专利名称：智能侧向车辆违规抓拍系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能侧向车辆违规抓拍系统。
背景技术：
用于交通违规监视的抓拍系统通常包括用于抓拍的摄像机和车速 检测装置、红灯检测装置以及中央控制单元，由车速检测装置获得车 速信息，红灯检测装置获取红灯信息，通过中央控制单元对这些信息 进行处理，判断车辆是否存在超速和闯红灯的违规行为，并对违规车 辆进行抓拍摄像，目前抓拍摄像机的抓拍方向基本上都是与车辆行驶 方向一致(本向)，少数与车辆行驶方向相反(反向)，这种抓拍方式 在白天光照较好的情况下， 一般都能获得高质量的图片和/或视频片 段，但在阴天和夜间光线不好的情况下，由于背景太暗，红灯的相对 亮度就会变得非常大，此时正向拍摄下来的图片和/或视频片段上会 出现大面积的眩光，车辆牌号不清晰甚至无法分辩，如果以此作为才丸 法依据，其可信服性将大打折扣。因此，申请人根据现有的摄像机特 别是高速一体球形摄像机(可简称为Jl4几)拍摄特性，对各种抓拍方 式进行了大量的实验，发现在侧向拍摄的方式下，可以大幅度减小背 景光线暗淡的情况下的红灯眩光，获得高质量的图片和/或视频片段， 提出了侧向抓拍的技术，采用侧向摄像机进行违规车辆的抓拍，消除 了眩光对抓拍图像的影响。但是，现有这种技术只有单一的预设最高 限速，由f依据现有规定，对于许多最高限速较高的道路，当出现大 雾天气时最高限速将大幅度下降，而现有抓拍系统无法获得这个最高 限速的变化情况，依然依据正常情况下的最高限速进行车辆超速的监
5控，导致许多超速车辆没有被发现，影响了行驶安全，特别是在高速 公路上，由于无法通过有效手段控制大雾等恶劣天气下的车辆速度， 往往要直接.将高速公路封闭，造成严重的拥堵。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供了 一种智能侧向车辆违规抓 拍系统，这种控制系统不仅可以实现侧向抓拍的作用，消除红灯眩光 对抓拍图像质量的影响，而且还可以根据天气的变化，自动识别天气 情况，将最高限速设定在于天气情况相对应的规定值上，由此改变了 大雾天系统最高限速与规定的最高限速不符的状况，有效地实现了对 超速车辆的监控。
本发明实现上述目的技术方案是 一种智能侧向车辆违规抓拍系 统，包括侧向抓拍装置、车速检测装置、能见度检测装置和中央控制 单元，所述侧向抓拍装置由若干侧向摄像机组成，各侧向摄像机根据 所述中央处理单元的指令进行相应方向的抓拍，获得超速车辆的视频 图像并送入所述中央处理单元，所述车速检测装置用于获得车速数 据，所述中央控制单元接收该车速数据，并将其同最高限速进行比较，-当实际车速大于最高限速时，判断出车辆超速，并指令抓拍装置的摄 像机进行抓拍，所述中央处理单元对超速车辆的视频图像分析运算， 获得超速车辆的车牌号码，所述能见度检测装置用于采集能见度数 据，并送至所述中央处理单元，所述中央处理单元读取预存的与分级 能见度范围对应的最高限速数据，并以此作为判断车辆是否超速的最 高限速。
由于本发明采用了侧向捧拍装置，不仅克服长期困扰^U门的红灯 眩光问题，避免了红灯眩光对抓拍图像产生的不利影响，保证了抓拍图像的质量，而且通过设置了能见度检测装置，可以实时获得能见度 数据，由此在能见度不同最高限速不同的道路上，中央处理单元可以 根据能见度的数据，找出相应的最高限速数据，以便对车辆是否超速 做出真实的判断，避免因不能在能见度较低的天气实时地变更最高限 速而带来的漏净艮。
图l是本发明的结构框图。
具体实施例方式
参见图1，本发明提供了一种智能侧向车辆违规抓拍系统，包括
侧向抓拍装置、车速^r测装置、能见度检测装置和中央控制单元，所 述侧向抓拍装置由若干侧向摄像机组成，各侧向摄像机根据所述中央 处理单元的指令进行相应方向的抓拍，获得超速车辆的视频图像并送 入所述中央处理单元，所述车速检测装置用于获得车速数据，所述中 央控制单元接收该车速数据，并将其同最高限速进行比较，当实际车 速大于最高限速时，判断出车辆超速，并指令抓拍装置的摄像机进行 抓拍，所述中央处理单元对超速车辆的视频图像分析运算，获得超速 车辆的车牌号码，所述能见度检测装置用于采集能见度数据，并送至
所述中央处理单元，所述中央处理单元读取预存的与分级能见度范围 对应的最高限速数据，并以此作为判断车辆是否超速的最高限速。
所述中央处理单元主要由主控制单元和侧向控制单元构成，所 述主控制单元主要由红灯检测器、车速检测器、主视频控制器和主通 信接口组成，并可以设有监视摄像机和/或车辆检测器，所述侧向控 制单元主要由主通讯接口、视频控制器和摄像通讯接口组成，其中所 述红灯检测器实时检测当前路口的红灯状态，并将状态信号传送给所述主控制单元的主视频控制器，所述监视摄俜v机和/或车辆监测器实 时获取道路车辆状况图像和车辆位置信息，发送至所述主控制单元的 主视频控制器和车速监测器，这些信息均构成所述的道路信息，所述 车速检测根据不同帧图像上的车辆位置信息，计算车辆行驶速度信息 并发送给主频控制器。所述主视频控制器是本发明的控制核心，可以
采用高性能的嵌入式ARM7芯片，并设有相应的分析和控制程序，所
述分析和控制程序可以采用现有技术，其对输入的红灯信息、道路信 息(车辆位置信息和/或道路车辆状况图像信息等)和车辆行驶数度
信息进行误差处理、数据统计后，进行逻辑运算，当确认本向车辆闯 红灯或超速时，将相关信息立即通过主通讯接口发送给所述的侧向视 频控制器，所述的侧向视频控制器在收到这些信息后，在预设程序的 支持下，按照拍照时间和拍照角度的最佳配比关系，算出拍照的最佳 时刻和最佳角度(最佳侧拍角度)，并将此数据通过摄像通讯接口发 送给摄像机，所述摄像机依据这些数据进行拍照和/或录像，取得清 晰、准确的现场证据。
所述侧向摄像机还可以设有能够控制其转动的侧拍角度控制装 置，所述側拍角度控制装置接收来自主控制单元的侧拍角度控制指 令，控制所述侧向摄像机转动到指令要求的角度。该角度可以根据试 验结果通过程序设定，例如通过试验确定在一定季节下一天内最佳侧 拍角度与时间(时刻)的关系曲线(或图表)，以作为调节侧向摄像 机侧拍角度的依据。
所述能见度4企测装置可以包括激光发生器和激光接收器，所述激 光接收器的接收方向对应于所述激光发射器的发射方向，通过比较发 射光强和接收光强的比值，就可以获得激光的衰减率，而激光衰减率同能见度是对应的，可以以此生成能见度的数据。
所述激光接收器设有用于接收激光的光敏元件，所述光敏元件可 以采用只对单一频率激光敏感的光敏元件，也可以在该光敏元件前面 设置一个只通过单一频率激光的光栅，以^更尽量减少背景光的影响。
所述激光接收器可以设有一个管状遮光管，以便遮挡住背景光， 避免背景光的影响。
本发明还可以设有最高限速显示器，该显示器位于车速检测装置 的检测位置前面，以便提醒驾驶员实际的最高限速是多少，避免因驾 驶员不了解最高限速的变化而造成超速。
所述最高限速显示器连接所述中央处理单元的主控单元，所述主 控单元在生成新的最高限速数据将该数据送至最高限速显示器进行 显示。
所述中央控制单元以及各装置的电子控制部分均可以安装在机 拒内，所述机拒设有防撬检测接口电路和报警驱动电路，用于接收机 拒防撬检测器发来的机拒门被非法开启或破坏的检测信号，所述中央 控制单元接到机拒门被非法开启或破坏的检测信号后，生成报警驱动 信号送至报警驱动电路，所述报警驱动电路连接报警器(例如各种声 光报警器)，控制报警器进行报警。所述中央控制单元接到机拒门被 非法开启或破坏的检测信号后，还可以向所述全景摄像机发送指令控 制其对机柜及周围进行拍摄，以获得机拒被非法开启或破坏过程中和 以后的现场情况。所述防撬检测器通常可以安装在机拒的拒门上，可 以是一个，也可以是两个或两个以上，以提高可靠性。当防撬机拒的 数量是两个或两个以上时，所述机拒防橇检测接口电路也可以采用相 同的数量，以分别连接各防撬检测器，为避免漏报，在一个检测器送
9来非法开启或破坏的检测信号时，就进行报警和拍摄。 所述机拒设有保温层。
所述机拒可以设有前门或者前门和后门，所述保温层设置在机拒 各侧板和所述前门或所述前后门体，机拒的其他面板(例如顶板)也 可以设有保温层。所述保温层一般可以采用岩棉材料，以同时具有保 温和防火等优点。
所述机拒内可以设有加热装置、制冷装置和/或通风装置，用于 调节和机机拒内环境(空气)条件，使电子设备始终处于适宜的环境 条件下。
所述通风装置可以采用对流风扇，所述对流风扇一般可以位于所 述才几拒内的顶部，这样有利于风在机拒内的流动，所述才几拒上可以设 有若干通风口，以便内外空气的交换，调节机拒内的温度以及湿度。
所述加热装置可以采用电加热板，所述电加热板可以设置在所述 机柜两侧侧板内侧的下部，这样有利于热量在机拒内的传递，并且有 利于减少空间占用。
所述电加热板可以采用石英加热板，这种加热板体积小巧，以减
少空间占用。加热装置可以用于在冬季温度过低时(例如< -15。C时) 的机拒内加热，以调节机拒内的温度，确保系统的稳定运行。此项功 能特别适合在我国北方，尤其是东北、内蒙等寒冷地区。
所述制冷装置可以采用^:型空调或其他形式的电制冷才反4，以减 少空间占用并方^f更安装。所述电制冷板可以设置在所述机拒两侧侧板 内侧的上部，这样有利于冷气的传递。制冷装置可用于在夏季温度过 高时(例如》45'C时)，对机拒内的温度进行调节，确保系统的稳定 运行。所述对流风扇、加热装置、制冷装置均可以设有自动控制装置， 所述自动控制装置的处理器可以采用机拒内的电子设备，通过设置相 应的软件实现对所述对流风扇、加热装置、制冷装置的控制，机拒内 可以设有温度传感器，还可以根据控制需要再设有湿度传感器，这些 传感器与所述对流风扇、加热装置、制冷装置的自动控制装置连接， 将机拒内的温度、湿度等数据送至所述自动控制装置，以进行相应的 控制。
权利要求
1. 一种智能侧向车辆违规抓拍系统，包括侧向抓拍装置、车速检测装置、能见度检测装置和中央控制单元，所述侧向抓拍装置由若干侧向摄像机组成，各侧向摄像机根据所述中央处理单元的指令进行相应方向的抓拍，获得超速车辆的视频图像并送入所述中央处理单元，所述车速检测装置用于获得车速数据，所述中央控制单元接收该车速数据，并将其同最高限速进行比较，当实际车速大于最高限速时，判断出车辆超速，并指令抓拍装置的摄像机进行抓拍，所述中央处理单元对超速车辆的视频图像分析运算，获得超速车辆的车牌号码，所述能见度检测装置用于采集能见度数据，并送至所述中央处理单元，所述中央处理单元读取预存的与分级能见度范围对应的最高限速数据，并以此作为判断车辆是否超速的最高限速。
2. 如权利要求1所述的智能侧向车辆违规抓拍系统，其特征 在于所述中央处理单元主要由主控制单元和侧向控制单元构成，所述 主控制单元主要由红灯检测器、车速检测器、主视频控制器和主通信 接口组成，并可以设有监视摄像机和/或车辆检测器，所述側向控制单元主要由主通讯接口、枧频控制器和摄像通讯接口组成，其中所述红灯检测器实时检测当前路口的红灯状态，并将状态信号传送给所述 主控制单元的主视频控制器，所述监视摄像机和/或车辆监测器实时 获取道路车辆状况图像和车辆位置信息，发送至所述主控制单元的主 视频控制器和车速监测器，这些信息均构成所述的道路信息，所述车 速检测根据不同帧图像上的车辆位置信息，计算车辆行驶速度信息并 发送给主频控制器。
3. 如权利要求2所述的智能侧向车辆违规抓拍系统，其特征 在于所述主视频控制器采用高性能的嵌入式ARM7芯片，并设有相应的分析和控制程序，对输入的红灯信息、道路信息和车辆行驶数度信 息进行误差处理、数据统计后，进行逻辑运算，当确认本向车辆闯红 灯或超速时，将相关信息立即通过主通讯接口发送给所述的侧向视频 控制器，所述的侧向视频控制器在收到这些信息后，在预设程序的支 持下，按照拍照时间和拍照角度的最佳配比关系，算出拍照的最佳时 刻和最佳角度并将此数据通过摄像通讯接口发送给摄1^^几，所述摄像 机依据这些数据进行拍照和/或录像，取得清晰、准确的现场证据。
4. 如权利要求3所述的智能侧向车辆违规抓拍系统，其特征 在于所述側向摄#^几还设有能够控制其转动的侧拍角度控制装置，所 述側拍角度控制装置接收来自主控制单元的侧拍角度控制指令，控制 所述侧向摄像机转动到指令要求的角度。该角度可以根据试验结果通 过程序设定，例如通过试验确定在一定季节下一天内最佳側拍角度与 时间(时刻)的关系曲线(或图表)，以作为调节侧向摄像机侧拍角 度的依据。
5. 如权利要求1、 2、 3或4所述的智能侧向车辆违规抓拍系 统，其特征在于所述能见度检测装置包括激光发生器和激光接收器，
6. 如权利要求5所述的智能侧向车辆违规抓拍系统，其特征在于所述激光接收器设有用于接收激光的光敏元件，所述光敏元件采 用只对单一频率激光敏感的光敏元件或者在该光敏元件前面设置一个只通过单一频率激光的光栅。
7. 如权利要求6所述的智能侧向车辆违规抓拍系统，其特征 在于所述激光接收器设有 一个管状遮光管。
8. 如权利要求7所述的智能侧向车辆违规抓拍系统，其特征在于还设有最高限速显示器，该显示器位于车速检测装置的检测位置 前面并连接所述中央处理单元，所述中央处理单元将实际的最高限速 信息送入所述最高限速显示器进行显示。
9. 如权利要求8所述的智能侧向车辆违规抓拍系统，其特征 在于所述中央控制单元及各装置的电子控制部分均安装在机拒内，所 述机拒设有防撬检测接口电路和报警驱动电路，用于接收机拒防撬检 测器发来的机拒门被非法开启或破坏的检测信号，所述中央控制单元 接到机拒门被非法开启或破坏的检测信号后，生成报警驱动信号送至 报警驱动电路，所述报警驱动电路连接报警器，控制报警器进行报警。
10. 如权利要求9所述的智能侧向车辆违规抓拍系统，其特征 在于所述中央控制单元接到机拒门被非法开启或破坏的检测信号后， 还向所述全景摄像机发送指令控制其对机拒及周围进行拍摄，以获得 机拒被非法开启或破坏过程中和以后的现场情况，所述机拒设有保温 层，所述保温层设置在机拒各侧板和所述前门或所述前后门体，所述 机拒内还设有加热装置、制冷装置和/或通风装置，所述通风装置采 用对流风扇，所述对流风扇位于所述机拒内的顶部，所述机拒上设有 若干通风口，所述加热装置用电加热板，所述电加热板设置在所述机 拒两侧侧板内側的下部，并采用石英加热板，所述制冷装置用微型空 调或电制冷板。
全文摘要
本发明涉及一种智能侧向车辆违规抓拍系统，包括侧向抓拍装置、车速检测装置、能见度检测装置和中央控制单元，所述侧向抓拍装置由若干侧向摄像机组成，用于获得违规车辆的视频图像，所述车速检测装置用于获得车速数据，所述能见度检测装置用于采集能见度数据，所述中央处理单元读取预存的与分级能见度范围对应的最高限速数据，并以此作为判断车辆是否超速的最高限速。本发明不仅克服长期困扰人们的红灯眩光问题，保证了抓拍图像的质量，而且自动识别能见度情况并对最高限速进行相应的调整，有效地避免了在大雾天气下对超速车辆的漏报。
文档编号G08G1/052GK101470959SQ200710303838
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者梁治龙 申请人:奥城同立科技开发(北京)有限公司