CN111896685A - 一种汽车尾气远程监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车尾气远程监测系统，该监测系统包括：汽车尾气检测模块、云端监管中心、道路尾气检测模块、道路尾气分析模块、驱动模块、摄像模块、图像分析模块、匹配模块、汽车尾气分析模块和告警模块；其中，所述汽车尾气检测模块设置在汽车的尾气出口端，所述道路尾气检测模块和摄像模块部署在监测区域内的道路旁。通过对该监测区域的内的道路尾气数据进行采集，当发现该监测区域内的道路尾气含量超标时，对通过该监测区域内的汽车进行图像采集，筛查出尾气排放超标的车辆，并进行通过告警模块进行预警。
Description
技术领域
本发明涉及汽车远程监控技术领域，具体涉及一种汽车尾气远程监测系统。
背景技术
汽车排放的尾气中主要包含CO2、CO和CH化物以及NO化物，随着机动车辆的迅速增长，排放到空气中的尾气会越来越多，造成的温室效应等负面影响也日益严重。目前一般是在汽车出厂时对汽车的相关指标进行控制，汽车售出后以年检的方式对汽车尾气排放水平进行检测，大多采用怠速法和简易工况法模拟实际行驶状态，无法在汽车正常行驶状态中实时判断其尾气造成的污染程度。另外就是对马路上的空气进行检测，用以判断众多汽车排放尾气的含量及浓度。目前还没有一种完整的监测系统，无法在汽车行驶过程中实时远程监测每一辆汽车所排放的尾气，无法及时地找到尾气排放超标的车辆，也无法对超标车辆及时警告和处置，因此对汽车尾气排放的控制难度比较大，不利于空气质量的改善。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种汽车尾气远程监测系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种汽车尾气远程监测系统，该监测系统包括：汽车尾气检测模块、云端监管中心、道路尾气检测模块、道路尾气分析模块、驱动模块、摄像模块、图像分析模块、匹配模块、汽车尾气分析模块和告警模块；其中，所述汽车尾气检测模块设置在汽车的尾气出口端，所述道路尾气检测模块和摄像模块部署在监测区域内的道路旁；
所述汽车尾气监测模块，用于采集该汽车的尾气数据，并将发送至所述云端监管中心进行存储；
所述云端监管中心，用于存储各汽车的身份信息，所述身份信息包括：车牌信息、车主信息、设置在该汽车的尾气出口端的汽车尾气检测模块的标签以及其采集的尾气数据；
所述道路尾气检测模块，用于采集其所在位置附近的道路尾气数据，并发送至所述道路尾气分析模块；
所述道路尾气分析模块，用于对接收到的道路尾气数据进行分析，判断监测区域内的道路尾气含量是否超标；若超标，则发送控制指令至所述驱动模块；
所述驱动模块，用于根据接收到的控制指令，驱动所述摄像模块进行图像采集；
所述摄像模块，用于对通过所述监测区域内的汽车进行图像采集；
所述图像分析模块，用于对所述摄像模块采集的汽车图像进行分析，获取汽车的车牌信息，并发送至所述匹配模块；
所述匹配模块，与所述云端监管中心通讯连接，其用于根据接收到的车牌信息以及存储的各汽车的身份信息，匹配出通过所述监测区域内的汽车的尾气数据，并将匹配到的数据发送至所述汽车尾气分析模块；
所述汽车尾气分析模块，用于对接收到的尾气数据进行分析，判断通过所述监测区域内的汽车的尾气数据是否超标，筛选出尾气数据超标的车辆，并通过所述告警模块进行预警。
在一种可选的实施方式中，所述道路尾气检测模块为多个，多个所述道路尾气检测模块分布在所述监测区域内的道路旁。
在一种可选的实施方式中，所述摄像模块为多个，多个所述摄像模块分布在所述监测区域内的道路旁。
在一种可选的实施方式中，该监测系统还包括：测速模块；
所述驱动模块还用于根据接收到的控制指令，驱动所述测速模块采集通过所述监测区域内各汽车的车速，所述测速模块将采集到的各汽车的车速信息发送至所述云端监管中心进行存储；
其中，所述测速模块为多个，多个所述测速模块分布在所述监测区域内的道路旁。
在一种可选的实施方式中，所述匹配模块，还用于根据接收到的车牌信息以及存储的各汽车的身份信息，匹配出通过所述监测区域内的汽车的车速信息，并将匹配到的车速信息发送至所述汽车尾气分析模块；
所述汽车尾气分析模块，用于根据接收到的尾气数据与车速信息，判断通过所述监测区域内的汽车的尾气数据是否超标，筛选出尾气数据超标的车辆，并通过所述告警模块进行预警。
在一种可选的实施方式中，所述图像分析模块包括：图像降噪单元、图像分割单元和特征提取单元；
所述图像降噪单元，用于对采集的图像作降噪处理；
所述图像分割单元，用于对降噪后的图像进行分割；
所述特征提取单元，用于从降噪后的图像中提取汽车的车牌特征数据。
在一种可选的实施方式中，所述汽车尾气监测模块包括：套设在汽车排气管道外的套筒和尾气采集组件；其中，所述尾气采集组件设置在所述套筒内。
在一种可选的实施方式中，该监测系统还包括：与所述汽车尾气分析模块无线连接的车载终端设备；所述汽车尾气分析模块根据筛查出的尾气数据超标的车辆，向相应汽车的车载终端设备发送告警信息，以告知相应的车主汽车尾气排放超标。
本发明的有益效果为：本发明的目的在于提供一种汽车尾气远程监测系统，通过对该监测区域的内的道路尾气数据进行采集，当发现该监测区域内的道路尾气含量超标时，对通过该监测区域内的汽车进行图像采集，筛查出尾气排放超标的车辆，并进行通过告警模块进行预警。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种汽车尾气远程监测系统的框架结构图；
图2是本发明实施例提供的图像分析模块的框架结构图。
附图标记：汽车尾气检测模块1、云端监管中心2、道路尾气检测模块3、道路尾气分析模块4、驱动模块5、摄像模块6、图像分析模块7、匹配模块8、汽车尾气分析模块9、告警模块10、车载终端设备11、测速模块12、图像降噪单元71、图像分割单元72、特征提取单元73。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
图1示出了一种汽车尾气远程监测系统，该系统包括：汽车尾气检测模块1、云端监管中心2、道路尾气检测模块3、道路尾气分析模块4、驱动模块5、摄像模块6、图像分析模块7、匹配模块8、汽车尾气分析模块9和告警模块10；其中，所述汽车尾气检测模块1设置在汽车的尾气出口端，所述道路尾气检测模块3和摄像模块6部署在监测区域内的道路旁；
所述汽车尾气监测模块1，用于采集该汽车的尾气数据，并将发送至所述云端监管中心2进行存储；
所述云端监管中心2，用于存储各汽车的身份信息，所述身份信息包括：车牌信息、车主信息、设置在该汽车的尾气出口端的汽车尾气检测模块1的标签以及其采集的尾气数据；
所述道路尾气检测模块3，用于采集其所在位置附近的道路尾气数据，并发送至所述道路尾气分析模块4；
所述道路尾气分析模块4，用于对接收到的道路尾气数据进行分析，判断监测区域内的道路尾气含量是否超标；若超标，则发送控制指令至所述驱动模块5；
所述驱动模块5，用于根据接收到的控制指令，驱动所述摄像模块6进行图像采集；
所述摄像模块6，用于对通过所述监测区域内的汽车进行图像采集；
所述图像分析模块7，用于对所述摄像模块6采集的汽车图像进行分析，获取汽车的车牌信息，并发送至所述匹配模块8；
所述匹配模块8，与所述云端监管中心2通讯连接，其用于根据接收到的车牌信息以及存储的各汽车的身份信息，匹配出通过所述监测区域内的汽车的尾气数据，并将匹配到的数据发送至所述汽车尾气分析模块9；
所述汽车尾气分析模块9，用于对接收到的尾气数据进行分析，判断通过所述监测区域内的汽车的尾气数据是否超标，筛选出尾气数据超标的车辆，并通过所述告警模块10进行预警。
通过对该监测区域的内的道路尾气数据进行采集，当发现该监测区域内的道路尾气含量超标时，对通过该监测区域内的汽车进行图像采集，筛查出尾气排放超标的车辆，并通过告警模块10进行预警。
在一种可行的实施方式中，道路尾气检测模块3为多个，多个道路尾气检测模块3分布在监测区域内的道路旁。在监测区域内设置多个道路尾气监测模块4，扩大了对监测区域内道路尾气监测的面积，减少了该监测系统的监测误差。
在一种可行的实施方式中，摄像模块6为多个，多个摄像模块6分布在监测区域内的道路旁。在监测区域内设置多个摄像模块6，以保证能够准确地抓拍到通过该监测区域的汽车的车辆的车牌信息，以便于后续对各个汽车的汽车尾气排放量进行追踪筛查。
在另一种可行的实施方式中，该监测装置还包括：测速模块12。
驱动模块5还可以根据接收到的控制指令，驱动测速模块12采集通过监测区域内各汽车的车速，测速模块12将采集到的各汽车的车速信息发送至云端监管中心2进行存储；其中，测速模块12为多个，多个测速模块12分布在监测区域内的道路旁。
在另一种可行的实施方式中，匹配模块8还用于根据接收到的车牌信息以及存储的各汽车的身份信息，匹配出通过该监测区域内的汽车的车速信息，并将匹配到的车速信息发送至汽车尾气分析模块4；汽车尾气分析模块4，根据接收到的尾气数据以及车速信息，判断通过该监测区域内的汽车的尾气数据是否超标，筛选出尾气数据超标的车辆，并通过告警模块10进行预警。由于汽车在各种车速下的尾气排量以及尾气浓度有统计关系的，具有一定得范围值，通过将汽车车速与尾气超标物质的含量进行比对，可发现尾气排出异常的车辆，提高了筛查出尾气排放异常汽车的准确率。
在一种可行的实施方式中，参见图2，图像分析模块7包括：图像调优单元71、图像分割单元72和特征提取单元73。
图像调优单元71，用于对采集的图像作调优处理；
所述图像分割单元72，用于对调优后的图像进行分割；
所述特征提取单元73，用于从调优后的图像中提取汽车的车牌特征数据。
在一种可选的实施方式中，所述的对采集的图像作调优处理，具体是：
(1)对采集的图像作灰度化处理；
(2)以像素点Q为中心，选取一个大小为M×M大小的滑动窗口，利用下式计算像素点Q与该滑动窗口内的其他像素点的亲疏度Cld(Q，Qn)，若
则将像素点Qn加入到集合ψQ中，其中，亲疏度Cld(Q，Qn)可利用下式计算得到：
式中，Cld(Q，Qn)为像素点Q与像素点Qn的亲疏度值，g(Q)、g(Qn)分别为像素点Q与像素点Qn的灰度值，gmax、gmin分别为灰度化后的图像的最大灰度值和最小灰度值，xQ、yQ分别为像素点Q的横坐标和纵坐标，
分别为像素点Qn的横坐标和纵坐标，Dmax、Dmin分别为该滑动窗口内其他像素点与像素点Q的距离最大值和最小值；M2-1为该滑动窗口内其他像素点个数；
(3)遍历像素点Q的滑动窗口内邻域像素点，得到集合ψQ；
(4)基于得到的集合ψQ，利用下方的调优函数对像素点Q的灰度值进行调优，得到调优后的像素点Q的灰度值：
式中，g′(Q)为调优后的像素点Q的灰度值，d(Q，Qn)为像素点Q与像素点Qn之间的空间距离，σsQ为空间邻近度系数，σgQ为灰度相似度系数；
(5)遍历灰度化后的所有像素点，所有调优后像素点构成的集合即为调优后的图像。
有益效果：在上述调优过程中，通过计算像素点与其滑动窗口内邻域像素点的亲疏度值，剔除与像素点亲疏度相对远的邻域像素点(其中亲疏度值越大，代表着两个像素点亲疏度越远)，进而确定一个集合，基于确定的集合，利用调优函数对像素点的灰度值进行调优，从而能够最大程度地保护图像的边缘特征和细节特征，有利于后续提取到汽车的车牌号信息，实现对汽车车牌号的准确识别，提高整个监测装置的准确性和可靠性。
在一种可选的实施方式中，汽车尾气监测模块1包括：套设在汽车排气管道外的套筒和尾气采集组件；其中，所述尾气采集组件设置在套筒内。
在一种可选的实施方式中，该尾气采集组件包括：一氧化碳检测传感器、氮化物检测传感器和氮氧化合物传感器等。
在一种可选的实施方式中，该监测系统还包括：与汽车尾气分析模块9无线连接的车载终端设备11；汽车尾气分析模块9根据筛查出的尾气数据超标的车辆，向相应汽车的车载终端设备发送告警信息，以告知相应的车主其汽车尾气排放超标。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种汽车尾气远程监测系统，其特征在于，包括：汽车尾气检测模块、云端监管中心、道路尾气检测模块、道路尾气分析模块、驱动模块、摄像模块、图像分析模块、匹配模块、汽车尾气分析模块和告警模块；其中，所述汽车尾气检测模块设置在汽车的尾气出口端，所述道路尾气检测模块和摄像模块部署在监测区域内的道路旁；
所述汽车尾气监测模块，用于采集该汽车的尾气数据，并将发送至所述云端监管中心进行存储；
所述云端监管中心，用于存储各汽车的身份信息，所述身份信息包括：车牌信息、车主信息、设置在该汽车的尾气出口端的汽车尾气检测模块的标签以及其采集的尾气数据；
所述道路尾气检测模块，用于采集其所在位置附近的道路尾气数据，并发送至所述道路尾气分析模块；
所述道路尾气分析模块，用于对接收到的道路尾气数据进行分析，判断监测区域内的道路尾气含量是否超标；若超标，则发送控制指令至所述驱动模块；
所述驱动模块，用于根据接收到的控制指令，驱动所述摄像模块进行图像采集；
所述摄像模块，用于对通过所述监测区域内的汽车进行图像采集；
所述图像分析模块，用于对所述摄像模块采集的汽车图像进行分析，获取汽车的车牌信息，并发送至所述匹配模块；
所述匹配模块，与所述云端监管中心通讯连接，其用于根据接收到的车牌信息以及存储的各汽车的身份信息，匹配出通过所述监测区域内的汽车的尾气数据，并将匹配到的数据发送至所述汽车尾气分析模块；
所述汽车尾气分析模块，用于对接收到的尾气数据进行分析，判断通过所述监测区域内的汽车的尾气数据是否超标，筛选出尾气数据超标的车辆，并通过所述告警模块进行预警。
2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气远程监测系统，其特征在于，所述道路尾气检测模块为多个，多个所述道路尾气检测模块分布在所述监测区域内的道路旁。
3.根据权利要求1所述的一种汽车尾气远程监测系统，其特征在于，所述摄像模块为多个，多个所述摄像模块分布在所述监测区域内的道路旁。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种汽车尾气远程监测系统，其特征在于，还包括：测速模块；
所述驱动模块还用于根据接收到的控制指令，驱动所述测速模块采集通过所述监测区域内各汽车的车速，所述测速模块将采集到的各汽车的车速信息发送至所述云端监管中心进行存储；
其中，所述测速模块为多个，多个所述测速模块分布在所述监测区域内的道路旁。
5.根据权利要求4所述的一种汽车尾气远程监测系统，其特征在于，所述匹配模块，还用于根据接收到的车牌信息以及存储的各汽车的身份信息，匹配出通过所述监测区域内的汽车的车速信息，并将匹配到的车速信息发送至所述汽车尾气分析模块；
所述汽车尾气分析模块，用于根据接收到的尾气数据与车速信息，判断通过所述监测区域内的汽车的尾气数据是否超标，筛选出尾气数据超标的车辆，并通过所述告警模块进行预警。
6.根据权利要求5所述的一种汽车尾气远程监测系统，其特征在于，所述图像分析模块包括：图像降噪单元、图像分割单元和特征提取单元；
所述图像降噪单元，用于对采集的图像作降噪处理；
所述图像分割单元，用于对降噪后的图像进行分割；
所述特征提取单元，用于从降噪后的图像中提取汽车的车牌特征数据。
7.根据权利要求1所述的一种汽车尾气远程监测系统，其特征在于，所述汽车尾气监测模块包括：套设在汽车排气管道外的套筒和尾气采集组件；其中，所述尾气采集组件设置在所述套筒内。
8.根据权利要求1所述的一种汽车尾气远程监测系统，其特征在于，还包括与所述汽车尾气分析模块无线连接的车载终端设备；所述汽车尾气分析模块根据筛查出的尾气数据超标的车辆，向相应汽车的车载终端设备发送告警信息，以告知相应的车主汽车尾气排放超标。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20201106 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |