CN108922189A - 基于视频监控的城市道路交通事件检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，包括视频采集模块、视频传输模块、视频分析模块和视频管理模块；视频采集模块实时采集视频数据信息；视频传输模块将视频数据信息上传给视频分析模块和视频管理模块；视频分析模块接收、存储和分析视频数据信息；视频管理模块实时显示视频数据信息，发送控制命令，在分析结果达到预设条件时发出警报。本发明还提供一种检测方法，基于现有的视频监控系统，通过统计视频图像的差异灰度值总数量来有效地检测城市道路交通事件的发生并进行异常报警，且通过等级设置为交通事件高发路段的视频信息分配更多的处理资源，优化视频数据信息的处理过程，提高交通事件高发路段的监控能力。

Description

基于视频监控的城市道路交通事件检测系统及方法

技术领域

本发明涉及基于视频图像的车辆识别技术领域，具体涉及基于视频监控的城市道路交通事件检测系统及方法。

背景技术

随着智能终端软硬件技术的飞速发展，无论是智能手机还是车载终端设备，目前都已经实现了模块化、网络化、智能化应用，并且这种应用的深度和广度也在不断扩大，尤其是监控系统技术的发展，各行业为了实现智能化的管理，视频监控系统的应用已经非常广泛。

基于视频监控系统的道路交通事件检测是利用安装在道路上方的摄像机采集的视频图像作为输入，通过对视频图像的处理分析，在图像的覆盖范围内，能够进行交通参数的检测及各种交通事件、事故的自动检测，包括车辆事故、违章停车、交通拥堵、逆行检测、车辆遗弃物、行人检测等。

现行的视频监控系统在实际运行中存在监控死角，且监控人员难以7*24小时无遗漏的关注到每一路视频并做出快速正确的反映，容易造成交通事件处理不及时，影响交通的正常运行。而且现有的视频监控只能够应对录像、储存和事后取证等情况，而无法实现自动报警，对于实时发生的交通事件无法及时发出告警信息予以提醒。

申请号201610428306.6公开了一种智能视频分析方法，其将特征描述信息存储形成索引，通过有效利用并管理存储的视频文件资源，能从海量的视频文件中迅速定位、播放所关注事件的视频，提高视频录像倒查的效率，但是其缺点是不能提供基于视频信息的及时报警，实时性不理想。申请号201611055761.2公开了一种交通事件自动检测方法，通过设置交通检测器对路段的交通事件进行检测，其缺点是缺乏视频监控信息，对交通事件检测的准确性不高。申请号201310751983.8公开了一种交通事件的检测方法和系统，通过采集车辆的信息来进行交通事件的检测，其缺点是缺乏视频信息，对于交通事件的判断不够准确。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于视频监控的城市道路交通事件检测系统及方法，基于现有的视频监控系统，通过统计视频图像的差异灰度值总数量来有效地检测城市道路交通事件的发生并进行异常报警，且通过等级设置为交通事件高发路段的视频信息分配更多的处理资源，优化视频数据信息的处理过程，提高交通事件高发路段的监控能力。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，包括视频采集模块、视频传输模块、视频分析模块和视频管理模块；

所述视频采集模块，包括多个视频采集单元，用于实时采集视频数据信息，并将所述视频数据信息传送到所述视频传输模块；

所述视频传输模块，用于将所述视频数据信息上传给所述视频分析模块和所述视频管理模块；

所述视频分析模块，配置于远程服务器内，用于接收并存储所述视频数据信息，并根据接收到的所述视频管理模块的控制命令对所述视频数据信息进行分析，获取所述视频数据信息中视频图像的灰度值，并将当前获取的灰度值与预设的参考视频图像的灰度值进行比较，得到差异灰度值总数量，将分析结果传送给所述视频管理模块，其中，所述参考视频图像为距离当前时刻预设时段之前的视频图像；所述视频分析模块还包括等级设置模块和平衡模块，所述等级设置模块，用于接收所述视频管理模块的控制命令为每个视频采集单元设置等级，所述平衡模块，用于基于每个视频采集单元的等级为每个视频采集单元分配用于处理数据的资源；

所述视频管理模块，用于实时显示所述视频传输模块上传的所述视频数据信息，并向所述视频分析模块发送控制命令，将所述视频分析模块的分析结果进行处理和显示，当所述差异灰度值总数量达到预设条件时，发出警报。

进一步地，所述视频数据信息包括多种交通事件的信息，具体包括：逆行事件，车辆在道路上的行驶方向与规定方向相反，且行驶距离不小于设定值；停车事件，车辆在道路上由行驶改变为静止状态，且静止时间不小于设定值；慢行事件，车辆在隧道内行驶缓慢；行人事件，行人进入机动车道或其它禁止进入的区域；抛洒物事件，车辆行驶中丢弃杂物，车辆货物遗落，大面积漏油等干扰车道通行的事件；超速事件，超过预设的限速值；车辆异常行为，车辆驶入绿化草地、人行道，经识别为车辆异常行为时，立即跟踪、报警。

进一步地，所述系统还包括GIS模块，用于提供城市道路中各监控设备的地理位置信息。

优选地，所述视频采集单元包括多个监控设备，用于实时采集视频数据信息，每个监控设备具有唯一的身份识别码，所述身份识别码固定于所述监控设备上。

优选地，所述监控设备为摄像头，所述身份识别码为条形码或二维码。

进一步地，所述监控设备为枪机或球机。

优选地，所述视频采集模块还包括视频压缩单元，用于将采集到的视频数据信息进行压缩后上传。

优选地，所述视频传输模块包括光纤传输和无线传输。

具体地，在线路可到达且施工成本可以承受的情况下，可选择光纤链路作为视频采集前端与视频分析及管理后台的数据传输通道，保证数据传输的实时性和可靠性；在线路无法到达或者架设线路成本较高且视频数据量不大、实时性要求不高的情况下，可以使用无线接入方式来传输数据，减少硬件投入的成本。

优选地，所述视频分析模块包括存储模块和分析模块，所述存储模块用于接收并存储所述视频采集模块传送的所述视频数据信息，所述分析模块用于接收所述视频管理模块发送的控制命令对视频数据信息进行分析。

进一步地，所述分析模块包括读取模块、确定模块、对比模块和统计模块，所述读取模块用于读取接收的视频数据信息中的至少一副视频图像作为可用的参考视频图像，所述确定模块用于将距离当前时刻预设时段之前的视频图像确定为参考视频图像，所述对比模块用于逐一对比当前视频图像与参考视频图像相同位置的灰度值，所述统计模块用于统计差异灰度值的总数量。

优选地，在设置了等级的多个视频采集单元中，与具有较低等级的视频采集单元相比，为具有较高等级的视频采集单元分配更多用于处理数据的资源。

具体地，可从交通安全综合服务管理平台获取交通事件高发路段的信息，将交通事件高发路段的视频采集单元设置为较高的等级，其他路段的等级设置可由用户根据路段特点及路段的车流量进行设置。

优选地，所述视频管理单元包括报警单元、设备管理单元、监控中心单元、视频解压单元和数据统计单元。

具体地，所述报警单元，与所述视频分析模块相连，用于当所述视频分析模块的分析结果不满足预设条件时，发出警报；所述设备管理单元，用于管理所述视频采集单元，并将所述视频采集单元经由所述视频传输模块上传的视频数据信息发送给所述监控中心单元；所述监控中心单元，用于实时显示所述视频采集单元上传的所述视频数据信息以及所述视频分析模块上传的分析结果；所述视频解压单元，用于对接收的视频数据信息进行解压；所述数据统计单元，用于根据所述视频解压单元解压的视频数据统计发生的事件。

一种基于视频监控的城市道路交通事件检测系统的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、视频管理模块向视频分析模块发送等级设置的控制命令，控制等级设置模块为多个视频采集单元设置等级，并控制平衡模块为每个视频采集单元分配用于处理数据的资源；

步骤二、视频采集模块通过多个视频采集单元采集视频数据信息，将所述视频数据信息进行压缩后经由视频传输模块传送至所述视频分析模块和所述视频管理模块；

步骤三、所述视频管理模块实时显示所述视频传输模块传送的视频数据信息，并向所述视频分析模块发送对所述视频数据信息进行分析的控制命令；

步骤四、所述视频分析单元根据所述视频管理模块发送的控制命令并基于多个视频采集单元的等级对所述视频数据信息进行分析，获取差异灰度值总数量，将分析结果传送给所述视频管理模块；

步骤五、所述视频管理模块将所述视频分析模块的分析结果进行处理和显示，当所述差异灰度值总数量达到预设条件时，发出警报。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，1)基于现有的视频监控系统来检测城市道路交通事件的发生并进行异常报警，且通过等级设置为交通事件高发路段的视频信息分配更多的处理资源，优化视频数据信息的处理过程，提高交通事件高发路段的监控能力；2)为每个视频采集单元分配身份识别码，便于准确确定交通事件点位置，且有效解决大量视频监控设备的管理问题；3)基于现有的视频监控系统，将采集的视频数据信息经由光纤传输或无线传输上传至视频分析模块和视频管理模块进行实时显示和处理，通过视频图像的差异灰度值总数量确定是否有交通事件发生，通过远程服务器集中管理和分析海量的视频数据信息，管理更高效，分析速度更快，并减少了视频监控设备端的硬件投入。

附图说明

图1为根据实施例的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统的示意框图；

图2为根据实施例的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统的检测方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本说明书和附图不意在限制由附加的权利要求限定的本发明构思的范围。选在在此使用的术语以恰当地解释本发明构思，并因此应基于根据本发明构思的技术构思的含义和概念来解释在此使用的术语。

图1为根据实施例的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统的示意框图。

基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，包括视频采集模块、视频传输模块、视频分析模块和视频管理模块；所述视频采集模块，包括多个视频采集单元，用于实时采集视频数据信息，并将所述视频数据信息传送到所述视频传输模块；所述视频传输模块，用于将所述视频数据信息上传给所述视频分析模块和所述视频管理模块；所述视频分析模块，配置于远程服务器内，用于接收并存储所述视频数据信息，并根据接收到的所述视频管理模块的控制命令对所述视频数据信息进行分析，获取所述视频数据信息中视频图像的灰度值，并将当前获取的灰度值与预设的参考视频图像的灰度值进行比较，得到差异灰度值总数量，将分析结果传送给所述视频管理模块，其中，所述参考视频图像为距离当前时刻预设时段之前的视频图像；所述视频分析模块还包括等级设置模块和平衡模块，所述等级设置模块，用于接收所述视频管理模块的控制命令为每个视频采集单元设置等级，所述平衡模块，用于基于每个视频采集单元的等级为每个视频采集单元分配用于处理数据的资源；所述视频管理模块，用于实时显示所述视频传输模块上传的所述视频数据信息，并向所述视频分析模块发送控制命令，将所述视频分析模块的分析结果进行处理和显示，当所述差异灰度值总数量达到预设条件时，发出警报。

在具体实施中，所述视频采集模块包括多个视频采集单元，每个视频采集单元包括多个摄像头，每个摄像头具有唯一的身份识别码，所述身份识别码为条形码或二维码，所述摄像头为枪机或球机。所述视频采集模块还包括视频压缩单元，用于将多个摄像头采集到视频数据信息进行压缩后上传。

在具体实施中，对于城市道路而言，摄像头采集的视频数据量巨大且实时性要求较高，所以采用光纤链路进行数据传输，保证数据传输的实时性和可靠性。

在具体实施中，所述视频分析模块配置于远程服务器内，所述视频分析模块包括等级设置模块、平衡模块、存储模块、分析模块和解压模块，所述分析模块还包括读取模块、确定模块、对比模块和统计模块。所述远程服务器内还配置有GIS模块来提供城市道路上所有监控摄像头的地理位置信息。

进一步地，所述等级设置模块接收所述视频管理模块的控制命令为包含多个摄像头的视频采集单元设置等级，根据从交通安全综合服务管理平台获取的交通事件高发路段的信息，将交通事件高发路段的视频采集单元设置为较高的等级，根据GIS模块提供的监控摄像头的地理位置信息，基于路段特点将其他路段的视频采集单元进行等级设置，所述路段特点包括弯道、单行道、多车道。所述平衡模块基于每个视频采集单元的等级来为每个视频采集单元分配用于处理数据的资源，为具有较高等级的视频采集单元分配更多用于处理数据的资源，提高交通事件高发路段的交通事件监控力度和效率。所述存储模块接收并存储所述视频采集模块传送的视频数据信息，所述解压模块将接收的视频数据信息进行解压，所述分析模块接收所述视频管理模块发送的控制命令，调用所述存储模块内的已解压视频数据信息进行分析，得到当前视频图像与参考视频图像的差异灰度值总数量，所述参考视频图像可确定为距离当前时刻2秒之前的视频图像。

在具体实施中，所述视频管理单元配置于远程服务器内，所述视频管理单元包括报警单元、设备管理单元、监控中心单元、视频解压单元和数据统计单元。所述报警单元与声光报警装置连接，在所述视频分析模块分析得到的差异灰度值总数量达到预设条件时，如，差异灰度值总数量达到5时，进行声光报警。所述设备管理单元包括PTS服务器，用于接收所述视频采集单元经由所述视频传输模块上传的视频数据信息并将所述视频数据信息发送给视频解压单元。所述视频解压单元对所述视频数据信息进行解压后发送给所述监控中心单元和数据统计单元。所述监控中心单元与显示装置连接，以实时显示所述视频数据信息和经视频分析模块分析后的结果，所述视频数据信息包括每个视频采集单元的现场实时画面和各摄像头的身份识别码，所述分析后的结果包括事件性质、事件地点、事件时间和对应摄像头的身份识别码，所述显示装置为LED显示屏。所述数据统计单元根据所述视频解压单元解压的视频数据信息统计发生的交通事件，如逆行事件、停车事件、慢行事件、行人事件、抛洒物事件、超速事件、车辆异常行为等。

进一步地，所述监控中心单元在监测到交通事件后，向所述视频分析模块发送控制命令，所述控制命令包括交通事件所处位置的地理信息及对应摄像头的身份识别码，所述视频分析模块接收所述控制命令并进行分析，得到包括事件性质、事件地点、事件时间和对应摄像头的身份识别码的分析结果，所述分析结果发送至所述监控中心单元并经由所述LED显示屏进行显示。

图2为根据实施例的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统的检测方法。

一种基于视频监控的城市道路交通事件检测系统的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、视频管理模块向视频分析模块发送等级设置的控制命令，控制等级设置模块为多个视频采集单元设置等级，并控制平衡模块为每个视频采集单元分配用于处理数据的资源；

步骤二、视频采集模块通过多个视频采集单元采集视频数据信息，将所述视频数据信息进行压缩后经由视频传输模块传送至所述视频分析模块和所述视频管理模块；

步骤三、所述视频管理模块实时显示所述视频传输模块传送的视频数据信息，并向所述视频分析模块发送对所述视频数据信息进行分析的控制命令；

步骤四、所述视频分析单元根据所述视频管理模块发送的控制命令并基于多个视频采集单元的等级对所述视频数据信息进行分析，获取差异灰度值总数量，将分析结果传送给所述视频管理模块；

步骤五、所述视频管理模块将所述视频分析模块的分析结果进行处理和显示，当所述差异灰度值总数量达到预设条件时，发出警报。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (9)

1.基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，其特征在于，包括视频采集模块、视频传输模块、视频分析模块和视频管理模块；

所述视频采集模块，包括多个视频采集单元，用于实时采集视频数据信息，并将所述视频数据信息传送到所述视频传输模块；

所述视频传输模块，用于将所述视频数据信息上传给所述视频分析模块和所述视频管理模块；

所述视频分析模块，配置于远程服务器内，用于接收并存储所述视频数据信息，并根据接收到的所述视频管理模块的控制命令对所述视频数据信息进行分析，获取所述视频数据信息中视频图像的灰度值，并将当前获取的灰度值与预设的参考视频图像的灰度值进行比较，得到差异灰度值总数量，将分析结果传送给所述视频管理模块，其中，所述参考视频图像为距离当前时刻预设时段之前的视频图像；所述视频分析模块还包括等级设置模块和平衡模块，所述等级设置模块，用于接收所述视频管理模块的控制命令为每个视频采集单元设置等级，所述平衡模块，用于基于每个视频采集单元的等级为每个视频采集单元分配用于处理数据的资源；

所述视频管理模块，用于实时显示所述视频传输模块上传的所述视频数据信息，并向所述视频分析模块发送控制命令，将所述视频分析模块的分析结果进行处理和显示，当所述差异灰度值总数量达到预设条件时，发出警报。

2.如权利要求1所述的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，其特征在于，所述视频采集单元包括多个监控设备，用于实时采集视频数据信息，每个监控设备具有唯一的身份识别码，所述身份识别码固定于所述监控设备上。

3.如权利要求2所述的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，其特征在于，所述监控设备为摄像头，所述身份识别码为条形码或二维码。

4.如权利要求1所述的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，其特征在于，所述视频采集模块还包括视频压缩单元，用于将采集到的视频数据信息进行压缩后上传。

5.如权利要求1所述的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，其特征在于，所述视频传输模块包括光纤传输和无线传输。

6.如权利要求1所述的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，其特征在于，所述视频分析模块包括存储模块和分析模块，所述存储模块用于接收并存储所述视频采集模块传送的所述视频数据信息，所述分析模块用于接收所述视频管理模块发送的控制命令对视频数据信息进行分析。

7.如权利要求1所述的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，其特征在于，在设置了等级的多个视频采集单元中，与具有较低等级的视频采集单元相比，为具有较高等级的视频采集单元分配更多用于处理数据的资源。

8.如权利要求1所述的基于视频监控的城市道路交通事件检测系统，其特征在于，所述视频管理单元包括报警单元、设备管理单元、监控中心单元、视频解压单元和数据统计单元。

9.一种基于视频监控的城市道路交通事件检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、视频管理模块向视频分析模块发送等级设置的控制命令，控制等级设置模块为多个视频采集单元设置等级，并控制平衡模块为每个视频采集单元分配用于处理数据的资源；

步骤二、视频采集模块通过多个视频采集单元采集视频数据信息，将所述视频数据信息进行压缩后经由视频传输模块传送至所述视频分析模块和所述视频管理模块；

步骤三、所述视频管理模块实时显示所述视频传输模块传送的视频数据信息，并向所述视频分析模块发送对所述视频数据信息进行分析的控制命令；

步骤四、所述视频分析单元根据所述视频管理模块发送的控制命令并基于多个视频采集单元的等级对所述视频数据信息进行分析，获取差异灰度值总数量，将分析结果传送给所述视频管理模块；

步骤五、所述视频管理模块将所述视频分析模块的分析结果进行处理和显示，当所述差异灰度值总数量达到预设条件时，发出警报。