CN201465308U - 交通信息全视频检测系统 - Google Patents

Abstract

一种交通信息全视频检测系统，包括一个或多个视频摄像机，用于获取关于道路上的车辆的实时视频信号；通信装置，其一端与视频摄像机的输出端相连，用于传输视频摄像机所获得的所述实时视频信号；工控机及安装于所述工控机上的嵌入式板卡，其中所述工控机的输入端与所述通信装置的另一端相连，接收经所述通信装置传输的实时视频信号，并通过所述嵌入式板卡对实时视频信号进行数据处理、图像识别和检测，以获得交通信息参数。本实用新型对道路交通状况进行不间断地拍摄和传输，并通过在所获得的实时视频信号中划定检测区域，对检测区域内的图像进行数据处理、图像识别和检测，从而获得关于所经过车辆的检测结果，以及获得多种交通信息参数。

Description

交通信息全视频检测系统

技术领域

本实用新型涉及智能交通信息管理技术，特别是对车辆交通信息进行全视频检测的系统。

背景技术

随着经济的发展，交通流量迅猛增长，单靠人工进行统计已经远远不能满足要求。在这种情况下，道路交通信息的自动采集和检测系统越来越多地被予以应用。

道路交通信息的自动采集技术包括微波检测技术、磁场变化检测技术和视频检测技术。目前，常用的交通信息自动采集系统大致包括这样两种主要类型：

其一采用了前端为感应式触发装置、数据采集装置以及视频监控装置，后端为数据运算及存储装置的结构。这种结构的实现过程是这样的：通过在前端路面埋设感应线圈，以车辆经过线圈时所引起的电磁信号的变化作为触发信号被前端车辆检测器所接收，对车辆信息进行处理，并辅助地启动摄像头抓拍图像。车辆检测器将车辆信息等数据以及摄像头将图像，通过前端通信设备传输至后端通信设备，再交由工控机等数据处理设备进行保存和处理。但是这种结构并不是真正意义上的全视频检测，其实施必须依赖于在地面埋设线圈。这不仅会造成对路面的破坏，并且也不便于维护。此外，由于这种结构需要在前端设置车辆检测器，用以检测线圈中的电磁信号变化，增加了在每个监控路段安放车辆检测器的成本，而且室外环境复杂，潮湿、灰尘、震动、温度变化等因素也加剧了仪器的损耗。

还有一种是采用前端摄像头对交通信息进行拍摄，当有车辆通过时，后端处理装置，通过后端通信设备向前端通信设备，进而向前端摄像头发出控制信号，使其对图像进行抓拍，并将所抓拍的图像，由前端通信设备通过后端通信设备传输至后端处理装置进行数据处理。这种结构需要后段处理装置发出控制信号之后，前段摄像头才对图像进行抓拍，增加了前、后端通信设备的复杂度和维护的难度，也增加了系统安装和维护的成本。另外，由于所处理的仅为抓拍的图形，可能出现误拍、漏拍等情况，从而容易获得错误的交通信息。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种对实时视频信号进行不间断地传输，并通过数据处理、图像识别和检测，就可以获得多种交通信息参数的交通信息全视频检测系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种视频检测装置，包括：一个或多个视频摄像机，用于获取关于道路上的车辆的实时视频信号；通信装置，其一端与视频摄像机的输出端相连，用于传输视频摄像机所获得的所述实时视频信号；工控机及安装于所述工控机上的嵌入式板卡，其中所述工控机的输入端与所述通信装置的另一端相连，接收经所述通信装置传输的实时视频信号，并通过所述嵌入式板卡对实时视频信号进行数据处理、图像识别和检测，以获得交通信息参数。

可选的，所述每块嵌入式板卡接收一路或多路所述视频信号，独立完成对视频信号的处理，并通过与所述工控机之间的通信，将所述处理结果保存在所述工控机中。

可选的，所述嵌入式板卡被插设在工控机的PCI插槽内，通过PCI总线接口与工控机相连。

可选的，所述嵌入式板卡包括：图像处理单元，接收所述实时视频信号，通过在每一帧检测图像中划定检测区域，扫描并处理所述区域内的图像，获得图像处理结果；图像识别单元，接收并根据所述图像处理单元的图像处理结果，对所述图像进行识别，获得车头特征；检测单元，接收图像识别单元所获得的车头特征，跟踪所述车头特征，对所述车辆进行检测，获得检测结果。

可选的，所述嵌入式板卡还包括：车流量统计单元，根据所述检测单元的所述检测结果，统计车流量。

可选的，所述嵌入式板卡还包括：车速测量单元，根据所述检测单元的所述检测结果，对道路中车辆的行驶速度进行测量。

可选的，所述嵌入式板卡还包括：车型类别判定单元，根据所述检测结果，判定所述检测车辆所属的类别。

可选的，所述嵌入式板卡还包括：车距计算单元，根据所述检测结果，计算车辆间距以及车头时距。

可选的，所述视频摄像机的检测点架设于道路的断面位置，所述工控机安置于交通中心控制室。

可选的，采用一个所述视频摄像机获取同一个方向所有车道的视频信号。

可选的，当所述视频摄像机的检测点位置距离所述工控机的安放位置较远时，所述通信装置为光端机；当所述视频摄像机的检测点位置在所述工控机的安放位置附近时，所述通信装置为同轴视频传输线。

可选的，还包括显示装置，用于显示从所述嵌入式板卡接收到的视频信号以及数据处理过程的信息。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：通过在后端装置所接收的检测图像中划定检测区域，对所述检测区域进行数据处理、识别和检测，获得关于车辆的交通信息参数，从而将对车辆的识别、检测都通过后端装置完成，实现对车辆的全视频检测，不再依赖于前端装置的触发记录，也不再需要通过控制前端装置而获得所检测的图像，节省了成本，提高了检测精度和处理效率。

附图说明

图1是本实用新型交通信息全视频检测系统实施方式的结构示意图；

图2是图1中图像拍摄装置具体实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型交通信息全视频检测系统中，嵌入式板卡一种实施方式的结构示意图；

图4是本实用新型交通信息全视频检测系统中，嵌入式板卡另一种实施方式的结构示意图；

图5是本实用新型交通信息全视频检测系统中，嵌入式板卡又一种实施方式的结构示意图；

图6是本实用新型交通信息全视频检测系统另一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参考图1，本实用新型实施方式提供了一种交通信息全视频检测系统，包括：一个或多个视频摄像机100，用于获取关于道路上的车辆的实时视频信号；通信装置110，其一端与视频摄像机100的输出端相连，用于传输视频摄像机100所获得的所述实时视频信号；工控机120，以及安装于工控机120上的嵌入式板卡130，其中工控机120的输入端与通信装置110的另一端相连，接收经通信装置110传输的所述实时视频信号，并通过嵌入式板卡130对实时视频信号进行数据处理、图像识别和检测，以获得交通信息参数。

具体来说，视频摄像机100在对道路上的车辆进行拍摄时，可同时拍摄多个车道的视频。为使视频信号中每个车道的宽度大小易于检测，每个视频摄像机100可拍摄2-4个车道的视频信号，也可根据实际需要，对所拍摄车道的数目进行调整。

在具体实施例中，可在道路的任何断面设置视频摄像机100的检测点。以对高速公路的检测为例，参考图2，通过在道路中间的隔离带201设置立柱202，以及在立柱202上架设横臂203，在横臂203上两侧各安装一个摄像头204、205，每个摄像头用于对一侧的路况进行拍摄。

相对于视频摄像机100安装于需要检测交通信息的检测点，工控机120可放置于室内，例如交通中心控制室。通过对室内的温度、湿度、灰尘以及工作电压等因素的控制，使工控机120在合适的工作条件下进行工作，从而保证系统的稳定运行。

视频摄像机100和工控机120之间通过通信装置110进行连接，具体来说，视频摄像机100的输出端与通信装置110的一端相连，并通过通信装置110的另一端连接到工控机120。视频摄像机100将所获得的实时视频信号不间断地通过通信装置110传输至工控机120。

在通信装置110的一种实施例中，当视频摄像机100的检测点位置距离工控机120的安放位置较远，例如安装视频摄像机100的检测点与放置工控机120的交通中心控制室间距大于300米时，通信装置110可为光端机，其中，实时视频数据由光端机视频接口通过光纤，从视频摄像机100输出至工控机120。

在通信装置110的另一种实施例中，当视频摄像机1000的检测点位置在工控机120的安放位置附近，例如安装视频摄像机100的检测点与放置工控机120的交通中心控制室在300米以内时，通信装置110可为同轴视频传输线。

具体来说，工控机120可包括至少一块嵌入式板卡130。其中，所述嵌入式板卡130被插设在工控机120的PCI插槽内，通过PCI总线接口与工控机120相连。每块嵌入式板卡130接收一路或多路所述视频信号，独立地对视频信号进行处理，并通过与工控机120之间的通信，将所述对视频信号的处理结果保存在工控机120中。

参考图3，嵌入式板卡130可包括：图像处理单元301，接收所述实时视频信号，通过在每一帧检测图像中划定检测区域，扫描并处理所述区域内的图像，获得图像处理结果；图像识别单元302，接收并根据所述图像处理单元301的图像处理结果，对所述图像进行识别，获得车头特征；检测单元303，接收图像识别单元302所获得的车头特征，跟踪所述车头特征，对所述车辆进行检测，获得检测结果。

下面以具体实施例对本实用新型交通信息全视频检测系统的各种应用进行说明.其中，参考图2，将摄像头安装于交通路口的各车道上，以每条道路单向4车道为例，在单向方向上安装1部摄像机，双向方向上安装2部摄像机，每部摄像机用以对4个车道中的交通信息进行检测.

本实用新型交通信息全视频检测系统应用于交通流量统计时，参考图4，嵌入式板卡130还可包括：车流量统计单元401，根据所获得的检测结果，统计车流量。

具体来说，初始统计时，车流量计数为零；在统计过程中，摄像头对道路进行拍摄，获得实时视频信号。所拍摄的视频通过光端机传输至嵌入式板卡的图像处理单元301，图像处理单元301对所述实时视频信号进行处理，获得图像处理结果，并通过图像识别单元302，根据所述图像处理结果，对所述图像进行识别，判断有无车头特征。当检测单元303判断出所述图像出现车头特征并且所述车头特征为车头时，车流量统计单元401将车流量计数加1。

本实用新型交通信息全视频检测系统应用于车辆超速监控时，参考图5，嵌入式板卡还可包括：车速测量单元501，根据检测单元303的所述检测结果，对道路中车辆的行驶速度进行测量。

具体来说，摄像头对道路中的实时视频信号进行不间断地拍摄，所拍摄的视频通过光端机传输至嵌入式板卡的图像处理单元301，图像处理单元301对所述实时视频信号进行处理，获得图像处理结果，图像识别单元302根据所述图像处理结果，获得车头特征，检测单元对该车头特征进行跟踪并获得检测结果。当判断出该车头特征为车头时，车速测量单元501根据检测单元303获得的检测结果，计算出所述车头特征经过的实际距离以及对应的时间间隔，并获得该车经过检测区域时的平均速度。另外，车速测量单元501还可根据一个统计周期内，所有车辆的平均速度，获得该统计周期内的平均车辆速度。

当发现有车辆超速时，车速测量单元501可将该车的车辆信息通过工控机的PCI卡槽，记录在工控机中。通过对工控机中所保存的超速车辆信息的查询和记录，可有效地为交通监管工作提供辅助。

其中，所述的车辆信息，可包括车辆的车型、车距等。具体来说，在本实用新型交通信息全视频检测系统的实施例中，嵌入式板卡还可包括：车型类别判定单元，根据所述检测结果，判定所述检测车辆所属的类别；车距计算单元，根据所述检测结果，计算车辆间距以及车头时距。

在本实用新型交通信息全视频检测系统的其它实施方式中，参考图6，本实用新型交通信息全视频检测系统，还可包括显示装置130，用于显示从工控机120接收到的视频信号以及数据处理过程中的相关信息。

具体来说，显示装置130，可包括电脑显示器、平板显示屏，数字CRT显示屏和投影仪等视频显示设备，从工控机120接收模拟视频信号，以及数据处理过程中的相关信息，例如所述预定区域的位置、有没有检测到车辆、所检测到的车辆速度、所检测到的车辆所属类型等，并且对所接收到的上述信息进行显示。显示装置130还可包括视频处理设备，用于对所接收到的模拟视频信号进行处理，使视频画面更为清晰，并将处理过的视频信号通过视频显示设备显示出来。

与现有的交通信息视频检测系统相比，本实用新型交通信息全视频检测系统，具有如下优点：

1.通过在工控机等后端装置所接收的检测图像中划定检测区域，并对所述检测区域进行数据处理、识别和检测，获得关于车辆的交通信息参数，从而将对车辆的识别、检测都通过后端装置完成，真正实现对车辆的全视频检测，不再依赖于前端装置的触发记录，也不再需要通过控制前端装置而获得所检测的图像。

2.由于前端装置安装于室外，损耗大也容易坏，因此将对所述交通信息的检测都通过后端装置完成，使前端装置仅包括视频摄像机，不仅大大降低了前端装置的制作、安装成本，并且也减少了大量维护的花销。

3.所述嵌入式板卡可放置在距离前端装置任意距离的室内，且可独立完成对视频信号的处理，不占用工控机CPU时间。此外，一台工控机可同时处理多块嵌入式板卡的数据，提高了对数据的处理能力和效率。

4.由于不间断地对道路的视频信号进行传输，可通过显示单元，实现对道路实时的监控。

虽然本实用新型已通过较佳实施例说明如上，但这些较佳实施例并非用以限定本实用新型。本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，应有能力对该较佳实施例做出各种改正和补充，因此，本实用新型的保护范围以权利要求书的范围为准。

Claims (12)

1.一种交通信息全视频检测系统，其特征在于，包括：

一个或多个视频摄像机，用于获取关于道路上的车辆的实时视频信号；

通信装置，其一端与视频摄像机的输出端相连，用于传输视频摄像机所获得的所述实时视频信号；

工控机及安装于所述工控机上的嵌入式板卡，其中所述工控机的输入端与所述通信装置的另一端相连，接收经所述通信装置传输的实时视频信号，并通过所述嵌入式板卡对实时视频信号进行数据处理、图像识别和检测，以获得交通信息参数。

2.如权利要求1所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，所述每块嵌入式板卡接收一路或多路所述视频信号，独立完成对视频信号的处理，并通过与所述工控机之间的通信，将所述处理结果保存在所述工控机中。

3.如权利要求1所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，所述嵌入式板卡被插设在工控机的PCI插槽内，通过PCI总线接口与工控机相连。

4.如权利要求1所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，所述嵌入式板卡包括：图像处理单元，接收所述实时视频信号，通过在每一帧检测图像中划定检测区域，扫描并处理所述区域内的图像，获得图像处理结果；图像识别单元，接收并根据所述图像处理单元的图像处理结果，对所述图像进行识别，获得车头特征；检测单元，接收图像识别单元所获得的车头特征，跟踪所述车头特征，对所述车辆进行检测，获得检测结果。

5.如权利要求4所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，所述嵌入式板卡还包括：车流量统计单元，根据所述检测单元的所述检测结果，统计车流量。

6.如权利要求4所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，所述嵌入式板卡还包括：车速测量单元，根据所述检测单元的所述检测结果，对道路中车辆的行驶速度进行测量。

7.如权利要求4所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，所述嵌入式板卡还包括：车型类别判定单元，根据所述检测结果，判定所述检测车辆所属的类别。

8.如权利要求4所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，所述嵌入式板卡还包括：车距计算单元，根据所述检测结果，计算车辆间距以及车头时距。

9.如权利要求1所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，所述视频摄像机的检测点架设于道路的断面位置，所述工控机安置于交通中心控制室。

10.如权利要求1所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，采用一个所述视频摄像机获取同一个方向所有车道的视频信号。

11.如权利要求1所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，当所述视频摄像机的检测点位置距离所述工控机的安放位置较远时，所述通信装置为光端机；当所述视频摄像机的检测点位置在所述工控机的安放位置附近时，所述通信装置为同轴视频传输线。

12.如权利要求1所述的交通信息全视频检测系统，其特征在于，还包括显示装置，用于显示从所述嵌入式板卡接收到的视频信号以及数据处理过程的信息。

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