CN202018736U - 车载占用公交车道违法监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开车载占用公交车道违法监测系统，包括一个服务器和若干个数据终端，服务器和数据终端之间通过3G无线传输设备进行数据传输；其中所述数据终端包括高清智能摄像机、GPS定位模块、3G无线发射模块；所述服务器包括3G无线接收模块、中心系统、数据上传模块。本实用新型的有益效果为：画面质量更好、可靠性好、能耗低、建设运营成本低、安装位置灵活。是固定监测的路况违法监测系统的一个很好的补充，可以监测到现有监测系统的很多盲区。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交通监测系统，特别是一种车载占用公交车道违法监测系统。
背景技术
随着机动车保有量的逐年上升，对交通监测系统的要求也越来越高，传统的固定式违法监测系统在使用中逐渐暴露出一些不足之处。
首先，模拟相机拍摄的标清视频有局限性，已不能满足违法监测系统日益增长的要求。相对于高清视频来说，标清视频的画面清晰度、色彩还原度等都有很大差距，有时抓拍图片因为不清晰而不能作为违法证据，而高清图片的细节表现能力很强，车牌过小也很清晰，人眼完全能够识别。另外标清视频分辨率只有200万像素高清视频的1/5，用标清相机实现抓拍功能，两条车道需要两台特写相机来抓拍车辆特写，还需要一台全景相机配合拍摄整个场景；而使用200万像素的高清相机只需要一台，即可实现三台标清相机所能实现的功能，不仅可以拍摄车辆特写，还能提供场景信息，且画面质量更好。
第二，系统前端硬件设备较多，稳定性不足，安装调试不便。通常标清违章监测系统的前端设备包括相机、补光灯、视频检测器、集线器/路由器、光端机等。由于设备较多，出现问题的可能性也会增大，造成整个系统稳定性下降，同时相机和处理设备并不安装在一起，多余的引线也会造成不稳定的因素，排查故障也有困难。另外因为相机和软件的调整往往要配合进行，这种分离式的设计也会给调试安装造成不便。更进一步，如果想迁移设备到别的设置点，也会很困难。安装调试成本的上升直接制约监测点的数量。
第三，前端设备功耗较高，加大了管理部门建设以及运营成本，不符合节能减排的要求。目前使用工控机加标清摄像机的违法监测系统的前端设备平均一路的功耗大约在70至150瓦左右，处于一个较高的水平。同时系统设备庞大，使得系统无法实现车载化。
第四，传统交通监测设备采用光纤传输数据，光纤网路的建设和运营成本相对较高。而采用新一代3G无线传输，在带宽满足应用需求的前提下，不但不需要铺设光纤，而且使用单位可以将系统灵活地安装在任何一个有3G无线信号的地方，从而节省了建设和运维成本。
第五，安装位置严重受限。由于受电源、网络以及安装工艺的要求，使得系统对安装位置、环境要求较高，在一些不便布网、取电的环境中，无法安装系统，产生布控盲区，所以由于监控盲区的存在，使现有的交通检测系统的监控存在很多局限。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种车载占用公交车道违法监测系统，以解决现有固定式违法监测系统画面质量差、可靠性差、能耗高、建设运营成本高和安装位置严重受限的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
车载占用公交车道违法监测系统，包括一个服务器和若干个数据终端，服务器和数据终端之间通过3G无线传输设备进行数据传输；其中
所述数据终端包括
高清智能摄像机，安装在车辆的车头或车尾位置，用于抓拍违法车辆占用公交车道的图像，并进行识别处理；
GPS定位模块，实时检测数据终端的GPS位置数据，并将位置数据发送给高清智能摄像机；
3G无线发射模块，用于将识别处理后的图像数据和GPS位置数据发送给服务器；
所述GPS定位模块为独立的便携式GPS卫星定位设备。
所述高清智能摄像机包括
图像采集模块，用于抓拍违法车辆占用公交车道的图像，并将图像数据发送给识别处理模块；
识别处理模块，接收图像采集模块发送的图像数据，并对所述图像数据进行识别和处理，并将处理后的图像数据连同GPS位置数据一起发送至3G无线发射模块；
所述服务器包括
3G无线接收模块，用于接收数据终端的3G无线发射模块发出的图像数据和GPS位置数据，并将图像数据和GPS位置数据传递给中心系统；
中心系统，对获得的图像数据和GPS位置数据进行打包加密，发送至数据上传模块，同时进行备份；
数据上传模块，将打包加密后的数据上传到交管局管理平台。
可选择的，所述数据终端采用高清智能摄像机，高清智能摄像机安装在车辆的车头或车尾的位置；所述识别处理模块是一个独立的图像处理专用DSP芯片，是高清智能摄像机内的一部分。
这样就可以使每辆汽车只需要安装一套车载占用公交车道违法监测系统，就可以同时检测汽车前面和后面的公交车道违法占道的情况。
本实用新型的有益效果为：(1)画面质量更好，与采用固定的高处摄像头向下倾斜拍摄相比，本实用新型的摄像头可以采用与车牌同样的高度，水平垂直拍摄，图像会更为清晰；(2)可靠性好，系统组成设备较少且均为高集成化、嵌入式设备，安装简单，使得其整体故障率明显低于多设备节点系统；(3)能耗低，系统组成设备较少且均高集成化，使得其能耗较低；(4)建设运营成本低，与建设、安装和运营光纤网络相比，采用满足带宽要求的高集成化的无线数据传输模块的系统整体成本较低；(5)安装位置灵活，由于系统组成设备较少且均为高集成化、嵌入式设备，体积较小、能耗低，故安装位置受布网、取电影响较小，如可安装在公交车头部或者尾部。是固定监测的路况违法监测系统的一个很好的补充，可以监测到现有监测系统的很多盲区。
本专利提出的车载占用公交车道违法监测系统运用高清智能相机识别技术+3G无线传输技术+GPS定位技术，使得该系统不仅是节能减排的绿色系统，而且可以在城市道路灵活布控，更充分地发挥出违法监测系统的管、控、查等功能。
系统采用完全智能化的视频分析技术，不依赖任何其它外部触发装置，可对图像中的一个或多个全景中的车辆行为进行检测和跟踪，从而实现对机动车违法占用公交车道行驶进行抓拍，并且系统扩展功能强。
该产品采用先进的视频触发技术和国际领先的计算机人工智能算法，具有准确性高，速度快的优点，且最大程度抑制了光照变化、阴影、雨雪等各种因素对精度的影响。
附图说明
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的车载占用公交车道违法监测系统的模块结构图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的车载占用公交车道违法监测系统，包括一个服务器1和若干个数据终端2，服务器1和数据终端2之间通过3G无线传输设备进行数据传输；其中
所述数据终端2包括
高清智能摄像机22，安装在车辆的车头或车尾位置，用于抓拍违法车辆占用公交车道的图像，并进行识别处理；高清智能摄像机22采用高清技术，系统可以在相对较小的场景看到更清楚的细节特征，同时一台设备可以监控多条车道。
GPS定位模块21，实时检测数据终端的GPS位置数据，并将位置数据发送给高清智能摄像机22；
3G无线发射模块23，用于将识别处理后的图像数据和GPS位置数据发送给服务器1；
所述GPS定位模块21为独立的便携式GPS卫星定位设备。系统根据GPS实时收集到的经纬度坐标信息，智能机内部通过算法匹配，对获得到的经纬度信息进行的坐标定位与方向判断，来判别公交行驶的线路以及行驶方向。
所述高清智能摄像机22包括
图像采集模块222，用于抓拍违法车辆占用公交车道的图像，并将图像数据发送给识别处理模块221；
识别处理模块221，接收图像采集模块222发送的图像数据，并对所述图像数据进行识别和处理，并将处理后的图像数据连同GPS位置数据一起发送至3G无线发射模块23；
采用自主研发的国际领先的计算机视觉分析算法，具有分析精确、运算速度快、分析方式多等优点，尽最大可能抑制了光照强度变化，行人、自行车、树木阴影等各种因素引起的误报，能够实现24小时全天候检测。
所述服务器1包括
3G无线接收模块13，用于接收数据终端的3G无线发射模块发出的图像数据和GPS位置数据，并将图像数据和GPS位置数据传递给中心系统；
中心系统12，对获得的图像数据和GPS位置数据进行打包加密，发送至数据上传模块11，同时进行备份；
数据上传模块11，将打包加密后的数据上传到交管局管理平台。
可选择的，所述数据终端2采用高清智能摄像机22，高清智能摄像机22安装在车辆的车头或车尾的位置；所述识别处理模块221是一个独立的图像处理专用DSP芯片，是高清智能摄像机22的一个组成部分。
这样就可以使每辆汽车只需要安装一套车载占用公交车道违法监测系统，就可以同时检测汽车前面和后面的公交车道违法占道的情况。
本实用新型的有益效果为：(1)画面质量更好，与采用固定的高处摄像头向下倾斜拍摄相比，本实用新型的摄像头可以采用与车牌同样的高度，水平垂直拍摄，图像会更为清晰；(2)可靠性好，系统组成设备较少且均为高集成化、嵌入式设备，安装简单，使得其整体故障率明显低于多设备节点系统；(3)能耗低，系统组成设备较少且均高集成化，使得其能耗较低；(4)建设运营成本低，与建设、安装和运营光纤网络相比，采用满足带宽要求的高集成化的无线数据传输模块的系统整体成本较低；(5)安装位置灵活，由于系统组成设备较少且均为高集成化、嵌入式设备，体积较小、能耗低，故安装位置受布网、取电影响较小，如可安装在公交车头部或者尾部。
本专利提出的车载占用公交车道违法监测系统运用高清智能相机识别技术+3G无线传输技术+GPS定位技术，使得该系统不仅是节能减排的绿色系统，而且可以在城市道路灵活布控，更充分地发挥出违法监测系统的管、控、查等功能。
系统采用完全智能化的视频分析技术，不依赖任何其它外部触发装置，可对图像中的一个或多个全景中的车辆行为进行检测和跟踪，从而实现对机动车违法占用公交车道行驶进行抓拍，并且系统扩展功能强。
该产品采用先进的视频触发技术和国际领先的计算机人工智能算法，具有准确性高，速度快的优点，且最大程度抑制了光照变化、阴影、雨雪等各种因素对精度的影响。
系统采用单高清200万像素以上分辨率视频流检测方式，所获得到的违法图片质量整体清晰通透、检测场景较大、机动车违法过程明显、车型车体车牌号码清晰可见、道路信息标识标志反映准确。
当车辆经过监测断面时，系统将会快速地检测到这一变化，并通过对这一变化进行分析处理来判断是否为车辆通过，当检测到有车辆通过时，系统会立即保存该车的车牌识别图片并上传至中心，指挥中心可以实时分析比对回传数据打击逃逸、盗抢等布控车辆。
系统软件自动识别出通过路口的机动车车牌(含汉字、字母及数字和车牌颜色)，可识别的车牌种类包括民用车牌、武警、外交等类型的牌照以及2002式牌照；并可识别车辆类型(大、中、小)和车牌颜色。
系统安装在公交车前或者车尾，通过视频分析机动车的车牌号码，并实时判别GPS获得的路段信息，当发现有机动车占用公交车道行驶时，系统可以对行驶在公交车前的机动车进行实时抓拍2～3张图像，以便反映机动车违法行为，有效打击违法占用公交车道行为。并对这类违法行为进行自动记录和数据上传。
这里说的数据上传并不是指相机将抓拍结果上传到中心管理服务器，而是指中心管理服务器通过数据上传工具将合成的图片上传到交管局上级管理平台，作为交管局处罚的依据。系统将自动将前端设备所回传的数据进行区域分类，公交车行驶各个区域的违章数据将分别上传到各支队数据库，以便各支队进行处罚调用。
获得到数据后，系统自动连接3G无线传输设备，将数据打包加密上传到中心平台中，在设备传输时，3G无线设备自动在网络中建立一条专用VPN传输通道，并且设备使用专用的IP地址将本车的数据进行回传，确保获得到数据的完整与安全性，同时如果遇到网络不稳定时，系统将自动启用断点续传功能，将数据临时保存在相机内部存储空间中，网络恢复后继续将数据上传到中心平台。
本系统还具有的功能包括：
根据车辆位置与限行时间的数据筛选，智能筛选不符合要求的违章数据，如公交车行驶路段不属于处罚路段，不属于车辆禁行时间，都会自动过滤，不上传到交管局。
公交车道检测，通过图像分析算法，自动识别违章车辆占用黄线禁行车道，而不是普通车道等图片，从而提高检测有效率。
抓拍图片备份，调试器将违章抓拍图片保存到本地后，数据上传工具自动检测此文件夹，并检测违章数据的是否在可过滤的范围中，如果是需要过滤的数据，则将此违章数据保存到一个本地目录，如果是可以上传的数据，则保存在另一个文件夹中，用作备份。
Claims (6)
1.车载占用公交车道违法监测系统，其特征在于，包括一个服务器和若干个数据终端，服务器和数据终端之间通过3G无线传输设备进行数据传输；其中
所述数据终端包括
高清智能摄像机，安装在车辆的车头或车尾位置，用于抓拍违法车辆占用公交车道的图像，并进行识别处理；
GPS定位模块，实时检测数据终端的GPS位置数据，并将位置数据发送给高清智能摄像机；
3G无线发射模块，用于将识别处理后的图像数据和GPS位置数据发送给服务器。
2.根据权利要求1所述的车载占用公交车道违法监测系统，其特征在于，所述服务器包括
3G无线接收模块，用于接收数据终端的3G无线发射模块发出的图像数据和GPS位置数据，并将图像数据和GPS位置数据传递给中心系统；
中心系统，对获得的图像数据和GPS位置数据进行打包加密，发送至数据上传模块，同时进行备份；
数据上传模块，将打包加密后的数据上传到交管局管理平台。
3.根据权利要求1所述的车载占用公交车道违法监测系统，其特征在于，所述高清智能摄像机包括
图像采集模块，用于抓拍违法车辆占用公交车道的图像，并将图像数据发送给识别处理模块；
识别处理模块，接收图像采集模块发送的图像数据，并对所述图像数据进行识别和处理，并将处理后的图像数据连同GPS位置数据一起发送至3G无线发射模块。
4.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的车载占用公交车道违法监测系统，其特征在于，所述数据终端采用高清智能摄像机，高清智能摄像机安装在车辆的车头或车尾的位置。
5.根据权利要求4所述的车载占用公交车道违法监测系统，其特征在于，所述识别处理模块是一个独立的图像处理专用DSP芯片，是高清智能摄像机内的一部分。
6.根据权利要求1所述的车载占用公交车道违法监测系统，其特征在于，所述GPS定位模块为独立的便携式GPS卫星定位设备。
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