CN108960566A - 一种交通可视化监控系统 - Google Patents
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Abstract
一种交通可视化监控系统，包括，数据接入子系统、云平台数据管理子系统、接口子系统和可视客户端子系统；所述可视客户端子系统通过所述接口子系统获取存储在所述云平台数据管理子系统中的视频以及所述视频中包含对象的标注信息，在所述可视客户端子系统上合成显示所述视频和所述标注信息，所述标注信息与所述视频中的拍摄内容相对应。采用本发明的技术方案后，基于视频地图引擎技术按预先设定好的数据信息关联表，从云平台数据管理子系统调控相关数据信息直观的显示在客户端界面上，将实时图像与信息结合，实现数据的可视化，增强信息的可读性。
Description
技术领域
本发明涉及智慧城市运行监控管理技术领域，特别涉及一种交通可视化监控系统。
背景技术
传统的交通信息采集系统中，后台技术主要采用Oracle或MySQL等传统的关系型数据库，主要使用磁盘阵列实现前端采集信息的海量数据存储，当数据量随着时间推移而增大到一定的地步，磁盘读写访问会出现明显的瓶颈，扩容、迁移或者热备份的要求都很高，严重影响系统使用的效果。
为了能够保障和维护城市道路的交通安全和良好的交通秩序，减少交通事故，城市交通的管理者推广并广泛部署各种智能交通系统，例如信号控制系统、交通诱导系统等，极大地提高了交通管理领域的信息化水平，并取得了卓绝的成效，但这些智能交通系统大多数都是一个个独立运作的系统，数据互相隔离，无法统一展示，信息难以共享，操作耗时费力，缺乏有机的关联和互动，各自为战，产生了大量的业务孤岛和数据孤岛，降低了道路管理、指挥调度的效率。
目前，各种各样应用的摄像头分布在城市的各个角落，它可以通过各种虚拟标签对视频内容进行描述，描述后的视频内容可搜索、可定位，并能实现GPS坐标映射、方位感知等功能，实现实时图像与信息的结合，使得传统的监测视频升级为实时视频型电子地图，便于用户了解监控视频画面的实时情况，增强了用户体验，同时还可以对虚拟标签进行高效的管理。
标签管理将虚拟标签与实现视频内容中的具体对象进行关联，以满足客户端需求，包括标签标注、标签编辑、标签查看、标签筛选和标签搜索定位等；标签标注分为手工标注和系统自动标注；手工标注可通过客户端界面或菜单栏对视频内背景对象进行新建/修改标签标注；系统自动标注可通过实时的GPS数据对视频内背景对象进行标注。
关于视频内容虚拟标签标注的技术可以通过本申请人的发明专利申请“一种增强现实摄像机的虚拟标签的管理方法及管理系统”来详细了解。
另外，本申请人的中国专利申请201410726365.2“一种增强现实摄像机虚拟标签实时高精度定位方法”所公开的技术，可以实现视频图像中标签位置的实时随动。
但是，标签信息从何而来，不同类型的数据如何组织，等等，都是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交通可视化监控系统，通过数据调度技术将前端信号源产生的海量数据及各业务子系统原有的各种数据资源，包括道路基础数据、社会资源、地理信息资源及行业数据，分布存储于云平台，完成系统数据的统一存储、管理与调度，客户端通过AR摄像机，将视频中的对象进行标注，通过云平台的数据挖掘分析，自动生成相关的标注信息，将标注信息叠加在视频中，在客户端的显示界面上显示，。从云平台调控相关数据信息直观的显示在客户端界面上，实现实时图像与信息的结合与数据的可视化，增强信息的可读性。
为了实现上述目的，本发明提供一种交通可视化监控系统，包括，数据接入子系统、云平台数据管理子系统、接口子系统和可视客户端子系统；所述数据接入子系统与所述云平台数据管理子系统相连接，实现不同类型数据的接入与存储管理；所述接口子系统与云平台数据管理子系统和可视客户端子系统相连，实现信息数据的调控管理；所述可视客户端子系统通过所述接口子系统获取存储在所述云平台数据管理子系统中的视频以及所述视频中包含对象的标注信息，在所述可视客户端子系统上合成显示所述视频和所述标注信息，所述标注信息与所述视频中的拍摄内容相对应。
更进一步，所述数据接入子系统的接入数据包括前端信号源产生的数据和交通系统数据资源或其他行业数据资源；所述云平台数据管理子系统将所述数据接入子系统的接入数据进行统一接入、转换、融合、处理分析与存储，对所述接入数据进行挖掘、分析和可视化展示；所述视频来自所述前端信号源，所述标注信息来自所述交通系统数据资源或其他行业数据资源；所述视频与所述标注信息的关联关系为所述云平台数据管理子系统经过挖掘和分析后得到。
更进一步，所述云平台数据管理子系统包括数据管理模块、本地嵌入式数据库和服务器；其中，数据管理模块包括数据生成模块、数据挖掘模块、数据调度模块、数据封装模块、数据存储模块和数据卸载模块；所述数据生成模块根据数据属性将分布式数据库中各个数据信息进行分类处理，并将分类后的各个数据信息根据设定的数据结构进行编译；所述数据挖掘模块用于对不同业务子系统采集的数据根据指定的业务规则进行深度融合分析，用于统计数据，进行数据关联分析，实现不同时间、空间交通运行状况的多维度分析并生成维度表和数据报表，同时，将有计算任务需求的特定的信息数据分发给特定的节点调度，将没有计算需求的信息数据分配到默认的节点调度，多个数据调度节点可同时处理以快速响应中心控制系统的调控；所述数据调度模块通过多种方式对服务数据进行分布式并行调度，将数据接入子系统存储的数据调度到云平台数据管理系统中；所述数据封装模块用于将编译后的数据根据其属性封装为元组数据流并发送到所述数据挖掘模块；所述数据存储模块用于将数据分布式存储在所述本地嵌入式数据库和服务器中，并对数据信息内容进行分类、分级、分层的访问权限管理；所述数据卸载模块用于清除系统中不再使用的数据资源，减少磁盘空间的使用，提高访问效率；所述本地嵌入式数据库用于存储本地静态信息；所述服务器用于分布存储各种动态变化的信息数据，包括GIS应用服务器、Web应用服务器、地理信息服务器、监测数据服务器、图片数据服务器以及信息通告服务器。
更进一步，所述接口子系统包括数据接口、业务子系统接口、消息服务接口、地图服务接口和配置访问接口；其中，所述数据接口的配置信息存储于关系数据库中，实现系统信息管理，对关系数据库的访问通过JDBC接口实现；所述业务子系统接口采用提供Httprest 接口的 post 和 get 方法，直接通过 http协议调用URL获取数据；所述消息服务接口为所述可视客户端子系统与消息队列接口，实现与所述前端信号源的实时消息订阅/控制交互；所述地图服务接口为所述可视客户端子系统与所述GIS地图服务的接口，实现地图显示、地图操作、图层加载及查询定位；所述配置访问接口实现所述可视客户端子系统获取人员、设备和配置资源信息。
更进一步，所述可视客户端子系统通过所述前端信号源的AR摄像机对拍摄视频中的包含的对象进行标注，所述标注信息根据预先设定的数据信息关联表，从所述云平台数据管理子系统获取相关数据信息；所述标注信息显示在所述拍摄视频中，所述拍摄视频显示在所述可视客户端界面上。
更进一步，所述可视客户端子系统通过所述地图服务接口，调取存储在所述云平台数据管理模块中的地理信息资源生成电子地图，为用户提供地图显示、放大、缩小、漫游操作。
更进一步，所述可视客户端子系统通过客户端窗口鼠标事件添加、修改、删除所述标注信息。
采用本发明的技术方案后，可视客户端子系统通过AR摄像机对监控范围内各建筑物、道路、重点目标进行标注，视觉效果从一个普通的视频监测画面变成一个实时的实景地图，将视频中的背景信息进行结构化描述，基于视频地图引擎技术按预先设定好的数据信息关联表，从云平台数据管理子系统调控相关数据信息直观的显示在客户端界面上，使得背景信息可搜索、可定位，并能实现GPS坐标映射、方位感知、视频联动等功能，将实时图像与信息结合，使得传统的监测视频升级为实时视频型电子地图，实现数据的可视化，增强信息的可读性。
附图说明
图1为本发明的基于视频地图引擎的交通可视化监控系统；
图2为本发明可视客户端界面设计图。
具体实施方式
下面结合附图来详细说明本发明的实施方式。
本发明通过数据调度技术将前端信号源产生的海量数据及各业务子系统原有的各种数据资源，如道路基础数据、社会资源、地理信息资源、行业数据等信息分布存储于云平台，完成系统数据的统一存储、管理与调度；可视客户端子系统通过AR摄像机对监控范围内各建筑物、道路、重点目标进行标注，视觉效果从一个普通的视频监测画面变成一个实时的实景地图，将视频中的背景信息进行结构化描述，基于视频地图引擎技术按预先设定好的数据信息关联表，从云平台数据管理子系统调控相关数据信息直观的显示在客户端界面上，使得背景信息可搜索、可定位，并能实现GPS坐标映射、方位感知、视频联动等功能，将实时图像与信息结合，使得传统的监测视频升级为实时视频型电子地图，实现数据的可视化，增强信息的可读性。
视频地图引擎技术作用对象为实时视频，通过对视频内建筑物、道路、重点目标进行标签标注，使普通的视频监测画面变成一个实时的实景地图。支持对标签检索、定位、目标测量、显示、分级等操作；可进行视频的调度，支持在高点视频画面中打开低点视频。
视频中的背景信息进行结构化描述对不同的背景对象的属性进行标注，例如，视频中的人结构化描述信息包括：面部特征提取，人员性别、年龄范围、身高、衣着等等；车辆的描述信息包括：车牌、车颜色、车型、品牌，等等。
每个虚拟标签信息包括：标签名称、标签编号、标签描述、标签link、标签层级、标签类型、标签是否启用、标签备注、标签创建日期、标签修改日期等，其中标签link包括标签的关联信息和链接信息，标签层级是指标签在标签树中所属的逻辑位置。
图1为本发明的基于视频地图引擎的交通可视化监控系统。基于视频地图引擎的交通可视化监控系统，包括数据接入子系统、云平台数据管理子系统、接口子系统和可视客户端子系统；数据接入子系统与云平台数据管理子系统相连接，实现各种数据的接入与存储管理；接口子系统与云平台数据管理子系统和可视客户端子系统相连，实现信息数据的调控管理。
其中，数据接入子系统用于校验信息数据格式并将符合接入指标的数据通过网络接入到云平台数据管理子系统中，完成系统数据的统一存储与管理，实现统一调度。所述接入数据主要包括两种数据，一是将各种前端信号源所产生的各种不同类型的数据通过网络接入云平台数据管理子系统；所述前端设备包括视频单元如AR摄像机等、电子警察单元、卡口抓拍单元、信号控制单元、交通诱导单元、执法记录仪和智能巡逻平衡车等；二是将各种智能交通系统原有的各类数据资源或者其他系统的行业数据资源接入云平台数据管理子系统。
所述系统原有的各种数据资源包括：道路基础信息，如车道配置信息、点位智能交通系统建设信息及标志标线信息；警力资源；交通运行数据，如统计研判数据及图表、重点路口交通拥堵指数及服务水平等指标；报警信息，如拥堵告警数据、布控告警数据、运维告警数据以及违章告警数据；违法信息，如违法数量、违法类型、违法多发点；布控信息；等等。
其他行业数据资源包括：社会资源，如建筑物信息、从业人员信息；道路周边环境信息；地理信息资源；等等。
云平台数据管理子系统用于把海量的多源异构数据进行统一接入、转换、融合、处理分析与存储，打通各个业务系统的数据通道并完成业务数据的深入挖掘、分析和可视化展示，为上层业务应用提供有效的数据图表，保证用户能随时随地的获取相应的服务数据，实现统一调度。所述云平台数据管理系统主要提供两个核心功能，一是打通系统内部各业务子系统之间的数据通道，整合前端数据，并依据需求导入用户其他系统的数据；二是整合数据提供标准化的数据分析功能。
所述云平台数据管理子系统包括数据管理模块、本地嵌入式数据库和服务器；其中，数据管理模块包括数据生成模块、数据挖掘模块、数据调度模块、数据封装模块、数据存储模块和数据卸载模块；所述数据生成模块根据数据属性将分布式数据库中各个数据信息进行分类处理，并将分类后的各个数据信息根据设定的数据结构进行编译；所述数据挖掘模块用于对不同业务子系统采集的数据根据指定的业务规则进行深度融合分析，用于统计数据，进行数据关联分析，实现不同时间、空间交通运行状况的多维度分析并生成维度表和数据报表；还用于将有计算任务需求的特定的信息数据分发给特定的节点调度，将没有计算需求的信息数据分配到默认的节点调度，多个数据调度节点可同时处理以快速响应中心控制系统的调控；所述数据调度模块可通过多种方式对服务数据进行分布式并行调度，用于将数据接入子系统存储的数据调度到云平台数据管理系统中；所述数据封装模块用于将编译后的数据根据其属性封装为元组数据流并发送到所述数据挖掘模块；所述数据存储模块用于将数据分布式存储在本地嵌入式数据库和服务器中，并对数据信息内容进行分类、分级、分层的访问权限管理，以实现数据高效的统一调度；所述数据卸载模块用于清除系统中不再使用的数据资源，减少磁盘空间的使用，提高访问效率。
其中，本地嵌入式数据库用于存储本地静态信息，如地理空间信息数据库、社会资源数据库等，保证系统客户端随时随地的快速获取相关稳定信息数据。
其中，服务器用于分布存储各种动态变化的信息数据，包括GIS应用服务器、Web应用服务器、地理信息服务器、监测数据服务器、图片数据服务器、信息通告服务器。
所述接口子系统用于将数据传递给可视化客户端，主要包括数据接口、业务子系统接口、消息服务接口、地图服务接口和配置访问接口；所述数据接口主要配置信息存储于关系数据库中，实现系统信息管理，对关系数据库的访问通过JDBC接口实现。所述业务子系统接口采用提供Http rest 接口的 post 和 get 方法，可直接通过 http协议调用URL获取数据。所述消息服务接口为客户端与消息队列接口，实现与前端设备的实时消息订阅/控制交互；所述地图服务接口为客户端与GIS地图服务的接口，实现地图显示、地图操作、图层加载及查询定位；所述配置访问接口实现客户端获取人员、设备、配置资源等信息。
可视客户端子系统通过AR摄像机对监控范围内各建筑物、道路、重点目标进行标注，视觉效果从一个普通的视频监测画面变成一个实时的实景地图，将视频中的背景信息进行结构化描述，基于视频地图引擎技术按预先设定好的数据信息关联表，从云平台数据管理子系统调控相关数据信息直观的显示在客户端界面上，使得背景信息可搜索、可定位，并能实现GPS坐标映射、方位感知、视频联动等功能，将实时图像与信息结合，使得传统的监测视频升级为实时视频型电子地图，实现数据的可视化，增强信息的可读性。同时，监控系统基于高低联动技术，通过高点摄像机的鸟瞰视角掌握监测区域整体情况，通过调用低点摄像机从不同角度查看监测区域细节，所有重要信息都能在当前全局监测画面直观展示，形成纵览全局和掌控细节的全息交通运行监测系统，能大大改善用户体验、提高工作效率。
图2为本发明可视客户端界面设计图。界面整体包含AR视频区、标题栏、菜单栏、重要信息展示区、实时告警浮动区、控制云台、统计类告警信息展示区、二维电子地图。主窗口背景为AR实景视频，左下角为视频控制云台，右下角为二维电子地图；统计类告警信息展示区主要展示统计类告警信息；实时告警浮动区主要展示告警信息，如危险品运输车辆异常告警、网约车异常或被投诉告警、交叉口拥堵告警、客流量超过阈值告警等；重要信息展示区主要展示附近警力情况、展示附近路口服务水平情况。
可视客户端子系统通过AR摄像机对监控范围内各建筑物、道路、重点目标进行标注，分为自动标注和在客户端手动标注2种方式，在申请人的发明专利申请“一种增强现实摄像机的虚拟标签的管理方法及管理系统”中已经详细说明。通过将视频中的背景信息进行结构化描述，基于视频地图引擎技术通过虚拟标签将文本、图片、视频、音频等数据信息直观地显示在客户端视频界面中，将实时图像与信息结合，实现数据的可视化，增强信息的可读性。其主要功能包括：
l 以动态标签和浮动动画的方式在屏幕上直观显示；通过客户端窗口鼠标事件添加、修改、删除标签，执行标签管理功能。动态标签与设备信息关联后，标签可显示相关动态信息。
l 通过GIS地图API加载电子地图，为用户提供地图显示、放大、缩小、漫游操作；
l 系统自动加载已配置的电子地图，可在指定区域加载地图鹰眼。用户操作地图时，如缩放、平移，鹰眼中的指示框随当前视角范围动态变化匹配；
l 用户操作地图时，电子地图自动捕获用户鼠标的屏幕坐标，实时转换为地图经纬度坐标，在地图右上角显示。用户可根据地图工具栏的标注、量算工具对地图进行编辑、保存、量算、打印操作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种交通可视化监控系统，包括，数据接入子系统、云平台数据管理子系统、接口子系统和可视客户端子系统；所述数据接入子系统与所述云平台数据管理子系统相连接，实现不同类型数据的接入与存储管理；所述接口子系统与云平台数据管理子系统和可视客户端子系统相连，实现信息数据的调控管理；其特征在于，所述可视客户端子系统通过所述接口子系统获取存储在所述云平台数据管理子系统中的视频以及所述视频中包含对象的标注信息，在所述可视客户端子系统上合成显示所述视频和所述标注信息，所述标注信息与所述视频中的拍摄内容相对应。
2.如权利要求1所述的交通可视化监控系统，其特征在于，所述数据接入子系统的接入数据包括前端信号源产生的数据和交通系统数据资源或其他行业数据资源；所述云平台数据管理子系统将所述数据接入子系统的接入数据进行统一接入、转换、融合、处理分析与存储，对所述接入数据进行挖掘、分析和可视化展示；所述视频来自所述前端信号源，所述标注信息来自所述交通系统数据资源或其他行业数据资源；所述视频与所述标注信息的关联关系为所述云平台数据管理子系统经过挖掘和分析后得到。
3.如权利要求2所述的交通可视化监控系统，其特征在于，所述云平台数据管理子系统包括数据管理模块、本地嵌入式数据库和服务器；其中，数据管理模块包括数据生成模块、数据挖掘模块、数据调度模块、数据封装模块、数据存储模块和数据卸载模块；所述数据生成模块根据数据属性将分布式数据库中各个数据信息进行分类处理，并将分类后的各个数据信息根据设定的数据结构进行编译；所述数据挖掘模块用于对不同业务子系统采集的数据根据指定的业务规则进行深度融合分析，用于统计数据，进行数据关联分析，实现不同时间、空间交通运行状况的多维度分析并生成维度表和数据报表，同时，将有计算任务需求的特定的信息数据分发给特定的节点调度，将没有计算需求的信息数据分配到默认的节点调度，多个数据调度节点可同时处理以快速响应中心控制系统的调控；所述数据调度模块通过多种方式对服务数据进行分布式并行调度，将数据接入子系统存储的数据调度到云平台数据管理系统中；所述数据封装模块用于将编译后的数据根据其属性封装为元组数据流并发送到所述数据挖掘模块；所述数据存储模块用于将数据分布式存储在所述本地嵌入式数据库和服务器中，并对数据信息内容进行分类、分级、分层的访问权限管理；所述数据卸载模块用于清除系统中不再使用的数据资源，减少磁盘空间的使用，提高访问效率；所述本地嵌入式数据库用于存储本地静态信息；所述服务器用于分布存储各种动态变化的信息数据，包括GIS应用服务器、Web应用服务器、地理信息服务器、监测数据服务器、图片数据服务器以及信息通告服务器。
4.如权利要求3所述的交通可视化监控系统，其特征在于，所述接口子系统包括数据接口、业务子系统接口、消息服务接口、地图服务接口和配置访问接口；其中，所述数据接口的配置信息存储于关系数据库中，实现系统信息管理，对关系数据库的访问通过JDBC接口实现；所述业务子系统接口采用提供Http rest 接口的 post 和 get 方法，直接通过 http协议调用URL获取数据；所述消息服务接口为所述可视客户端子系统与消息队列接口，实现与所述前端信号源的实时消息订阅/控制交互；所述地图服务接口为所述可视客户端子系统与所述GIS地图服务的接口，实现地图显示、地图操作、图层加载及查询定位；所述配置访问接口实现所述可视客户端子系统获取人员、设备和配置资源信息。
5.如权利要求4所述的交通可视化监控系统，其特征在于，所述可视客户端子系统通过所述前端信号源的AR摄像机对拍摄视频中的包含的对象进行标注，所述标注信息根据预先设定的数据信息关联表，从所述云平台数据管理子系统获取相关数据信息；所述标注信息显示在所述拍摄视频中，所述拍摄视频显示在所述可视客户端界面上。
6.如权利要求5所述的交通可视化监控系统，其特征在于，所述可视客户端子系统通过所述地图服务接口，调取存储在所述云平台数据管理模块中的地理信息资源生成电子地图，为用户提供地图显示、放大、缩小、漫游操作。
7.如权利要求6所述的交通可视化监控系统，其特征在于，所述可视客户端子系统通过客户端窗口鼠标事件添加、修改、删除所述标注信息。
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