专利名称：一种电子桩考系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一套电子桩考的判罚和管理系统，尤其是能够智能的对考试结果进行判 罚的基于视频监控的电子桩考系统。
背景技术：
当前的电子桩考系统中主要通过采用红外(或激光)进行边线检测，并根据此检测结果 进行考试成绩判定。这种基于红外(或激光)的电子桩考系统，在每一条边线的两端分别放置一个红外(或 激光)光电管，当有物体穿过边线是，系统能自动检测，并进行相应的判罚。这种方法实现简单，但受外界影响较大，误报率高，不论什么物体(小动物或是树叶)， 只要它经过边线，系统就会误判——车身出线。而且系统容易失灵当两端的光线管由于受 外界的碰撞或其他因素而错开时，系统将无法进行正确的判定，这时就需要人工进行调整。实用新型内容为了克服现有的基于红外(或激光)检测的电子桩考系统的高误报率、低稳定性和使用 不便等不足，本实用新型提供了一种基于视频监控的电子桩考系统，它不但具有低误报率和 高稳定性等特点之外，而且易于操作和维护，使用方便。本实用新型的电子桩考系统，包括一主控摄像机，和多个边路摄像机， 一主控电脑和语 音设备，其中主控电脑分别与主控摄像机、各边路摄像机和语音设备相连；主控电脑的软件 系统包括视频显示模块，视频跟踪与检测模块，自动判定模块和数据管理模块，其中视频显 示模块接收各路摄像机的视频信号并显示在主控电脑的显示器上，视频跟踪与检测模块接收 主控摄像机的主路视频信号，以确定考车位置，接收各边路摄像机的边路视频信号，以确定 考车是否出界，自动判定模块判定视频跟踪和检测模块的结果，并控制与主控电脑相连的语 音设备，数据管理模块管理系统用户信息和考生信息。该系统还包括自动停车装置，与主控电脑相连，并由主控电脑的自动判定系统控制。 所述视频跟踪与检测模块接收主控摄像机的主路视频信号，通过运动估计、背景消除、
阴影去除、人工辅助和自适应识别技术以确定考车位置；接收各边路摄像机的边路视频信号， 通过运动估计、背景消除、阴影去除、人工辅助和自适应识别技术以确定考车是否出界。 所述主控电脑连接网络，数据管理模块还管理网络数据。对于当前的基于红外(或激光)判罚的系统，安装时必须确保在同一条线两端的两个红 外装置严格对准。而且再以后的使用过程中，两个装置很容易因为外界作用而对歪，此时需 要工作人员即使到考试场地进行维修，否则系统无法运行。本实用新型在安装时，只需要根据视频中所看到的实际场地，通过鼠标在屏幕上画出相 应的场地边界即可。当场地有所变化时，操作人员也可以及时地方便在屏幕上，通过鼠标来 更改相应的设置即可。而且即使没有及时地进行更改，系统仍然可以照常工作，只是误报率 或是漏报率会稍有增加。本实用新型的有益效果是在驾考过程中，能够准确、实时地对考试结果做出判罚。而 且具有高稳定性、操作和维护简单等特点。
-图l是桩考场地物理图-11:场地的上边界(Edge A) 12:车库的上边界(Edge B) 13:车库的下边界(Rdge C) 14:车库的左边界(Edge D) 15:两车库的中线(Edge E) 16:车库的右边界(Edge F)21: —号摄像机(Cl)，主要负责监控整个场地和两个车库的中线Edge E。22: 二号摄像机(C2)，主要负责监控场地的上边界Edge A。 23:三号摄像机(C3)，主要负责监控车库的上边界Edge B。 24:四号摄像机(C4)，主要负责监控车库的下边界Edge C。 25:五号摄像机(C5),主要负责监控车库的左边界Edge D。 26:六号摄像机(C6),主要负责监控车库的右边界Edge F。 图2是桩考场地示意图 11:场地的上边界(Edge A) 12:车库的上边界(Edge B) 13:车库的下边界(Edge C) 14:车库的左边界(Edge D)
15:两车库的中线(Edge E) 16:车库的右边界(Edge F) 31: —号桩杆(Stake 1) 32: 二号桩杆(Stake 2) 33:三号桩杆(Stake 3) 34:四号桩杆(Stake 4) 35:五号桩杆(Stake 5) 36:六号桩杆(Stake 6) 41:路宽(RW)42:起点到车库右边界的距离(SL) 43:库宽(CW) 44:库长(CU 图3是系统硬件结构框图2:摄像机 5:语音设备 6:主控中心 7:自动停车装置 图4是系统软件结构框图 61:视频显示模块 62:视频跟踪和检测模块 63:自动判断模块631:语音提示632:自动停车 64:数据管理模块641:联网数据管理642:本地数据管理 图5是主控电脑主界面611:主视图，实时显示由主摄像头(Cl)采集的整个场地的视频612:边界A的视频，实时显示由主摄像头(C2)采集的关于边界A的视频 613:边界A的视频，实时显示由主摄像头(C3)采集的关于边界B的视频614:边界A的视频，实时显示由主摄像头(C4)采集的关于边界C的视频 615:边界A的视频，实时显示由主摄像头(C5)采集的关于边界D的视频 616:边界A的视频，实时显示由主摄像头(C6)采集的关于边界F的视频 621:跟踪轨迹图，实时地显示车辆在场地中的运动轨迹具体实施方式
以下结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。如图2所示为桩考场地的示意图，Stake 1-6: 6个标杆的位置；EdgeA-F: 6条场地边界；库长(CL): 二倍车长，前驱动车，加50厘米；库宽(CW):大型客车、大型货车、中型客 车为车宽加70厘米，小型汽车、方向盘式拖拉机、四轮低速汽车为车宽加60厘米；路宽(RW): 车长的1.5倍；起点(SL):车长的1.5倍。如图1所示，通过考试场地周围放置多个摄像机，从不同的角度来监控考车的运动。摄像机l (Cl):负责全景摄像以及两库中的边界线E (EdgeE)的监控；摄像机2 (C2):负责 边界A (EdgeA)的监控；摄像机3 (C3):负责边界B (EdgeB)的监控；摄像机4 (C4): 负责边界C(EdgeC)的监控；摄像机5(C5):负责边界D (Edge D)的监控；摄像机6(C6): 负责边界F (Edge F)的监控。摄像机l是主控摄像机(l个)，它主要用于跟踪考车在整个 考场中的运动轨迹以及对边路摄像机的控制，其余是边路摄像机(多个)，每个边路摄像机负 责一条边路，当车穿过边界时，通过对相应的摄像机采集的视频分析，系统能及时的做出判 罚。如图3所示，本系统硬件包括摄像机、主控中心(主控电脑)、语音设备和自动停车装 置等硬件部件。主控中心通过分析从摄像机采集的视频，自动做出判罚，并通过语音设备向 外播布消息，考试结束时，主控中心会通过自动停车装置停止考车。如图4所示，本系统的软件部分本系统的软件部分主要由视频显示、视频跟踪和检测、自动判定以及数据管理四个部分组成。视频显 示各路摄像机釆集进来的视频都实时的显示到电脑的显示器上。视频跟踪和检测系统对各路摄像机采集进来的视频都分别进行处理，主路视频用来跟 踪考车的运动轨迹，边路视频用来检测考车是否出界。自动判断根据视频跟踪和检测模块得到的结果，系统自动做出判罚，并控制相应的外 围设备(语音设备和自动停车设备)。数据管理本系统主要需要管理两部分信息——系统用户和考生信息，而且还需要和公 安驾考系统的数据库进行交互。对于主控视频，通过结合运动估计、背景消除、阴影去除、人工辅助和自适应识别等 技术来确定考车当前的位置。对于边路视频，通过结合运动估计、背景消除和阴影去除等技术来确定车身是否出界。 运动估计通过考车当前以及过去时刻的位置以及运动状态(速度的大小和方向)来估计下一时刻 考车可能出现的区域。在下一时刻，系统只需在估计的范围内进行处理即可，这样可以提供 系统的处理性能，并能在一定程度上避免其它物体的干扰。 背景消除为了能够准确的定位出考车当前的位置，本实用新型综合了两种背景消除的方法相邻 两帧图像相减；当前帧直接减去背景帧。因为这两种方法单独使用都有一定的不足，但二者 结合可以达到更好的效果。 阴影去除阴影会影响考车的定位与边界的判罚。本实用新型通过大阈值的控制来识别边界以去除 阴影的影响。 人工辅助当在考试监控视频中除了考车还有其它的运动物体时，为了避免视频中其它运动物体对 考车跟踪的影响，在考试之前需要人工辅助定位——通过鼠标大概指出考车的初始位置。当 没有其它物体影响时，可以不省略此步操作。自适应识别由于考车在考场中的运动轨迹并不是一条直线，所以它(在视频中)的大小和形状是 在不断改变的。为了更准确的进行考车定位，本实用新型根据考车的状态的变化，自动的调 节相关的参数。
权利要求1. 一种电子桩考系统，其特征在于该系统包括一主控摄像机和多个边路摄像机， 一主控电脑 和语音设备，其中主控电脑分别与主控摄像机、各边路摄像机和语音设备相连；主控电脑的 软件系统包括视频显示模块，视频跟踪与检测模块，自动判定模块和数据管理模块，其中视 频显示模块接收各路摄像机的视频信号并显示在主控电脑的显示器上，视频跟踪与检测模块 接收主控摄像机的主路视频信号，以确定考车位置，接收各边路摄像机的边路视频信号，以 确定考车是否出界，自动判定模块判定视频跟踪和检测模块的结果，并控制与主控电脑相连 的语音设备，数据管理模块管理系统用户信息和考生信息。
2. 根据权利要求l所述的电子桩考系统，其特征在于该系统还包括自动停车装置，与主控电 脑相连，并由主控电脑的自动判定系统控制。
3. 根据权利要求1或2所述的电子桩考系统，其特征在于视频跟踪与检测模块接收主控摄像 机的主路视频信号，通过运动估计、背景消除、阴影去除、人工辅助和自适应识别技术以确 定考车位置；接收各边路摄像机的边路视频信号，通过运动估计、背景消除、阴影去除、人 工辅助和自适应识别技术以确定考车是否出界。
4. 根据权利要求l所述的电子桩考系统，其特征在于所述主控电脑连接网络，数据管理模块 还管理网络数据。
专利摘要本实用新型涉及一种基于视频监控的电子桩考系统，包括一主控摄像机，和多个边路摄像机，一主控电脑和语音设备，其中主控电脑分别与主控摄像机、各边路摄像机和语音设备相连；主控电脑的软件系统包括视频显示模块，视频跟踪与检测模块，自动判定模块和数据管理模块。具有高稳定性、操作和维护简单等特点，能够准确、实时地对桩考的考试结果做出判定。
文档编号G09B19/00GK201037962SQ20062012424
公开日2008年3月19日 申请日期2006年6月29日 优先权日2006年6月29日
发明者刘宏志, 曹喜信 申请人:北京艾曼特科技有限公司