检测系统及检测方法 - Google Patents
一种基于激光检测技术的道路事件的检测系统及检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于激光检测技术的道路事件的检测方法及检测系统，包括激光检测系统、视频采集系统、事件检测终端和管控中心；激光检测系统分别与视频采集系统和事件检测终端相连接，视频采集系统与事件检测终端相连接，事件检测终端与检测系统管控中心相连接；激光检测系统包括若干个激光扫描发射器和激光扫描接收器；视频采集系统包括视频监控探头。通过激光检测系统，将激光发射器扫描后的实体数据通过激光接收器，按照设定的技术和算法，实现道路事件预检测，并通过激光检测系统发现道路异常事件后同步脉冲至对应路段摄像头，同时实现道路异常事件警告与视频数据作佐证处理，为后期道路异常事件处理提供数据支撑服务。
Description
技术领域
本发明涉及道理管理技术领域，尤其涉及一种基于激光检测技术的道路事件的检测方法及检测系统。
背景技术
高速公路和城市道路是承担我国公路运输和城市道路运输的主要道路，具有车速快、流量大等特点，一旦发生交通突发事件，极易引发交通事故，严重影响道路的通行能力和运营效率。在日常的交通运行和交通管理中，如果仅仅依靠人眼排查的方法发现交通事件，不但浪费人力和时间，而且不够全面及时，不利于快速解决道路异常事件。
交通事件：是指周期性发生且使某段道路通行能力下降的事件。如交通事故、故障停车、货物散落、道路维修、车辆逆行、超速、慢速、停止、交通阻塞等。
目前国内采用的道路检测技术主要以是视频检测为主，但是视频检测系统相对于事件检测有以下弊端：
反应机制慢：视频监控道路事件，突发情况难以及时反馈传输到后端，导致事故处理滞后；
事件判断难：通过视频检测系统或人工排查实时道路异常事件难度较大，且较多情况难以通过视频判断事件具体情况；
事件定位不准：对于突发事件，实时地点出现的问题症结，视频监控可能定位不到准确位置。
中国专利文献(申请号为：2016111736605)公开了一种基于激光和视频信号结合的行人检测方法，通过红外摄像机获取影像；图像处理模块分离影像；激光发射器测定行人方位和距离；数据处理模块进行车辆与行人的运动风险评估以及通过车载面板和音响反馈评估结果等步骤实现对车辆前部行人运动方式进行检测和分析，提前预知风险并及时通知驾驶员，能够有效降低交通事故的发生概率，而并不是针对道路事件的监控。
因此，现在有必要开发一种能实时监控道路事件并实时甄别道路事件类型的基于激光检测技术的道路事件的检测系统及检测方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能够实时监控道路事件并实时准确地甄别道路事件类型的基于激光检测技术的道路事件的检测系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该基于激光检测技术的道路事件的检测系统，其特征在于，包括激光检测系统、视频采集系统、事件检测终端和管控中心；所述激光检测系统分别与所述视频采集系统和所述事件检测终端相连接，所述视频采集系统与所述事件检测终端相连接，所述事件检测终端与所述检测系统管控中心相连接。
采用上述技术方案，通过激光检测系统，将激光发射器扫描后的实体数据通过激光接收器，按照设定的技术和算法，实现道路事件预检测，并通过激光检测系统发现道路异常事件后同步脉冲至对应路段摄像头，同时实现道路异常事件警告与视频数据作佐证处理，为后期道路异常事件处理提供数据支撑服务。激光具有方向性好、亮度高、高单色性、精度高、能量损失低的特性，因此利用激光检测技术应用道路检测可以有效提高检测的精度并降低检测成本。针对本发明主要利用了激光检测技术中的激光雷达以及激光测速原理，分别对应扫描事件实体大小以及速度。其中，激光雷达：利用激光集中不发散的特性，根据发出和返回光束质检的时间差乘以光速，测出距离，在此基础上利用分光方法，对特定的大气成分的分布进行测定，是一种从红外到紫外光谱段的雷达系统；激光测速：利用激光照射到运动物体上所产生的多普勒效应来测量物体速度。
本发明进一步改进在于，所述激光检测系统包括若干个激光扫描发射器和激光扫描接收器；通过单片机实现控制所述激光发射器发射出不同波段的激光，经过反射后由激光接收器接收物体上反射回来的激光；所述视频采集系统包括视频监控探头。
本发明进一步改进在于，所述事件检测终端包括数据处理模块、数据压缩存储模块、数据传输模块和数据导入模；其中所述数据导入模块负责数据的导入，包括激光检测系统的扫描数据以及视频采集系统的数据的导入；所述数据处理模块依据激光扫描实体数据通过特定的算法和技术，实现异常事件实体数据的判断；所述数据压缩存储模块实现对激光信号以及视频数据的自动化压缩处理与存储；所述数据传输模块将道路异常事件以及产生的数据传输至检测系统管控中心并产生警告信息。
本发明进一步改进在于，所述事件检测终端与所述检测系统管控中心通过无线网络相连接。
本发明进一步改进在于，所述视频采集系统还包括存储模块，所述存储模块与所述视频监控探头相连接，所述存储模块用于存储所述视频监控模块所采集的数据。
本发明还要解决的技术问题是，提供一种能够实时监控道路事件并实时准确地甄别道路事件类型的基于激光检测技术的道路事件的检测方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该基于激光检测技术的道路事件的检测方法，包括以下步骤：
(1)在固定道路或隧道安装激光检测系统、视频监控探头和事件检测系统终端；
(2)激光检测系统实时扫描路面情况，当路面出现事件时，激光检测系统对事件数据进行分析，是否为异常事件；若不为异常事件则不处理，若为异常事件则生成激光扫描信息以及脉冲信号；且将脉冲信号传至视频监控前端生成实时视频或照片；
(3)将生成的激光扫描信息以及视频或照片同步传输至事件检测系统终端进行自动化甄别，通过对事件实体大小，以及扫描区域内的停留时间判断事件类型是否需要处理；若不为异常事件则不处理，若为异常事件则无线传输至检测系统管控中心；
(4)将事件检测终端自动化处理的结果传输至检测系统管控中心，由专职人员对自动化处理结果进行辅助判断，并对结果进行存储。
采用上述技术方案，通过激光扫描获取激光扫描数据，同时脉冲信号至视频采集系统产生实时视频数据，激光扫描数据与视频数据同时传输到事件检测系统终端，事件检测系统终端将激光扫描数据与视频数据进行处理后导向异常事件检测模块进行事件甄别，完成自动化检测后产生的异常事件结果以及事件数据包传输至检测系统管控中心进行事件结果判断并存储数据。这样通过激光检测技术，将激光扫描后的实体数据通过激光接收器，按照设定的技术和算法，实现道路事件预检测，并通过激光检测系统发现道路异常事件后同步脉冲至对应路段摄像头，同时实现道路异常事件警告与视频数据做佐证处理，为后期道路异常事件处理提供数据支撑服务。
本发明进一步改进在于，所述步骤(2)中具体还包括通过单片机实现控制激光检测系统中的激光发射器与激光扫描接收器，产生激光扫描信息。
本发明进一步改进在于，所述步骤(3)中事件检测系统终端接收到激光扫描信号后，对接收的激光扫描信号进行分析处理，分析的算法包括事件实体大小和扫描区域内通过的时间来判断道路事件的类型为交通事故或/和故障停车或/和抛撒物或/和车辆逆行或/和超速或/和慢速或/和停止或/和交通阻塞。通过事件实体大小和扫描区域内通过的时间相结合来判断道路事件的类型，从而可准确判断道路异常事件类别。
本发明进一步改进在于，通过事件实体大小进行甄别的分类为：若扫描横截面积小于2m2以上，为机动车；若扫描横截面积小于2m2以下，为抛撒物或非机动车；若扫描横截面积小于1m2以下，为抛撒物。
本发明进一步改进在于，根据扫描区域内通过的时间进行甄别分类为：若通过扫描区域时间3分钟以上，为非法停止；若通过扫描区域时速超过该路段限速，为超速；若通过扫描区域时速低于该路段最低时速，为慢速。
现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1)事件易判断：同过视频采集系统与激光扫描系统对道路异常事件进行判断，可以解决通过视频难以判断的事件情况；
2)检测范围广：通过激光检测技术检测道路事件检测系统具有较高的检测范围，理论上激光发射功率足够，可以实现全路段检测；
3)事件检测精确：对于突发事件，实时地点出现的问题症结，视频监控可能定位不到准确位置，但是结合激光扫描可以定位到很小范围内的时间实体，精准度较高。
附图说明
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：
图1是本发明的基于激光检测技术的道路事件的检测系统的现场实施结构示意图；
图2是本发明的基于激光检测技术的道路事件的检测系统的事件检测系统终端的结构框架图；
图3是本发明的基于激光检测技术的道路事件的检测方法的流程示意图；
图4是本发明的基于激光检测技术的道路事件的检测系统的数据流向图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例：如图1～2所示，该基于激光检测技术的道路事件的检测系统，其特征在于，包括激光检测系统、视频采集系统、事件检测终端和管控中心；所述激光检测系统分别与所述视频采集系统和所述事件检测终端相连接，所述视频采集系统与所述事件检测终端相连接，所述事件检测终端与所述检测系统管控中心相连接；所述激光检测系统包括4个激光扫描发射器和激光扫描接收器；通过单片机实现控制所述激光发射器发射出不同波段的激光，经过反射后由激光接收器接收物体上反射回来的激光；所述视频采集系统包括视频监控探头；所述事件检测终端包括数据处理模块、数据压缩存储模块、数据传输模块和数据导入模；其中所述数据导入模块负责数据的导入，包括激光检测系统的扫描数据以及视频采集系统的数据的导入；所述数据处理模块依据激光扫描实体数据通过特定的算法和技术，实现异常事件实体数据的判断；所述数据压缩存储模块实现对激光信号以及视频数据的自动化压缩处理与存储；所述数据传输模块将道路异常事件以及产生的数据传输至检测系统管控中心并产生警告信息；所述事件检测终端与所述检测系统管控中心通过无线网络相连接；所述视频采集系统还包括存储模块，所述存储模块与所述视频监控探头相连接，所述存储模块用于存储所述视频监控模块所采集的数据
如图3所示，基于激光检测技术的道路事件的检测方法，包括以下步骤：
(1)在固定道路或隧道安装激光检测系统、视频监控探头和事件检测系统终端；
(2)激光检测系统实时扫描路面情况，当路面出现事件时，激光检测系统对事件数据进行分析，是否为异常事件；若不为异常事件则不处理，若为异常事件则生成激光扫描信息以及脉冲信号；且将脉冲信号传至视频监控前端生成实时视频或照片；
(3)将生成的激光扫描信息以及视频或照片同步传输至事件检测系统终端进行自动化甄别，通过对事件实体大小，以及扫描区域内的停留时间判断事件类型是否需要处理；若不为异常事件则不处理，若为异常事件则无线传输至检测系统管控中心；
(4)将事件检测终端自动化处理的结果传输至检测系统管控中心，由专职人员对自动化处理结果进行辅助判断，并对结果进行存储；
所述步骤(2)中具体还包括通过单片机实现控制激光检测系统中的激光发射器与激光扫描接收器，产生激光扫描信息；所述步骤(3)中事件检测系统终端接收到激光扫描信号后，对接收的激光扫描信号进行分析处理，分析的算法包括事件实体大小和扫描区域内通过的时间来判断道路事件的类型为交通事故或/和故障停车或/和抛撒物或/和车辆逆行或/和超速或/和慢速或/和停止或/和交通阻塞。通过事件实体大小和扫描区域内通过的时间相结合来判断道路事件的类型，从而可准确判断道路异常事件类别；通过事件实体大小进行甄别的分类为：若扫描横截面积小于2m2以上，为机动车；若扫描横截面积小于2m2以下，为抛撒物或非机动车；若扫描横截面积小于1m2以下，为抛撒物；根据扫描区域内通过的时间进行甄别分类为：若通过扫描区域时间3分钟以上，为非法停止；若通过扫描区域时速超过该路段限速，为超速；若通过扫描区域时速低于该路段最低时速，为慢速。
如图4所示，通过激光扫描获取激光扫描数据，同时脉冲信号至视频采集系统产生实时视频数据，激光扫描数据与视频数据同时传输到事件检测系统终端，事件检测系统终端将激光扫描数据与视频数据进行处理后导向异常事件检测模块进行事件甄别，完成自动化检测后产生的异常事件结果以及事件数据包传输至检测系统管控中心进行事件结果判断并存储数据。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于激光检测技术的道路事件的检测方法，所述方法包括基于激光检测技术的检测系统，所述检测系统包括激光检测系统、视频采集系统、事件检测终端和管控中心；所述激光检测系统分别与所述视频采集系统和所述事件检测终端相连接，所述视频采集系统与所述事件检测终端相连接，所述事件检测终端与所述检测系统管控中心相连接；所述激光检测系统包括若干个激光扫描发射器和激光扫描接收器；通过单片机实现控制所述激光发射器发射出不同波段的激光，经过反射后由激光接收器接收物体上反射回来的激光；所述视频采集系统包括视频监控探头；所述事件检测终端包括数据处理模块、数据压缩存储模块、数据传输模块和数据导入模；其中所述数据导入模块负责数据的导入，包括激光检测系统的扫描数据以及视频采集系统的数据的导入；所述数据处理模块依据激光扫描实体数据通过特定的算法和技术，实现异常事件实体数据的判断；所述数据压缩存储模块实现对激光信号以及视频数据的自动化压缩处理与存储；所述数据传输模块将道路异常事件以及产生的数据传输至检测系统管控中心并产生警告信息；所述事件检测终端与所述检测系统管控中心通过无线网络相连接；所述视频采集系统还包括存储模块，所述存储模块与所述视频监控探头相连接，所述存储模块用于存储所述视频监控模块所采集的数据；
其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
(1)在固定道路或隧道安装激光检测系统、视频监控探头和事件检测系统终端；
(2)激光检测系统实时扫描路面情况，当路面出现事件时，激光检测系统对事件数据进行分析，是否为异常事件；若不为异常事件则不处理，若为异常事件则生成激光扫描信息以及脉冲信号；且将脉冲信号传至视频监控前端生成实时视频或照片；
(3)将生成的激光扫描信息以及视频或照片同步传输至事件检测系统终端进行自动化甄别，通过对事件实体大小，以及扫描区域内的停留时间判断事件类型是否需要处理；若不为异常事件则不处理，若为异常事件则无线传输至检测系统管控中心；
(4)将事件检测终端自动化处理的结果传输至检测系统管控中心，由专职人员对自动化处理结果进行辅助判断，并对结果进行存储；
其中，所述步骤(2)中还包括通过单片机实现控制激光检测系统中的激光发射器与激光扫描接收器，产生激光扫描信息；
其中，通过激光扫描获取激光扫描数据，同时脉冲信号至视频采集系统产生实时视频数据，激光扫描数据与视频数据同时传输到事件检测系统终端，事件检测系统终端将激光扫描数据与视频数据进行处理后导向异常事件检测模块进行事件甄别，完成自动化检测后产生的异常事件结果以及事件数据包传输至检测系统管控中心进行事件结果判断并存储数据；
其中，所述步骤(3)中事件检测系统终端接收到激光扫描信号后，对接收的激光扫描信号进行分析处理，分析的算法包括事件实体大小和扫描区域内通过的时间来判断道路事件的类型为交通事故或/和故障停车或/和抛撒物或/和车辆逆行或/和超速或/和慢速或/和停止或/和交通阻塞。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，通过事件实体大小进行甄别的分类为：若扫描横截面积小于2m2以上，为机动车；若扫描横截面积小于2m2以下，为抛撒物或非机动车；若扫描横截面积小于1m2以下，为抛撒物。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据扫描区域内通过的时间进行甄别分类为：若通过扫描区域时间3分钟以上，为非法停止；若通过扫描区域时速超过该路段限速，为超速；若通过扫描区域时速低于该路段最低时速，为慢速。
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