技术领域本发明涉及一种基于物联网的十字路口闯红灯抓拍系统，属于智能交通车辆抓拍系统技术领域。
背景技术：
为了减少因闯红灯而造成的交通事故、交通拥堵及交通混乱，在大中城市的交通十字路口都安装了全天候的电子警察，对违章闯红灯的行为进行实时监控，并将拍摄到的违法图片作为处罚的依据。申请号为201410630011.8，申请日为2014年11月11日的专利申请公开了一种行人闯红灯自动抓拍系统与识别方法，所述自动抓拍系统包括用于配置和管理行人闯红灯自动抓拍的系统管理子系统，用于对闯红灯的行人进行抓拍和取证的违章抓拍子系统，用于提醒和警示闯红灯行人的违章警示子系统，用于保存原始图像及抓拍违章图像和视频的数据存储子系统，以及用于将抓拍图像和视频数据上传至交警平台或服务器的网络传输子系统；所述系统管理子系统与违章抓拍子系统相连，所述违章抓拍子系统分别与违章警示子系统、数据存储子系统、网络传输子系统相连，所述数据存储子系统分别与违章警示子系统、网络传输子系统相连。本发明成本低，无需人员值守，证据清晰，可以代替交警在路口不间断地执勤，督导市民文明过马路。申请号为201310608719.9，申请日为2013年11月18日的专利申请公开了一种路口临时交通信号灯和闯红灯抓拍装置，设置在供电不足、交通信号灯即将修建或交通信号灯出现临时故障而无法使用的路口，督促机动车驾驶员自觉遵守交通规则。其特征是由底座、支撑杆、补光设备、高清摄像头、信号灯箱、连接杆、太阳能电池板组成。所述底座里固定有控制箱。所述控制箱内包括有蓄电池、存储介质、控制单元、闯红灯行为取证单元。所述控制单元控制某方向两个交通信号灯显示为红灯的同时，控制该方向的两个高清摄像头拍摄监测区域内视频，直到红灯显示结束停止拍摄。所述闯红灯行为取证单元处理视频，分析检测出运动车辆，提取车辆运动轨迹，根据轨迹判断是否是违章行为，如果是违章行为，则形成违章取证信息并存储至存储介质。申请号为01410088547.1，申请日为2014年3月11日的发明专利申请提供了一种闯红灯抓拍系统及方法，包括步骤：第二相机抓拍车头照片，根据车头照片识别出车牌信息并将车头照片、车牌信息和抓拍时间发送至信息处理装置缓存；第一相机识别车辆是否违章，若违章则根据包含车尾图像识别出车牌信息并将违章照片、违章车牌信息和违章时间发送至信息处理装置缓存；信息处理装置在接收到第一相机发送的违章照片、违章车牌信息和违章时间后，在违章时间和车头照片的抓拍时间的时间差小于阈值的所述抓拍时间内查找与违章照片匹配的车头照片并将所述的违章照片以及所述查找到的车头照片合并成一条违章记录。该发明可以通过添加第二相机来获取车头照片，从而得到驾驶司机的头像，使违章记录精确到驾驶司机。现有的闯红灯自动抓拍系统主要依靠在十字路口设置摄像头拍摄违章的行人及车辆，而在拍摄及传输时因为多种原因，拍摄的图片清晰度不佳。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提出了一种基于物联网的十字路口闯红灯抓拍系统，运用ZigBee无线通讯网络，24小时监控城市各个十字路口的闯红灯情况，且拍摄的图片分辨率高。本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：一种基于物联网的十字路口闯红灯抓拍系统，包括交通监控终端、协调器、路由器和ZigBee无线网络节点，每个路由器连接有n个ZigBee无线网络节点，m个路由器通过协调器与交通监控终端相连接，n和m为大于1的自然数；每个ZigBee无线网络节点设置在城市的各个十字路口，均包括有ZigBee模块、信号灯状态输入单元、车辆检测单元和控制单元，所述的信号灯状态输入单元、车辆检测单元和控制单元分别与ZigBee模块相连接；所述ZigBee模块的输出端通过天线收发器与天线相连接，所述天线与所处的路由器进行无线通讯；所述信号灯状态输入单元用于将信号灯的状态输入到控制单元；所述车辆检测单元根据控制单元的指令检测十字路口是否有车辆经过；所述控制单元用于接收其他各单元传输的信息并进行比较判断后发出指令；所述ZigBee无线网络节点还包括图像采集单元，图像采集单元与ZigBee模块相连接，所述图像采集单元用于收到控制单元的指令后拍摄、传输、保存违规车辆的图像；所述图像采集单元包括图像抓拍模块、图像传输模块和图像存储模块，所述图像传输模块包括焦距为f1第一双凸形透镜，焦距为f2的第二单凸形透镜，所述第一双凸形透镜和第二单凸型透镜的至少一个表面上具有二元衍射光学结构，f1/f2比值为0.25-1.36。作为本发明的一种优选技术方案：所述第一双凸型镜片的物方表面的突起的最高点到圆弧面顶点的距离h为0.65mm，凹陷部的最低点到双凸型非球面镜片圆弧面顶点的直线距离为0.70mm，其中，圆弧面的直径为3.2mm。作为本发明的一种优选技术方案：所述ZigBee模块为CC2530模块。作为本发明的一种优选技术方案：所述控制单元采用嵌入式ARM7芯片。作为本发明的一种优选技术方案：所述协调器与交通监控终端通过RS232串口相连接。本发明所述一种基于物联网的十字路口闯红灯抓拍系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本发明运用ZigBee无线通讯网络，24小时监控城市各个十字路口的闯红灯情况，保证车辆的安全行驶，提高管理交通系统的效率和执行力。2、本发明的图像传输模块包括焦距为f1第一双凸形透镜，焦距为f2的第二单凸形透镜，且第一双凸形透镜和第二单凸型透镜的至少一个表面上具有二元衍射光学结构，f1/f2比值为0.25-1.36，可以消除系统像差，提高图像的分辨率。3、本系统功耗低、使用方便、扩展性高，有利于加快城市交通管理系统的信息化、智能化进程，在现有的城建规模上提高城市路网的通行能力。附图说明图1为本发明的组织结构框图。具体实施方式下面对本发明创造做进一步详细说明。一种基于物联网的十字路口闯红灯抓拍系统如图1所示，包括交通监控终端、协调器、路由器和ZigBee无线网络节点，每个路由器连接有n个ZigBee无线网络节点，m个路由器通过协调器与交通监控终端相连接，n和m为大于1的自然数；每个ZigBee无线网络节点设置在城市的各个十字路口，均包括有ZigBee模块、信号灯状态输入单元、车辆检测单元和控制单元，所述的信号灯状态输入单元、车辆检测单元和控制单元分别与ZigBee模块相连接；所述ZigBee模块的输出端通过天线收发器与天线相连接，所述天线与所处的路由器进行无线通讯；所述信号灯状态输入单元用于将信号灯的状态输入到控制单元；所述车辆检测单元根据控制单元的指令检测十字路口是否有车辆经过；所述控制单元用于接收其他各单元传输的信息并进行比较判断后发出指令；所述ZigBee无线网络节点还包括图像采集单元，图像采集单元与ZigBee模块相连接，所述图像采集单元用于收到控制单元的指令后拍摄、传输、保存违规车辆的图像；所述图像采集单元包括图像抓拍模块、图像传输模块和图像存储模块，所述图像传输模块包括焦距为f1第一双凸形透镜，焦距为f2的第二单凸形透镜，所述第一双凸形透镜和第二单凸型透镜的至少一个表面上具有二元衍射光学结构，f1/f2比值为0.25-1.36。作为本发明的一种优选技术方案：所述第一双凸型镜片的物方表面的突起的最高点到圆弧面顶点的距离h为0.65mm，凹陷部的最低点到双凸型非球面镜片圆弧面顶点的直线距离为0.70mm，其中，圆弧面的直径为3.2mm。作为本发明的一种优选技术方案：所述ZigBee模块为CC2530模块。作为本发明的一种优选技术方案：所述控制单元采用嵌入式ARM7芯片。作为本发明的一种优选技术方案：所述协调器与交通监控终端通过RS232串口相连接。本发明的图像传输模块包括焦距为f1第一双凸形透镜，焦距为f2的第二单凸形透镜，且第一双凸形透镜和第二单凸型透镜的至少一个表面上具有二元衍射光学结构，f1/f2比值为0.25-1.36，可以消除系统像差，提高图像的分辨率。本发明的镜片除了包括单凸型非球面镜片和双凸型非球面镜片之外，在上述两个镜片之间还设有用于阻挡或吸收反射光线的麦拉片，以及位于镜片后部的滤光片，且为了消除镜片和滤光片之间的空气间隙，还在镜片和滤光片之间加设有镜间环。本发明的第一双凸形透镜和第二单凸型透镜的至少一个表面上优选设置有二元衍射光学结构，用于进一步消除系统像差。所述双凸型非球面镜片的曲率设计能使光线透过该镜片后得到更清晰的聚焦点，尤其中间的凹陷部可以补正影像的像差及色散，从而提高整个图像的分辨率。此外，镜头的亮度与镜片所使用的材料特性也有关系，如材料的折射率、透光率，本发明的镜片均采用进口高性能光学专用树脂材料，如ZEONEX-480R，OKP4HT。本发明运用ZigBee无线通讯网络，24小时监控城市各个十字路口的闯红灯情况，保证车辆的安全行驶，提高管理交通系统的效率和执行力。ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。ZigBee的特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE802.15.4标准的规定。ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中的设备可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。本发明可以大大得高机动车驾驶员的自觉性，增强安全意识，减少因闯红灯违法行为而造成的交通事故、堵塞和交通混乱，提高交通路口的车辆通行速度，保证道路畅通。本发明有利于加快城市交通管理系统的信息化、智能化进程，在现有的城建规模上提高城市路网的通行能力，保证车辆的安全行驶，提高管理交通系统的效率和执行力。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。