CN109587406A - 一种违法鸣笛辅助执法系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种违法鸣笛辅助执法系统，包括空气声呐子系统、摄像机子系统、中心控制子系统和显示屏，所述空气声呐子系统采集监听范围内的鸣笛声，定位发出鸣笛声的机动车位置，并发送触发信号给所述摄像机子系统；所述摄像机子系统对准监听范围，在接收到触发信号后进行抓拍，并自动识别车牌号；所述中心控制子系统接收所述空气声呐子系统和所述摄像机子系统发送来的信息，判断鸣笛车辆并进行音视频信号合成，然后将鸣笛车辆对应的音视频和识别的车牌号发送至显示屏进行发布。本发明对鸣笛车辆实时监测和定位，方便执法机构取证。

Description

一种违法鸣笛辅助执法系统
技术领域
本发明涉及声音探测技术领域，尤其涉及违法鸣笛的辅助执法系统。
背景技术
车辆鸣笛产生严重的城市噪声污染，民怨已久。一般只在住宅区附近的公路两侧安装防噪声挡板，或者干脆改进住宅墙壁的建筑材料，采取这类被动式防噪声措施。这是因为目前尚没有一套完整的禁鸣执法取证系统，鸣笛车辆无法精确定位，执法机构难以取证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种违法鸣笛辅助执法系统，对鸣笛车辆实时监测和定位，方便执法机构取证。
实现上述目的的技术方案是：
一种违法鸣笛辅助执法系统，包括空气声呐子系统、摄像机子系统、中心控制子系统和显示屏，其中，
所述空气声呐子系统采集监听范围内的鸣笛声，定位发出鸣笛声的机动车位置，并发送触发信号给所述摄像机子系统；
所述摄像机子系统对准监听范围，在接收到触发信号后进行抓拍，并自动识别车牌号；
所述中心控制子系统接收所述空气声呐子系统和所述摄像机子系统发送来的信息，判断鸣笛车辆并进行音视频信号合成，然后将鸣笛车辆对应的音视频和识别的车牌号发送至显示屏进行发布。
优选的，还包括：无线连接所述中心控制子系统，用于显示违法鸣笛信息的智能终端。
优选的，所述空气声呐子系统包括：
用于对监听范围内各类声音进行采集的声音采集单元；
对采集的各类声音信号进行滤波的滤波单元；
用于设定各鸣笛声参数的参数设置单元；
按设定的鸣笛声参数从各类声音信号中识别出鸣笛声的鸣笛识别单元；
对识别出的鸣笛声进行空域扫描，利用重建算法重建物体表面声场以获得可视化声场图像，从而定位发出鸣笛声的机动车位置的声源定位单元；以及
连接所述鸣笛识别单元和所述声源定位单元，与外界通信的第一通讯单元。
优选的，所述的鸣笛声参数包括Mel非线性频谱、方差、共振峰、谐波性、频率和峰度；
所述鸣笛识别单元基于Mel非线性频谱为特征，结合声音方差、共振峰、谐波性、频率和峰度参数，组成多维特征，使用基于深度数据挖掘的反向传播神经网络进行鸣笛声识别。
优选的，所述摄像机子系统包括：
对准监听范围的摄像机；
对准监听范围的补光灯；
接到触发信号后控制所述摄像机抓拍和所述补光灯照明的抓拍单元；
对抓拍图片自动锁定和识别车牌号的车牌识别单元；以及
连接所述抓拍单元和所述车牌识别单元，与外界通信的第二通讯单元。
优选的，所述中心控制子系统包括：
根据所述空气声呐子系统传来定位的机动车位置以及所述摄像机子系统传来的抓拍图片，确定鸣笛车辆的鸣笛车辆确定单元；
根据确定的鸣笛车辆，将其对应的鸣笛声信号和抓拍图片进行合成的音视频合成单元；
将合成的音视频和对应的识别的车牌号进行存储的存储单元；以及
将合成的音视频和对应的识别的车牌号发送出去的第三通讯单元。
本发明的有益效果是：本发明通过对监控区域发生的鸣笛车辆进行实时探测与高精度定位，能够录制车辆鸣笛原始声音、提取特征声纹信息，实现对违法鸣笛行为的举证，为执法部门提供辅助证据，从而达到减少违法行为发生降低城区环境噪音的效果。
附图说明
图1是本发明的违法鸣笛辅助执法系统的结构图；
图2是本发明中空气声呐子系统的结构图；
图3是本发明中摄像机子系统的结构图；
图4是本发明中中心控制子系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1至图4，本发明的违法鸣笛辅助执法系统，包括空气声呐子系统1、摄像机子系统2、中心控制子系统3、显示屏4和智能终端5。
空气声呐子系统1采集监听范围内的鸣笛声，定位发出鸣笛声的机动车位置，并发送触发信号给摄像机子系统2。摄像机子系统2对准监听范围，在接收到触发信号后进行抓拍，并自动识别车牌号。中心控制子系统3接收空气声呐子系统1和摄像机子系统2发送来的信息，判断鸣笛车辆并进行音视频信号合成，然后将鸣笛车辆对应的音视频和识别的车牌号发送至显示屏4或智能终端5进行发布。
具体地，空气声呐子系统1包括声音采集单元11、滤波单元12、参数设置单元13、鸣笛识别单元14、声源定位单元15和第一通讯单元16。
声音采集单元11采用麦克风阵列单元实现，用于对监听范围内各类声音进行采集。滤波单元12对采集的各类声音信号进行滤波。
汽车鸣笛声音特性服从国家标准GB15742-2006，属于短时、平稳信号。其基频范围为240-650Hz，有单频喇叭、双音喇叭、三频喇叭之分，实际信号在1800-3550Hz的声压级集中，2m处的声压级 93-110dB。
参数设置单元13用于设定各个鸣笛声参数。鸣笛声参数包括Mel非线性频谱、方差、共振峰、谐波性、频率和峰度。鸣笛识别单元14基于Mel非线性频谱为特征，结合声音方差、共振峰、谐波性、频率和峰度参数，组成多维特征，使用基于深度数据挖掘的反向传播神经网络（BPNN）进行鸣笛声识别，实现了对马路上的鸣笛信号的高度识别率。
声源定位单元15对识别出的鸣笛声进行空域扫描，利用重建算法重建物体表面声场以获得可视化声场图像，从而定位发出鸣笛声的机动车位置。
第一通讯单元16连接鸣笛识别单元14和声源定位单元15，与摄像机子系统2和中心控制子系统3通讯。
摄像机子系统2包括摄像机21、补光灯22、抓拍单元23、车牌识别单元24和第二通讯单元25。
摄像机21和补光灯22对准监听范围。抓拍单元23通过第二通讯单元25接到触发信号后，控制摄像机21抓拍和补光灯22照明。车牌识别单元24对抓拍图片自动锁定和识别车牌号。第二通讯单元25连接抓拍单元23和车牌识别单元24，与空气声呐子系统1以及中心控制子系统3通信。
中心控制子系统3包括鸣笛车辆确定单元31、音视频合成单元32、存储单元33和第三通讯单元34。
第三通讯单元34用于和空气声呐子系统1以及摄像机子系统2通讯。
鸣笛车辆确定单元31根据空气声呐子系统1传来定位的机动车位置以及摄像机子系统2传来的抓拍图片，进行距离对比和计算确定鸣笛车辆。音视频合成单元32根据确定的鸣笛车辆，将其对应的鸣笛声信号和抓拍图片进行合成。存储单元33将合成的音视频和对应的识别的车牌号进行存储。
第三通讯单元34将合成的音视频和对应的识别的车牌号发送给显示屏4和智能终端5。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (6)

1.一种违法鸣笛辅助执法系统，其特征在于，包括空气声呐子系统、摄像机子系统、中心控制子系统和显示屏，其中，
所述空气声呐子系统采集监听范围内的鸣笛声，定位发出鸣笛声的机动车位置，并发送触发信号给所述摄像机子系统；
所述摄像机子系统对准监听范围，在接收到触发信号后进行抓拍，并自动识别车牌号；
所述中心控制子系统接收所述空气声呐子系统和所述摄像机子系统发送来的信息，判断鸣笛车辆并进行音视频信号合成，然后将鸣笛车辆对应的音视频和识别的车牌号发送至显示屏进行发布。
2.根据权利要求1所述的违法鸣笛辅助执法系统，其特征在于，还包括：无线连接所述中心控制子系统，用于显示违法鸣笛信息的智能终端。
3.根据权利要求1所述的违法鸣笛辅助执法系统，其特征在于，所述空气声呐子系统包括：
用于对监听范围内各类声音进行采集的声音采集单元；
对采集的各类声音信号进行滤波的滤波单元；
用于设定各鸣笛声参数的参数设置单元；
按设定的鸣笛声参数从各类声音信号中识别出鸣笛声的鸣笛识别单元；
对识别出的鸣笛声进行空域扫描，利用重建算法重建物体表面声场以获得可视化声场图像，从而定位发出鸣笛声的机动车位置的声源定位单元；以及
连接所述鸣笛识别单元和所述声源定位单元，与外界通信的第一通讯单元。
4.根据权利要求3所述的违法鸣笛辅助执法系统，其特征在于，所述的鸣笛声参数包括Mel非线性频谱、方差、共振峰、谐波性、频率和峰度；
所述鸣笛识别单元基于Mel非线性频谱为特征，结合声音方差、共振峰、谐波性、频率和峰度参数，组成多维特征，使用基于深度数据挖掘的反向传播神经网络进行鸣笛声识别。
5.根据权利要求1所述的违法鸣笛辅助执法系统，其特征在于，所述摄像机子系统包括：
对准监听范围的摄像机；
对准监听范围的补光灯；
接到触发信号后控制所述摄像机抓拍和所述补光灯照明的抓拍单元；
对抓拍图片自动锁定和识别车牌号的车牌识别单元；以及
连接所述抓拍单元和所述车牌识别单元，与外界通信的第二通讯单元。
6.根据权利要求1所述的违法鸣笛辅助执法系统，其特征在于，所述中心控制子系统包括：
根据所述空气声呐子系统传来定位的机动车位置以及所述摄像机子系统传来的抓拍图片，确定鸣笛车辆的鸣笛车辆确定单元；
根据确定的鸣笛车辆，将其对应的鸣笛声信号和抓拍图片进行合成的音视频合成单元；
将合成的音视频和对应的识别的车牌号进行存储的存储单元；以及
将合成的音视频和对应的识别的车牌号发送出去的第三通讯单元。
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