CN111815958B - 一种交通电子警察抓拍控制装置及方法 - Google Patents

一种交通电子警察抓拍控制装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电子警察，具体涉及一种交通电子警察抓拍控制装置及方法，包括控制器，以及用于采集道路声音的音频采集模块，控制器与用于识别道路声音中是否有鸣笛音频的音频识别模块相连，控制器与用于计算音频采集模块中各直线方向上波束能量差值的波束能量差计算模块相连，波束能量差计算模块与数据分析模块相连，控制器与用于根据数据分析结果判定鸣笛声源位置的声源位置判断模块相连，控制器与用于采集鸣笛车辆前脸图像的前脸图像采集模块相连，前脸图像采集模块与根据鸣笛车辆前脸图像识别鸣笛车辆车牌的车牌识别模块相连；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的对于车辆鸣笛抓拍不够准确、抓拍图片不够清晰的缺陷。

Description

一种交通电子警察抓拍控制装置及方法
技术领域
本发明涉及电子警察，具体涉及一种交通电子警察抓拍控制装置及方法。
背景技术
道路交通管理系统中的“电子警察”作为现代道路交通安全管理的有效手段，可以迅速地监控、抓拍、处理交通违章，获取违章证据，提供行之有效的监测手段，对改善城市交通环境起到重要作用。
典型的“电子警察”通常是由车辆感应、拍摄、采集、处理、传输与管理以及辅助光源、辅助支架和相关配套设备等部分组成，也称为违章抓拍系统。常用的一种方式是在地下埋设感应线圈，并在架设的横杆上设置视频摄像机，对违章车辆进行抓拍。所有抓拍数据通过网络回传交警数据中心进行处理，同时生成违法图像和信息数据库，具备互联网查询功能。
违章抓拍系统广泛应用于城市十字路口、人行道口、限时道路、主辅路进出口、公交专用道等处，用于对闯红灯等违章行为进行有效取证。然而，现有交通电子警察对于车辆鸣笛的抓拍不够准确，容易造成错误处罚，并且抓拍图片不够清晰。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种交通电子警察抓拍控制装置及方法，能够有效克服现有技术所存在的对于车辆鸣笛抓拍不够准确、抓拍图片不够清晰的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种交通电子警察抓拍控制装置，包括控制器，以及用于采集道路声音的音频采集模块，所述控制器与用于识别道路声音中是否有鸣笛音频的音频识别模块相连；
所述控制器与用于计算音频采集模块中各直线方向上波束能量差值的波束能量差计算模块相连，所述波束能量差计算模块与数据分析模块相连，所述控制器与用于根据数据分析结果判定鸣笛声源位置的声源位置判断模块相连，所述控制器与用于采集鸣笛车辆前脸图像的前脸图像采集模块相连，所述前脸图像采集模块与根据鸣笛车辆前脸图像识别鸣笛车辆车牌的车牌识别模块相连；
所述控制器与用于对行驶车辆进行高清抓拍的前高清抓拍装置、后高清抓拍装置相连，所述控制器与用于从前高清抓拍装置、后高清抓拍装置中调取对应抓拍图片的图片查询模块相连，所述控制器与用于根据车牌识别模块的识别结果从抓拍图片中剪裁鸣笛车辆区域的图片裁剪模块相连，所述控制器与用于对剪裁抓拍图片进行合成的图片合成模块相连，所述控制器与用于整合鸣笛车辆违章信息的违章信息整合模块相连。
优选地，所述音频识别模块包括与音频采集模块相连的A/D转换器，与所述A/D转换器相连的带通滤波器，与所述带通滤波器相连的时频分析模块，以及与所述时频分析模块相连的比较器，所述比较器的输出端连接控制器。
优选地，所述控制器分析比较器的输出结果，当所述控制器判定音频采集模块采集道路声音中包含鸣笛音频时，所述控制器向前高清抓拍装置、后高清抓拍装置发送驱动信号编码，所述前高清抓拍装置、后高清抓拍装置接收到驱动信号编码后，开启自动抓拍功能。
优选地，所述图片查询模块从前高清抓拍装置、后高清抓拍装置中调取具有相同驱动信号编码的抓拍图片。
优选地，所述音频采集模块为呈圆周方向均匀分布设置的阵列麦克风，每个所述麦克风上均设有用于检测采集鸣笛音频大小的音量检测装置。
优选地，所述波束能量差计算模块计算阵列麦克风中位于各直线上的两个麦克风之间采集鸣笛音频大小的差值，所述数据分析模块将鸣笛音频大小的差值按照从大到小的顺序排列，所述声源位置判断模块结合鸣笛音频大小差值最大的两个麦克风之间连线方向、鸣笛音频大小判定鸣笛声源位置。
优选地，所述控制器根据鸣笛声源位置驱动前脸图像采集模块对鸣笛车辆前脸图像进行采集，所述控制器通过显示模块显示鸣笛车辆前脸图像、车牌识别模块的识别结果、违章事项。
优选地，所述违章信息整合模块对图片合成模块合成的图片、车牌识别模块的识别结果、违章事项进行整合，并将整合结果发送给控制器。
优选地，所述控制器通过无线通信模块将违章信息整合模块的整合信息发送到附近交警的手持终端上。
一种交通电子警察抓拍控制方法，包括以下步骤：
S1、音频采集模块采集道路声音，音频识别模块识别道路声音中是否有鸣笛音频；
S2、控制器判定道路声音中包含鸣笛音频时，控制器向前高清抓拍装置、后高清抓拍装置发送驱动信号编码；
S3、前高清抓拍装置、后高清抓拍装置接收到驱动信号编码后，开启自动抓拍功能；
S4、波束能量差计算模块计算阵列麦克风中位于各直线上的两个麦克风之间采集鸣笛音频大小的差值，数据分析模块将鸣笛音频大小的差值按照从大到小的顺序排列，声源位置判断模块结合鸣笛音频大小差值最大的两个麦克风之间连线方向、鸣笛音频大小判定鸣笛声源位置；
S5、控制器根据鸣笛声源位置驱动前脸图像采集模块对鸣笛车辆前脸图像进行采集，车牌识别模块根据鸣笛车辆前脸图像识别鸣笛车辆车牌，显示模块显示鸣笛车辆前脸图像、车牌识别模块的识别结果、违章事项；
S6、图片查询模块从前高清抓拍装置、后高清抓拍装置中调取具有相同驱动信号编码的抓拍图片，图片裁剪模块根据车牌识别模块的识别结果从抓拍图片中剪裁鸣笛车辆区域，图片合成模块对剪裁抓拍图片进行合成；
S7、违章信息整合模块对合成图片、违章车牌、违章事项进行整合，并将整合结果发送给控制器，控制器通过无线通信模块将整合信息发送到附近交警的手持终端上。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种交通电子警察抓拍控制装置及方法，能够通过阵列麦克风准确识别鸣笛声源位置，并驱动前脸图像采集模块对鸣笛车辆前脸图像进行采集，保证抓拍结果的准确性，并且采用高清抓拍及图片合成，能够清晰抓拍违章车辆，为违章行为的处罚取证提供保障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
一种交通电子警察抓拍控制装置，如图1所示，包括控制器，以及用于采集道路声音的音频采集模块，控制器与用于识别道路声音中是否有鸣笛音频的音频识别模块相连，控制器与用于对行驶车辆进行高清抓拍的前高清抓拍装置、后高清抓拍装置相连。
音频识别模块包括与音频采集模块相连的A/D转换器，与A/D转换器相连的带通滤波器，与带通滤波器相连的时频分析模块，以及与时频分析模块相连的比较器，比较器的输出端连接控制器。
控制器分析比较器的输出结果，当控制器判定音频采集模块采集道路声音中包含鸣笛音频时，控制器向前高清抓拍装置、后高清抓拍装置发送驱动信号编码，前高清抓拍装置、后高清抓拍装置接收到驱动信号编码后，开启自动抓拍功能。
控制器与用于计算音频采集模块中各直线方向上波束能量差值的波束能量差计算模块相连，波束能量差计算模块与数据分析模块相连，控制器与用于根据数据分析结果判定鸣笛声源位置的声源位置判断模块相连，控制器与用于采集鸣笛车辆前脸图像的前脸图像采集模块相连，前脸图像采集模块与根据鸣笛车辆前脸图像识别鸣笛车辆车牌的车牌识别模块相连。
音频采集模块为呈圆周方向均匀分布设置的阵列麦克风，每个麦克风上均设有用于检测采集鸣笛音频大小的音量检测装置。
波束能量差计算模块计算阵列麦克风中位于各直线上的两个麦克风之间采集鸣笛音频大小的差值，数据分析模块将鸣笛音频大小的差值按照从大到小的顺序排列，声源位置判断模块结合鸣笛音频大小差值最大的两个麦克风之间连线方向、鸣笛音频大小判定鸣笛声源位置。
声源位置判断模块判定鸣笛声源位置参考两个因素：
(1)鸣笛音频大小差值最大的两个麦克风之间连线方向与车道中线的交点位置；
(2)鸣笛音频大小差值最大的两个麦克风检测鸣笛音频大小与声音在空气中传播随距离衰弱的关系。
控制器根据鸣笛声源位置驱动前脸图像采集模块对鸣笛车辆前脸图像进行采集，控制器通过显示模块显示鸣笛车辆前脸图像、车牌识别模块的识别结果、违章事项，从而能够在路边即时显示违章行为、违章车辆相关信息。
控制器与用于从前高清抓拍装置、后高清抓拍装置中调取对应抓拍图片的图片查询模块相连，控制器与用于根据车牌识别模块的识别结果从抓拍图片中剪裁鸣笛车辆区域的图片裁剪模块相连，控制器与用于对剪裁抓拍图片进行合成的图片合成模块相连，控制器与用于整合鸣笛车辆违章信息的违章信息整合模块相连。
图片查询模块从前高清抓拍装置、后高清抓拍装置中调取具有相同驱动信号编码的抓拍图片，保证抓拍图片的一致性。
违章信息整合模块对图片合成模块合成的图片、车牌识别模块的识别结果、违章事项进行整合，并将整合结果发送给控制器，控制器通过无线通信模块将违章信息整合模块的整合信息发送到附近交警的手持终端上。
一种交通电子警察抓拍控制方法，包括以下步骤：
S1、音频采集模块采集道路声音，音频识别模块识别道路声音中是否有鸣笛音频；
S2、控制器判定道路声音中包含鸣笛音频时，控制器向前高清抓拍装置、后高清抓拍装置发送驱动信号编码；
S3、前高清抓拍装置、后高清抓拍装置接收到驱动信号编码后，开启自动抓拍功能；
S4、波束能量差计算模块计算阵列麦克风中位于各直线上的两个麦克风之间采集鸣笛音频大小的差值，数据分析模块将鸣笛音频大小的差值按照从大到小的顺序排列，声源位置判断模块结合鸣笛音频大小差值最大的两个麦克风之间连线方向、鸣笛音频大小判定鸣笛声源位置；
S5、控制器根据鸣笛声源位置驱动前脸图像采集模块对鸣笛车辆前脸图像进行采集，车牌识别模块根据鸣笛车辆前脸图像识别鸣笛车辆车牌，显示模块显示鸣笛车辆前脸图像、车牌识别模块的识别结果、违章事项；
S6、图片查询模块从前高清抓拍装置、后高清抓拍装置中调取具有相同驱动信号编码的抓拍图片，图片裁剪模块根据车牌识别模块的识别结果从抓拍图片中剪裁鸣笛车辆区域，图片合成模块对剪裁抓拍图片进行合成；
S7、违章信息整合模块对合成图片、违章车牌、违章事项进行整合，并将整合结果发送给控制器，控制器通过无线通信模块将整合信息发送到附近交警的手持终端上。
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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种交通电子警察抓拍控制装置，其特征在于：包括控制器，以及用于采集道路声音的音频采集模块，所述控制器与用于识别道路声音中是否有鸣笛音频的音频识别模块相连；
所述控制器与用于计算音频采集模块中各直线方向上波束能量差值的波束能量差计算模块相连，所述波束能量差计算模块与数据分析模块相连，所述控制器与用于根据数据分析结果判定鸣笛声源位置的声源位置判断模块相连，所述控制器与用于采集鸣笛车辆前脸图像的前脸图像采集模块相连，所述前脸图像采集模块与根据鸣笛车辆前脸图像识别鸣笛车辆车牌的车牌识别模块相连；
所述控制器与用于对行驶车辆进行高清抓拍的前高清抓拍装置、后高清抓拍装置相连，所述控制器与用于从前高清抓拍装置、后高清抓拍装置中调取对应抓拍图片的图片查询模块相连，所述控制器与用于根据车牌识别模块的识别结果从抓拍图片中剪裁鸣笛车辆区域的图片裁剪模块相连，所述控制器与用于对剪裁抓拍图片进行合成的图片合成模块相连，所述控制器与用于整合鸣笛车辆违章信息的违章信息整合模块相连；
所述波束能量差计算模块计算阵列麦克风中位于各直线上的两个麦克风之间采集鸣笛音频大小的差值，所述数据分析模块将鸣笛音频大小的差值按照从大到小的顺序排列，所述声源位置判断模块结合鸣笛音频大小差值最大的两个麦克风之间连线方向、鸣笛音频大小判定鸣笛声源位置。
2.根据权利要求1所述的交通电子警察抓拍控制装置，其特征在于：所述音频识别模块包括与音频采集模块相连的A/D转换器，与所述A/D转换器相连的带通滤波器，与所述带通滤波器相连的时频分析模块，以及与所述时频分析模块相连的比较器，所述比较器的输出端连接控制器。
3.根据权利要求2所述的交通电子警察抓拍控制装置，其特征在于：所述控制器分析比较器的输出结果，当所述控制器判定音频采集模块采集道路声音中包含鸣笛音频时，所述控制器向前高清抓拍装置、后高清抓拍装置发送驱动信号编码，所述前高清抓拍装置、后高清抓拍装置接收到驱动信号编码后，开启自动抓拍功能。
4.根据权利要求3所述的交通电子警察抓拍控制装置，其特征在于：所述图片查询模块从前高清抓拍装置、后高清抓拍装置中调取具有相同驱动信号编码的抓拍图片。
5.根据权利要求1所述的交通电子警察抓拍控制装置，其特征在于：所述音频采集模块为呈圆周方向均匀分布设置的阵列麦克风，每个所述麦克风上均设有用于检测采集鸣笛音频大小的音量检测装置。
6.根据权利要求1所述的交通电子警察抓拍控制装置，其特征在于：所述控制器根据鸣笛声源位置驱动前脸图像采集模块对鸣笛车辆前脸图像进行采集，所述控制器通过显示模块显示鸣笛车辆前脸图像、车牌识别模块的识别结果、违章事项。
7.根据权利要求1所述的交通电子警察抓拍控制装置，其特征在于：所述违章信息整合模块对图片合成模块合成的图片、车牌识别模块的识别结果、违章事项进行整合，并将整合结果发送给控制器。
8.根据权利要求7所述的交通电子警察抓拍控制装置，其特征在于：所述控制器通过无线通信模块将违章信息整合模块的整合信息发送到附近交警的手持终端上。
9.一种基于权利要求1所述的交通电子警察抓拍控制装置的抓拍控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、音频采集模块采集道路声音，音频识别模块识别道路声音中是否有鸣笛音频；
S2、控制器判定道路声音中包含鸣笛音频时，控制器向前高清抓拍装置、后高清抓拍装置发送驱动信号编码；
S3、前高清抓拍装置、后高清抓拍装置接收到驱动信号编码后，开启自动抓拍功能；
S4、波束能量差计算模块计算阵列麦克风中位于各直线上的两个麦克风之间采集鸣笛音频大小的差值，数据分析模块将鸣笛音频大小的差值按照从大到小的顺序排列，声源位置判断模块结合鸣笛音频大小差值最大的两个麦克风之间连线方向、鸣笛音频大小判定鸣笛声源位置；
S5、控制器根据鸣笛声源位置驱动前脸图像采集模块对鸣笛车辆前脸图像进行采集，车牌识别模块根据鸣笛车辆前脸图像识别鸣笛车辆车牌，显示模块显示鸣笛车辆前脸图像、车牌识别模块的识别结果、违章事项；
S6、图片查询模块从前高清抓拍装置、后高清抓拍装置中调取具有相同驱动信号编码的抓拍图片，图片裁剪模块根据车牌识别模块的识别结果从抓拍图片中剪裁鸣笛车辆区域，图片合成模块对剪裁抓拍图片进行合成；
S7、违章信息整合模块对合成图片、违章车牌、违章事项进行整合，并将整合结果发送给控制器，控制器通过无线通信模块将整合信息发送到附近交警的手持终端上。
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