一种多摄像头单麦克风阵列汽车鸣笛检测设备的制作方法

本发明属于汽车鸣笛检测技术领域，具体涉及多摄像头单麦克风阵列汽车鸣笛检测设备。

背景技术：

在禁鸣地段，很多汽车无视禁鸣警示牌，司机乱按喇叭催促前车或行人，产生的噪音污染严重影响当地居民的身心健康和生活质量，鸣笛抓拍检测设备用于检测汽车是否违法鸣笛，并生成抓拍证据，鸣笛检测装置通过麦克风阵列的采集音频信号用于定位汽车鸣笛位置，通过摄像头采集图像信号用于识别车辆和车辆对应的车牌。然后生成汽车鸣笛的抓拍证据交由交通警察处理；

现有的技术方案中从信号检测装置派生出两种类型：

第一种是将摄像头嵌在麦克风阵列的中心，是单麦克风阵列和单摄像头的组合方式，所使用的摄像头为普通高清摄像头，这种组合方案限制了摄像头的种类选择和拍摄图像的质量；麦克风阵列可以在水平平面上检测20m*50m范围内的汽车鸣笛，但是摄像头的检测范围要小于麦克风阵列的检测范围，普通高清摄像头嵌入麦克风阵列的中心位置，由于麦克风阵列中心位置的空间小，所能容纳的摄像头孔径也小，该组合方式限制了监控摄像头的焦距和像素和摄像头的种类，造成拍摄范围小、拍摄距离近、拍摄图像像素不清晰等问题；

第二种将摄像头和麦克风阵列分离各为一个独立体，通过金属组合框组合在一起，麦克风阵列在下方，摄像头在上方，该结构也是单麦克风阵列和单摄像头的组合方式，可以组合不同类型的摄像头，鸣笛检测设备用于检测车道上汽车鸣笛的情况，根据使用场景该技术方案一般使用交通摄像头；虽能两者自由搭配但依然会有拍摄范围和图像清晰度等方面问题，普通的交通摄像头也满足拍摄远距离和宽视野的需求，当使用长焦摄像头时观测区域的宽度就受到限制，当使用广角摄像头时观测的距离就或受到限制，倘若要交通单摄像头都满足这两者除非时特别定制摄像头，但会造成设备成本的上升，增加了采购的成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多摄像头单麦克风阵列汽车鸣笛检测设备，以解决单麦克风阵列单摄像头结构的汽车鸣笛检测设备因摄像头拍摄范围受限而造成鸣笛检测范围小的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多摄像头单麦克风阵列汽车鸣笛检测设备，包括计算机、联网设备、供电装置、数据传输管道装置和检测组件；

所述检测组件包括麦克风阵列、l型钢架结构、底座、万向节、第一摄像头、第二摄像头；

所述麦克风阵列固定于l型钢架结构上，所述l型钢架结构通过万向节安装于交通信号杆下方，并与音频数据采集卡连接，所述音频数据采集卡将采集到的音频信号传输给所述数据传输管道装置；

所述交通信号杆上方设有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和第二摄像头分别连接在万向节的一端，两个所述万向节的另一端分别与底座连接，并呈水平排列安装于所述交通信号杆上，所述第一摄像头和第二摄像头均与图像采集卡连接，所述图像采集卡将采集到的图像信号传输给所述数据传输管道装置；

所述数据传输管道装置采集检测组件的音频信号和图像信号，并把音频信号和图像信号传输给联网设备；

所述联网设备用于将音频信号和图像信号传输至计算机；

所述计算机获取到音频信号和图像信号，运行信号解析识别程序，把识别后的抓拍信息保存于本地存储设备中，同时将抓拍信息通过联网设备发送至网络；

所述供电装置用于给计算机、联网设备和检测组件提供电能。

优选的，所述交通信号杆上通过底座安装有日字型摄像组件，所述日字型摄像组件包括日字型钢架结构，以及所述日字型钢架结构内分别设有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和第二摄像头分别与万向节一端连接，两个所述万向节另一端垂直排列安装于日字型钢架结构上。

优选的，所述交通信号杆上设有两个所述日字型摄像组件，两个所述日字型摄像组件分别通过底座呈水平排列安装于交通信号杆。

优选的，所述计算机、供电装置、联网设备均安装于电箱装置内。

优选的，所述数据传输管道装置还用于访问和修改音频采集卡和视频采集卡的配置和查看工作状态。

优选的，所述计算机为工控机。

优选的，所述联网设备为网络路由器。

优选的，所述供电装置用于将220v交流电压转换成需要的额定工作电压。

一种多摄像头单麦克风阵列汽车鸣笛检测设备的信号解析识别步骤：包括：步骤s1：将接收到的音频信号数据解析出各个单通道的音频数据，将多通道的音频数据输入到计算机执行的波束形成算法中，波束形成算法计算出汽车鸣笛的位置；

步骤s2：将接收到的图像信号数据包解析出各个摄像头的图像数据，将每个摄像头的图像信号输入计算机执行的图像识别算法中，图像识别算法识别出图像内的车牌并计算出每个车牌的物理坐标；

步骤s3：根据计算出的鸣笛位置匹配最佳的车牌然后生成汽车违法鸣笛的抓拍信息；

步骤s4：将生成的抓拍信息存储在计算机本地储存设备中，同时将抓拍信息传输给联网设备，然后由联网设备传输到网络上。

本发明的技术效果和优点：该多摄像头单麦克风阵列汽车鸣笛检测设备，结构简单，使用方便，一方面，实现了面向多个车道大范围的汽车违法鸣笛检测，提高了工作效率，节省了使用成本。另一方面，使用万向节，实现了检测区域的可调整，提高了检测的灵活性。

附图说明

图1为本发明的框架图；

图2为本发明的水平双摄像头结构示意图；

图3为本发明的垂直双摄像头结构示意图；

图4为本发明的摄像头阵列结构示意图；

图5为本发明的水平横向扩展拍摄范围示意图；

图6为本发明的纵向扩展拍摄范围示意图；

图7为本发明的横向纵向双向扩展拍摄范围示意图。

图中：1、检测组件；11、麦克风阵列；12、l型钢架结构；13、交通信号杆；14、底座；15、万向节；16、第一摄像头；17、第二摄像头；18、日字型钢架结构；2、数据传输管道装置；3、计算机；4、联网设备；5、电箱装置；6、供电装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明提供了如图1-5中所示的一种多摄像头单麦克风阵列汽车鸣笛检测设备，包括检测组件1、数据传输管道装置2、计算机3、供电装置6、联网设备4、电箱装置5，将l型钢架结构12安装在万向节15上，再将麦克风阵列11安装在l型钢架结构12上，本实施例中采用水平方向双摄像头结构，需要安装两个底座14和万向节15然后直接在万向节15上直接安装第一摄像头16、第二摄像头17，底座14装置起固定作用，在交通信号杆13上提供一个固定位置，在底座14上安装万向节15，万向节15的作用用于调节摄像头和麦克风阵列11的左右俯仰方向角度，在万向节15上安装l钢架结构12，将麦克风阵列11安装在l钢架结构12上，然后在万向节15安装第一摄像头16、第二摄像头17,在交通信号杆13水平方向放置两个相同或不同规模的第一摄像头16和第二摄像头17，两个摄像头的拍摄范围拼接起来就能扩展鸣笛检测装置检测的横向范围，检测范围如图5所示；

麦克风阵列11的上音频数据采集卡用于采集多通道麦克风接收的声信号，通过千兆网线将采集卡和网络路由器装置连接起来,同样第一摄像头16和第二摄像头17上也有一个图像采集卡用于采集监测区域的图像信息，然后通过千兆网线将图像采集卡和网络路由装置连接起来，将所有网线在软管内其中软管起到保护作用，数据传输管道装置2用于传输麦克风阵列11和第一摄像头16和第二摄像头17的采集信号，同时用于访问音频采集卡和视频采集卡，如修改参数配置，查看工作状态等。

联网设备提供数据中转和接入网络的功能，本实施例中的联网络设备为网络路由器，将采集卡采集到的音频信号和视频信号中转到计算机上，由计算机进行计算处理，然后网络路由器将计算机处理的结果上传到网络端。

计算机主要进行其存储和计算功能。进程一：接收到的音频信号数据包解析出各个单通道的音频数据，将多通道的音频数据输入到计算机执行的波束形成算法中，波束形成算法计算出汽车鸣笛的位置。进程二：将接收到的图像信号数据包解析出各个摄像头的图像数据，将每个摄像头的图像信号输入计算机执行的图像识别算法中，图像识别算法识别出图像内的车牌并计算出每个车牌的物理坐标。进程三：根据计算出的鸣笛位置匹配最佳的车牌然后生成汽车违法鸣笛的抓拍证据。进程四：将生成的鸣笛抓拍证据存储在计算机本地，同时将鸣笛抓拍证据传输到网络路由器，然后由网络路由器传输到网络上；

供电装置6将220v交流电压转换其他装置的所需的额定工作电压，为以下装置供电：第一摄像头16和第二摄像头17、麦克风阵列11、联网设备4、计算机3；

电箱装置5为其它装置提供保护作用，将计算机3、供电装置6，联网设备4放入电箱装置5中，防止自然环境的风吹雨淋日晒的影响，防止人为恶意破坏。

实施例2：

本发明提供了如图1-6中所示的一种多摄像头单麦克风阵列汽车鸣笛检测设备，包括检测组件1、数据传输管道装置2、计算机3、供电装置6、联网设备4、电箱装置5，将l型钢架结构12安装在万向节15上，再将麦克风阵列11安装在l型钢架结构12上，本实施例中采用垂直双摄像头结构，纵向扩展拍摄范围，在底座14上安装日字型钢架结构18，再在日字型结构18上两个口上分别安装万向节15，之后将第一摄像头16和第二摄像头17分别安装在万向节15上,底座14装置起固定作用，在交通信号杆13上提供一个固定位置，第一摄像头16和第二摄像头17可以是相同或是不同规模，在交通信号杆的竖直方向安装了第一摄像头16和第二摄像头17，将第一摄像头16和第二摄像头17的拍摄范围拼接起来就能扩展汽车鸣笛检测装置检测的纵向范围，检测范围如图6所示；

麦克风阵列11的上音频数据采集卡用于采集多通道麦克风接收的声信号，通过千兆网线将采集卡和网络路由器装置连接起来,同样第一摄像头16和第二摄像头17上也有一个图像采集卡用于采集监测区域的图像信息，然后通过千兆网线将图像采集卡和网络路由装置连接起来，将所有网线在软管内其中软管起到保护作用，数据传输管道装置2用于传输麦克风阵列11和第一摄像头16和第二摄像头17的采集信号，同时用于访问音频采集卡和视频采集卡，如修改参数配置，查看工作状态等。

联网设备提供数据中转和接入网络的功能，本实施例中的联网络设备为网络路由器，将采集卡采集到的音频信号和视频信号中转到计算机上，由计算机进行计算处理，然后网络路由器将计算机处理的结果上传到网络端。

计算机主要进行其存储和计算功能。进程一：接收到的音频信号数据包解析出各个单通道的音频数据，将多通道的音频数据输入到计算机执行的波束形成算法中，波束形成算法计算出汽车鸣笛的位置。进程二：将接收到的图像信号数据包解析出各个摄像头的图像数据，将每个摄像头的图像信号输入计算机执行的图像识别算法中，图像识别算法识别出图像内的车牌并计算出每个车牌的物理坐标。进程三：根据计算出的鸣笛位置匹配最佳的车牌然后生成汽车违法鸣笛的抓拍证据。进程四：将生成的鸣笛抓拍证据存储在计算机本地，同时将鸣笛抓拍证据传输到网络路由器，然后由网络路由器传输到网络上；

供电装置6将220v交流电压转换其他装置的所需的额定工作电压，为以下装置供电：第一摄像头16和第二摄像头17、麦克风阵列11、联网设备4、计算机3；

电箱装置5为其它装置提供保护作用，将计算机3、供电装置6，联网设备4放入电箱装置5中，防止自然环境的风吹雨淋日晒的影响，防止人为恶意破坏。

实施例3：

本发明提供了如图1-7中所示的一种多摄像头单麦克风阵列汽车鸣笛检测设备，包括检测组件1、数据传输管道装置2、计算机3、供电装置6、联网设备4、电箱装置5，将l型钢架结构12安装在万向节15上，再将麦克风阵列11安装在l型钢架结构12上，本实施例中采用摄像头阵列结构，横向纵向双向扩展拍摄范围，安装两个底座14，然后在底座14上安装两个日字型钢架结构18，再在日字型结构18上两个口上分别安装万向15，之后将第一摄像头16和第二摄像头17分别安装在万向节15上,底座14装置起固定作用，在交通信号杆13上提供一个固定位置，第一摄像头16和第二摄像头17可以是相同或是不同规模，安装两个日字型钢架结构18，每个日字型钢架结构18上分别安装第一摄像头16和第二摄像头17组成摄像头阵列。这样信号杆上的水平方向有两组摄像头，在信号杆的竖直方向也有两组摄像头，将摄像头阵列的拍摄区域拼接起来就能同时扩展汽车鸣笛检测装置检测的横向和纵向范围。，检测范围如图7所示；

麦克风阵列11的上音频数据采集卡用于采集多通道麦克风接收的声信号，通过千兆网线将采集卡和网络路由器装置连接起来,同样第一摄像头16和第二摄像头17上也有一个图像采集卡用于采集监测区域的图像信息，然后通过千兆网线将图像采集卡和网络路由装置连接起来，将所有网线在软管内其中软管起到保护作用，数据传输管道装置2用于传输麦克风阵列11和第一摄像头16和第二摄像头17的采集信号，同时用于访问音频采集卡和视频采集卡，如修改参数配置，查看工作状态等。

联网设备提供数据中转和接入网络的功能，本实施例中的联网络设备为网络路由器，将采集卡采集到的音频信号和视频信号中转到计算机上，由计算机进行计算处理，然后网络路由器将计算机处理的结果上传到网络端。

计算机主要进行其存储和计算功能。进程一：接收到的音频信号数据包解析出各个单通道的音频数据，将多通道的音频数据输入到计算机执行的波束形成算法中，波束形成算法计算出汽车鸣笛的位置。进程二：将接收到的图像信号数据包解析出各个摄像头的图像数据，将每个摄像头的图像信号输入计算机执行的图像识别算法中，图像识别算法识别出图像内的车牌并计算出每个车牌的物理坐标。进程三：根据计算出的鸣笛位置匹配最佳的车牌然后生成汽车违法鸣笛的抓拍证据。进程四：将生成的鸣笛抓拍证据存储在计算机本地，同时将鸣笛抓拍证据传输到网络路由器，然后由网络路由器传输到网络上；

供电装置6将220v交流电压转换其他装置的所需的额定工作电压，为以下装置供电：第一摄像头16和第二摄像头17、麦克风阵列11、联网设备4、计算机3；

电箱装置5为其它装置提供保护作用，将计算机3、供电装置6，联网设备4放入电箱装置5中，防止自然环境的风吹雨淋日晒的影响，防止人为恶意破坏。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。