CN206321297U - 一种结合路面特征的道路积水数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种结合路面特征的道路积水数据采集系统，包括图像采集装置、数据服务器和警示装置，图像采集装置和警示装置分别与数据服务器相连接，数据服务器包括图像采集卡、存储器和图像处理器。图像处理器，分别与所述图像采集卡、存储器和警示装置相连接，数字图像信号数据并计算获取采集积水监测点道路路面积水各水面边界信息和水位信息，进而获取积水的警示信息以传送至警示装置。该道路积水数据采集系统，利用图像处理的方式的对检测点道路上的积水情况进行监测，适用于中间具有凹凸、变形不规则等各种不同状况道路路面的积水检测，准确的反应路面上的积水情况，指导性更强，适用性更广。

Description

一种结合路面特征的道路积水数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及城市公共安全监测技术领域，具体涉及一种结合路面特征的道路积水数据采集系统。

背景技术

随着城市交通发展，出现了越来越多的立交桥、涵洞等道路设施，每逢雨季降水量过大时，会引发积水和内涝，造成交通不便、人民生命财产损失等危害。

现有的道路积水监测方案主要分为人工监测和通过设备监测，人工监测费时费力。设备监测需要安装新的设备并维护，成本较高，且适用情况少。如申请公布号为CN104061977A(申请号为201410233256.7)的中国发明专利申请《一种压阻传感式隧道积水警示装置》，其中公开的压阻传感式隧道积水警示装置则需要铺设在隧道和涵洞内，以用于实现积水水位的检测。铺设成本高，且该压阻传感式隧道积水警示装置仅能检测设置位置的水位，不适用于中间凹凸或者路面变形而不规则的道路积水点监测，不能准确的反映水面下道路的异常情况，适用范围较小。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种成本低，能够准确检测各种路面状况的道路积水情况的结合路面特征的道路积水数据采集系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种结合路面特征的道路积水数据采集系统，其特征在于包括：

图像采集装置，用于采集积水监测点道路的路面特征图像数据；

数据服务器，与所述图像采集装置通讯连接，用于处理和计算图像采集装置传送的图像数据以获取路面的积水情况；

警示装置，与所述数据服务器相连接，接收数据服务器传送的数据并告警路面的积水情况；

所述数据服务器包括：

图像采集卡，与所述图像采集装置相连接，将图像采集装置采集的图像数据转换为离散的数字图像信号；

存储器，与所述图像采集卡相连接，用于存储图像采集卡传送的数字图像信号数据；

图像处理器，分别与所述图像采集卡、存储器和警示装置相连接，用于处理存储器中的数字图像信号数据并计算获取采集积水监测点道路路面积水各水面边界信息和水位信息，进而获取积水的警示信息以传送至警示装置。

为了扩大道路积水数据采集系统的监测范围，还包括设置在所述积水监测点道路上的水位标尺。

可选择地，所述警示装置为警示灯和/或显示装置。

低成本地，所述图像采集装置为道路上的监控设备。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型中的结合路面特征的道路积水数据采集系统，利用图像处理的方式的对检测点道路上的积水情况进行监测。如此可以获取路面上各个位置的积水深度，适用于中间具有凹凸、变形不规则等各种不同状况道路路面的积水检测，准确的反应路面上的积水情况，指导性更强，适用性更广。本实用新型中采用的图像采集装置可以利用原有道路上的监控设备，基本无需铺设新的监控设施，节省了安装和维护成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中结合路面特征的道路积水数据采集系统的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的结合路面特征的道路积水数据采集系统包括图像采集装置1、数据服务器2和警示装置3。

其中图像采集装置1可以采用道路上原有的监控设备，即道路上安装的摄像头等装置，无需重新铺设新的设备，有效降低了设备成本。该图像采集装置1用于采集检测点道路的路面特征图像数据。

数据服务器2则与图像采集装置1通讯连接，用于处理和计算图像采集装置1传送的图像数据以获取路面的积水情况。数据服务器2中对图像数据的处理和计算均采用现有的图像处理算法。

该数据服务器2具体包括图像采集卡21、存储器22和图像处理器23。

图像采集卡21与所述图像采集装置1相连接，该图像采集卡21根据需要在现有的图像采集卡21中进行选择，该图像采集卡21能够将图像采集装置1传送的图像数据进行拉伸、降噪、压缩等初步处理，进而转换为离散的数字图像信号，以方便图像处理器23进行处理计算。

存储器22则与图像采集卡21相连接，图像采集卡21处理后的数据图像信号数据则存储在该存储器22中。该存储器22中还存储有各个积水检测点的水位比配图。该水位比配图可以通过如下方式获取：通过技术手段(如三维激光扫描技术)建立积水检测点道路的3D模型，并计算获取不同高度的水位等高线，然后与晴天时采集的路面特征图像相叠加，生成各个积水检测点的水位比配图，进而将该水位比配图作为积水深度比配的基准。

图像处理器23分别与图像采集卡21、存储器22和警示装置3相连接，该图像处理器23可以使用现有的CPU芯片。该图像处理器23用于处理存储器22中的数字图像信号数据并计算获取采集积各水监测点道路路面积水的水面边界信息，再和存储器22中的水位比配图对比计算获取实际道路中相应的积水水位高度信息，进而获取积水的警示信息以传送至警示装置3。

图像处理器23通过对道路的平面俯视图中的积水边界数据，能根据

警示装置3则与数据服务器2中的图像处理器23相连接，当图像处理器23中获取的水位信息超过水位阈值时，则发送告警信息给警示装置3，警示接收数据服务器2传送的数据并告警路面的积水情况。该警示装置3可以采用警示灯、显示装置或者警示灯和显示装置的组合。警示灯可以采用多种颜色的警示灯，分别代表不同水位的告警信息。显示装置可以采用LED显示屏，在LED显示屏上可以将图像处理器23处理获取的道路整个路面上的水位情况直接显示出来，更加直观。

根据需要，还可以在各监测点的道路上安装水位标尺，如此当积水深度高于路面或者积水边界超出摄像头范围时，基于路边放置的普通水位标尺甚至路边墙面画置的临时标尺测量积水深度。而相应地的水位比配图上补充普通水位标尺刻度对应的水位高度，以扩展水位比配范围。

该结合路面特征的道路积水数据采集系统的使用方法如下：

步骤A1:将道路监控摄像头和道路监控服务器等现有的基础设施作为图像采集装置1，道路监控摄像头采集积水监测点路面图像数据并传输至道路监控服务器，然后道路监控服务器把道路监控摄像头采集的图像数据传输给数据服务器2的图像采集卡21。

步骤B1:图像采集卡21开始对图像格式进行初步处理，将道路监控摄像头视频帧格式采样取得的图片数据进行图像拉伸，降噪，压缩等处理，得到便于图像处理器23处理的图像信号数据，并传输给图像处理器23。

步骤B2:图像处理器23利用现有的图形算法确定图像中是否存在积水水面，若不存在则返回步骤A1，若存在则进入步骤B3。

步骤B3:图像处理器23利用现有的图形边界识别算法确定图像中水面的边界线，并进入步骤B4。

步骤B4:图像处理器23将图像水面边界线和水位比配图进行对比计算，获取积水的深度，若积水深度超过阈值则进入步骤C1，若水位未超过阈值则返回到步骤A1。

步骤C1：通过警示装置3提醒、阻止司机、行人进入积水深区，并返回步骤A1。

步骤B4和C1返回到步骤A1时，进一步地，因为已经发生积水，可以返回一个参数给数据服务器2中的图像处理器23，相应地在步骤B1时图像处理器23控制增加图像采集卡21的采样频率以提高监测实时性。

Claims (4)

1.一种结合路面特征的道路积水数据采集系统，其特征在于包括：

图像采集装置，用于采集积水监测点道路的路面特征图像数据；

数据服务器，与所述图像采集装置通讯连接，用于处理和计算图像采集装置传送的图像数据以获取路面的积水情况；

警示装置，与所述数据服务器相连接，接收数据服务器传送的数据并告警路面的积水情况；

所述数据服务器包括：

图像采集卡，与所述图像采集装置相连接，将图像采集装置采集的图像数据转换为离散的数字图像信号；

存储器，与所述图像采集卡相连接，用于存储图像采集卡传送的数字图像信号数据；

图像处理器，分别与所述图像采集卡、存储器和警示装置相连接，用于处理存储器中的数字图像信号数据并计算获取采集积水监测点道路路面积水各水面边界信息和水位信息，进而获取积水的警示信息以传送至警示装置。

2.根据权利要求1所述的结合路面特征的道路积水数据采集系统，其特征在于：还包括设置在所述积水监测点道路上的水位标尺。

3.根据权利要求1或2所述的结合路面特征的道路积水数据采集系统，其特征在于：所述警示装置为警示灯和/或显示装置。

4.根据权利要求1或2所述的结合路面特征的道路积水数据采集系统，其特征在于：所述图像采集装置为道路上的监控设备。