专利名称：优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系统，主要用于交通道路的车辆违规抓拍。
背景技术：
现有抓拍系统包括多个用于抓拍的摄像机和一个或多个用于道路监视的摄像机，在某些技术下，用于监视的摄像机也可以同用于抓拍的摄像机采用同 一个摄像机，抓拍系统的中央控制单元对来自红灯监测器和来自车速检测器的检测信号进行分析，做出车辆是否存在超速和/或闯红灯的违规行为，对违规车辆进行抓拍，获得违规车辆的视频片断作为处罚依据，并根据抓拍图像进行车牌号码的识别，以确定违规者。
现有技术下抓拍摄像机的抓拍方向基本上都是与车辆行驶方向一致(正向)，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，如果以此作为执法依据，其可信服性将大打折扣。
鉴于上述问题，申请人根据现有的摄像机特别是高速一体球形摄像机(可简称为球机)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，提出了采用侧向和正向(正向和/或反向)同时进行多向抓拍的技术，在夜间通过侧向摄像机的抓拍消除了眩光对抓拍图像的影响，由此可以获得满意的抓拍图像。
但是，在申请人以前的技术方案中只有单一的预设最高限速，由于依据现有规定，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 一种优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系统，这种控制系统不仅可以进行多向抓拍，在夜间也能够获得满意的4爪拍图4象，而且还可以4艮据天气的变化，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 一种优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系统，包括用于正向抓拍的正向摄像机、用于侧向抓拍的侧向摄像机、车速检测装置、能见度检测装置、光传感器、抓拍模式优化单元和中央控制单元，所述正向摄像机和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，获得违规车辆的视频图像并送入所述中央处理单元，所述车速^r测装置用于获得车速信息，所述光传感器用于采集光强信号并送入所述的抓拍模式优化单元，所述抓拍模式优化单元用于根据光强信号计算出实时的最佳抓拍模式数据，送入所述中央处理单元，所述中央处理单元接收所述车速4企测装置送来的车速信息并计算出车速数据，将车速数据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，并根据抓拍模式优化单元送来的抓拍模式数据，指令相应的正向摄像机、或侧向摄像机、或正向摄像机和侧向摄像机进行抓拍，获取超速车辆的视频图像，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^l预存的与分级能见度范围对应的最高限速凄t据，并以此作为判断车辆是否超速的最高限速。
本发明的有益效果是不仅可以同时抓拍违规车辆的正向图像，而且还可以抓拍到违规车辆的侧向图像，当夜间正向图像因红灯眩光导致无法识别车牌号码的情况下，依靠基本上不受眩光影响的侧向图像识别车牌号码，保证了对车牌号码识别的可靠性，而且通过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报。另外，另外，还可以自动计算出在一定能见度和光照强度下的最佳工作模式，确定采用正向摄像机、或侧向摄像机、或正向摄像机和侧向摄像机进行抓拍，以便在获得满意图像的同时，减少不必要的图像量和数据处理量。
图l是本发明的结构框图。
具体实施方式
参见图l,本发明的抓拍系统
所述中央处理单元主要由主控制单元、正向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、车速监测器、主^L频控制器、最高限速监视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，所述正向控制单元和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，这些
信息均构成所述的道路信息，所述车速检测才艮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，所述最高限速监视器接收能见度传感单元送来的能见度检测数据，并根据该能见度检测数据生产相应的最高限速数据存放在实时最高限速存储器，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、道路信息和车辆速度信息进行误差处理和数据统计后，进行逻辑运算，当确认正向车辆闯红灯或超速时，将闯红灯或超速事件相关信息立即通过主通讯接口发送给所述的正向控制单元的正向视频控制器和所述的侧向视频控制单元的侧向视频控制器，所述的正向视频控制器和所述的侧向视频控制器在收到这些信息后，按照拍照时间和拍照角度的最佳配比关系，算出所控制的摄像机的最佳拍照时刻和最佳拍照角度，并将此数据通过其摄像通讯接口发送给所控制的摄像机，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。所述能见度检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，也可以在该光每文元件前面设置一个只通过单一频率激光的光栅，以便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。
所述光强传感器可采用光4丈二极管等。
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，用于接收机柜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，所述机拒防撬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，用于调节和机机柜内环境(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机拒内的顶部，这样有利于风在机拒内的流动，所述机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才反，所述电加热^L可以i殳置在所述机柜两侧侧;f反内侧的下部，这样有利于热量在才几柜内的传递，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^l型空调或其他形式的电制冷板4,以减少空间占用并方便安装。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匸时)，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，机柜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。
1权利要求
1.一种优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系统，其特征在于包括用于正向抓拍的正向摄像机、用于侧向抓拍的侧向摄像机、车速检测装置、能见度检测装置、光传感器、抓拍模式优化单元和中央控制单元，所述正向摄像机和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，获得违规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信息，所述光传感器用于采集光强信号并送入所述的抓拍模式优化单元，所述抓拍模式优化单元用于根据光强信号计算出实时的最佳抓拍模式数据，送入所述中央处理单元，所述中央处理单元接收所述车速检测装置送来的车速信息并计算出车速数据，将车速数据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，并根据抓拍模式优化单元送来的抓拍模式数据，指令相应的正向摄像机、或侧向摄像机、或正向摄像机和侧向摄像机进行抓拍，获取超速车辆的视频图像，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所述的优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系 统，其特征在于所述中央处理单元主要由主控制单元、正向控制单元 和侧向控制单元构成，所述主控制单元主要由红灯检测器、车速监测 器、主视频控制器、最高限速监视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，所述正向控制单元和侧向控制单元主 要由主通讯接口、 ；f见频控制器和摄像通讯接口组成，其中所述红灯枱r 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，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l史速度信息并发送给主频控制器，所述最高限速监3见 器接收能见度传感单元送来的能见度检测数据，并根据该能见度检测 数据生产相应的最高限速数据存放在实时最高限速存储器。
3. 如权利要求2所述的优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系 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，其对输入的红灯信息和道路信息进行 误差处理和数据统计后，进行逻辑运算，当确认正向车辆闯红灯或超 速时，将闯红灯或超速事件相关信息立即通过主通讯接口发送给所述 的正向控制单元的正向视频控制器和所述的側向视频控制单元的侧 向视频控制器，所述的正向视频控制器和所述的侧向视频控制器在收 到这些信息后，按照拍照时间和拍照角度的最佳配比关系，算出所控 制的摄像机的最佳拍照时刻和最佳拍照角度，并将此数据通过其摄像 通讯接口发送给所控制的摄像机，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。
4. 如权利要求1、 2或3所述的优选抓拍模式的多向车辆违规 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，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。
5. 如权利要求1 、 2或3所述的优选抓拍模式的多向车辆违规 抓拍系统，其特征在于所述光强传感器为光敏二极管。
6. 如权利要求4所述的优选抓拍模式的多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，所述激光接收器还设有一 个管状遮光管。
7. 如权利要求6所述的优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系 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^r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。
8. 如权利要求7所述的优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系 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 才几才巨内。
9. 如权利要求8所述的优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系 统，其特征在于所述机柜设有防橇检测接口电路和报警驱动电路，用所述中央控制单元接到机拒门被非法开启或破坏的4企测信号后，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所述的优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系 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^L拒两侧侧^1内侧的下部，并釆用石英加热^1，所述制冷装 置用微型空调或电制冷板。
全文摘要
本发明涉及一种优选抓拍模式的多向车辆违规抓拍系统，包括正向摄像机、侧向摄像机、车速检测装置、能见度检测装置、光传感器、抓拍模式优化单元和中央控制单元，所述抓拍模式优化单元根据光强信号计算出实时的最佳抓拍模式数据，所述中央处理单元根据车速检测装置送来的车速信息计算出车速数据，判断出车辆是否超速，并根据抓拍模式优化单元计算出的抓拍模式指令相应的正向摄像机、或侧向摄像机、或正向摄像机和侧向摄像机进行抓拍。本发明不仅可以优化抓拍模式，在夜间也能获得满意的抓拍图像，而且还可以自动识别天情况，有效地实现了对超速车辆的监控。
文档编号H05K7/20GK101593428SQ20081011291
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月26日 优先权日2008年5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