支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置的制作方法

本实用新型涉及视频监控领域，尤其涉及道路交通车辆违章监控领域，具体是指一种支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置。

背景技术：

视频监控的应用越来越广泛，随着车辆数量的增长，城市道路的扩建，越来越多的道路需要监管，仅凭有限的人力已经无法满足监管的需求；而大量高速公路等城际道路的发展，更是加剧了对自动监控的需求。从应用成本、适用范围、检测准确性和响应速率等方面考虑，交通视频监控与其他方式相比，都拥有一定的优越性。安装在路口的监控装置能履行部分警察职能，不仅能对城市道路违规的车辆进行抓拍识别，抓拍图片可清晰显示车辆的特征信息，包括信号灯状态和道路情况的全景信息；还能对车辆拥堵、车流量、平均车速等情况进行监控，交通视频监控己经成为道路交通管理发展的必然要求与趋势。

现有的道路交通监控装置在进行违章抓拍时存在车辆信息不全面，车头信息和车尾信息无法及时匹配等问题。另外，传统的单目视觉测速方法需要对摄像机的焦距、安装高度和角度等参数进行精确标定和测量，不但方法复杂、精度很难满足要求；而且很容易受到道路通行状况的影响，当道路拥堵或是车辆速度过快时都会影响测量准确度。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种通过图像采集与分析，从车头和车尾两个方向得到全面的违章车辆相关信息，同时通过双目摄像头进行测速，可精确得出车辆通行时的平均速度，根据道路情况自动识别出车辆的违章情况，并将违章信息发送至远程监控端，大大提高了智能化水平的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置。

为了实现上述目的，本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置具有如下构成：

该支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置，其主要特点是，所述的装置包括车头抓拍摄像机、车尾抓拍摄像机、通讯模块、服务器模块以及监控立杆，所述的车头抓拍摄像机和车尾抓拍摄像机均固定于所述的监控立杆上，并分别通过所述的通讯模块与所述的服务器模块连接。

较佳地，所述的车头抓拍摄像机包括近景摄像头与远景摄像头，所述的近景摄像头与所述的远景摄像头分别通过所述的通讯模块与所述的服务器模块连接。

更佳地，所述的车头抓拍摄像机还包括第一旋转部件以及第二旋转部件，所述的第一旋转部件与所述的近景摄像头相连接，所述的第二旋转部件与所述的远景摄像头相连接。

较佳地，所述的装置中还包括第一雨刷、第一散热模块和第一防雷模块，所述的车头抓拍摄像机分别与所述的第一雨刷、第一散热模块和第一防雷模块相连接。

较佳地，所述的装置中还包括第一补光部件，所述的车头抓拍摄像机与该第一补光部件相连接。

较佳地，所述的装置中还包括第二雨刷、第二散热模块和第二防雷模块，所述的车尾抓拍摄像机分别与所述的第二雨刷、第二散热模块及第二防雷模块相连接。

较佳地，所述的装置中还包括云台，所述的车尾抓拍摄像机与该云台相连接。

较佳地，所述的装置中还包括第二补光部件，所述的车尾抓拍摄像机与该第二补光部件相连接。

较佳地，所述的通讯模块为网络通信模块，所述的网络通信模块包括交换机、网线，所述的交换机通过所述的网线分别与所述的服务器模块、车头抓拍摄像机和车尾抓拍摄像机相连接。

较佳地，所述的通讯模块为光纤通讯模块，所述的光纤通讯模块包括光纤收发器、光缆，所述的光纤收发器通过所述的光缆分别与所述的服务器模块、车头抓拍摄像机以及车尾抓拍摄像机相连接。

较佳地，所述的通讯模块为无线通信模块，所述的无线通信模块包括无线发送单元、无线接收单元、无线信号处理单元，所述的无线信号处理单元通过所述的无线发送单元、无线接收单元分别与所述的服务器模块以及车头抓拍摄像机、车尾抓拍摄像机相连接。

较佳地，所述的服务器模块包括中央控制单元以及存储单元，所述的中央控制单元直接与存储单元连接，且该中央控制单元通过通讯模块分别与所述的车头抓拍摄像机、车尾抓拍摄像机相连接。

更佳地，所述的服务器模块还具有数据上传接口和数据下载接口，所述的数据上传接口与外部远程监控端连接，所述的数据下载接口与所述的存储单元相连接。

较佳地，所述的服务器模块还包括时钟同步单元，所述的时钟同步单元分别与所述的车头抓拍摄像机、车尾抓拍摄像机相连接。

较佳地，所述的装置还包括临时存储模块，所述的临时存储模块分别与所述的车头抓拍摄像机以及车尾抓拍摄像机相连接。

较佳地，所述的服务器模块还具备红绿灯信号接口，所述的红绿灯信号接口与外部红绿灯进行连接。

较佳地，所述的服务器模块包括显示屏接口，该显示屏接口与外部的路边显示屏相连接。

采用了该支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置，可通过所述的车头抓拍摄像机、车尾抓拍摄像机，同时从两个方向全面拍摄到违章车辆信息，具体具有如下增益效果：

车头抓拍摄像机具有双目摄像头，可分别对车辆进行人脸侦测及远景抓拍，并运用双目摄像头实现车辆车速的测试，并且可以避免单个摄像头拍摄时遇到的由于车间距过小，车牌被遮挡，无法拍摄的问题，同时还能了解路面的拥堵情况；

车尾抓拍摄像机，从车尾方向抓拍车辆闯红灯、违章变道、不按导向行驶等违章行为的全场景图像；车尾方向可以清楚看出交通信号灯状态以及车辆行驶方向，在识别出车辆的违章行为后进行图片抓拍；

车头抓拍摄像机和车尾抓拍摄像机均通过传输通信装置与服务器相连，通过服务器的统一校时可实现所有接入设备的时间同步，通过车牌识别比对可将车头抓拍摄像机拍摄的前车牌和人脸图片，与车尾抓拍摄像机拍摄的违章全景图和后车牌图片匹配到一起，构成全面的违章车辆信息；

具有补光模块，可对光线不足的拍摄条件下，进行拍摄补光；

服务器模块将车辆数据和违章信息进行本地存储，同时支持数据的下载和上传，实现数据的传输。

附图说明

图1为本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置的具体应用中的视频测速的流程图。

图3为本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置的具体应用中的监测流程图。

图4为本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置的一种实施例的硬件模块连接关系示意图。

附图标记

1 车头抓拍摄像机

2 车尾抓拍摄像机

3 通讯模块

4 服务器模块

5 近景摄像头

6 远景摄像头

7 第一雨刷

8 第一散热模块

9 第一防雷模块

10 第一补光部件

11 第二雨刷

12 第二散热模块

13 第二防雷模块

14 云台

15 第二补光部件

16 光纤收发器

17 光缆

18 中央控制单元

19 存储单元

20 数据上传接口

21 数据下载接口

22 时钟同步单元

23 远程监控端

24 第一旋转部件

25 第二旋转部件

26 临时存储模块

27 红绿灯信号接口

28 红绿灯

29 显示屏接口

30 路边显示屏

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

该支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置，如图4所示，图4为本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置的一种实施例的硬件模块连接关系示意图，其中，所述的装置包括车头抓拍摄像机1、车尾抓拍摄像机2、通讯模块3、服务器模块4以及监控立杆，所述的车头抓拍摄像机1和车尾抓拍摄像机2均固定于所述的监控立杆上，并分别通过所述的通讯模块3与所述的服务器模块4连接。

在上述实施例中，所述的车头抓拍摄像机1包括近景摄像头5与远景摄像头6，所述的近景摄像头5与所述的远景摄像头6分别通过所述的通讯模块3与所述的服务器模块4连接。

在上述实施例中，所述的车头抓拍摄像机1还包括第一旋转部件24以及第二旋转部件25，所述的第一旋转部件24与所述的近景摄像头5相连接，所述的第二旋转部件25与所述的远景摄像头6相连接。

在上述实施例中，所述的装置中还包括第一雨刷7、第一散热模块8和第一防雷模块9，所述的车头抓拍摄像机1分别与所述的第一雨刷7、第一散热模块8和第一防雷模块9相连接。

在上述实施例中，所述的装置中还包括第一补光部件10，所述的车头抓拍摄像机1与该第一补光部件10相连接。

在上述实施例中，所述的装置中还包括第二雨刷11、第二散热模块12和第二防雷模块13，所述的车尾抓拍摄像机2分别与所述的第二雨刷11、第二散热模块12及第二防雷模块13相连接。

在上述实施例中，所述的装置中还包括云台14，所述的车尾抓拍摄像机2与该云台14相连接。

在上述实施例中，所述的装置中还包括第二补光部件15，所述的车尾抓拍摄像机2与该第二补光部件15相连接。

在上述实施例中，所述的通讯模块3为光纤通讯模块，所述的光纤通讯模块包括光纤收发器16、光缆17，所述的光纤收发器通过所述的光缆分别与所述的服务器模块、车头抓拍摄像机以及车尾抓拍摄像机相连接。在上述实施例中，所述的服务器模块包括中央控制单元18以及存储单元19，所述的中央控制单元18直接与存储单元19连接，且该中央控制单元18通过通讯模块3分别与所述的车头抓拍摄像机1、车尾抓拍摄像机2相连接。

在上述实施例中，所述的服务器模块4还具有数据上传接口20和数据下载接口21，所述的数据上传接口20与外部远程监控端23连接，所述的数据下载接口21与所述的存储单元19相连接。

在上述实施例中，所述的服务器模块4还包括时钟同步单元22，所述的时钟同步单元22分别与所述的车头抓拍摄像机1、车尾抓拍摄像机2相连接。

在上述实施例中，所述的装置还包括临时存储模块26，所述的临时存储模块分别与所述的车头抓拍摄像机以及车尾抓拍摄像机相连接。

在上述实施例中，所述的服务器模块还具备红绿灯信号接口27，所述的红绿灯信号接口与外部红绿灯28进行连接。

在上述实施例中，所述的服务器模块包括显示屏接口29，该显示屏接口与外部的路边显示屏30相连接。

在上述实施例中，所述的通讯模块也可以为网络通信模块(这里不作附图说明)，所述的网络通信模块包括交换机、网线，所述的交换机通过所述的网线分别与所述的服务器模块、车头抓拍摄像机和车尾抓拍摄像机相连接。

在上述实施例中，所述的通讯模块也可以为无线通信模块(这里不作附图说明)，所述的无线通信模块包括无线发送单元、无线接收单元、无线信号处理单元，所述的无线信号处理单元通过所述的无线发送单元、无线接收单元分别与所述的服务器模块以及车头抓拍摄像机、车尾抓拍摄像机相连接。

本实用新型解决的技术问题在于提供一种用于道路交通的车辆违章监测系统，这种监测系统可以清晰的拍到违章车辆的特征图像和全景图像，从车头和车尾两个方向进行监测以解决违章信息不全面的问题，以及车速检测不准确的问题。

采用的技术方案为：一种道路车辆违章监测系统，该系统包括图像采集单元、通信单元和服务器单元；所述图像采集单元包括车头抓拍摄像机和车尾抓拍摄像机，车头和车尾抓拍摄像机均通过通信装置与服务器连接。

进一步的，所述车头抓拍摄像机安装在固定的监控立杆上，摄像机对着车头方向进行抓拍，所述车头抓拍摄像机外接补光装置。

进一步的，所述车头抓拍摄像机具有双目摄像头，两个摄像头焦距不同，一个用来拍摄近景，一个用来拍摄远景，摄像头的分辨率需达到能看清车牌的要求。

进一步的，所述的车头抓拍摄像机还包括第一旋转部件以及第二旋转部件，所述的第一旋转部件与所述的近景摄像头相连接，所述的第二旋转部件与所述的远景摄像头相连接。

进一步的，所述车头抓拍摄像机具有雨刷、加热散热模块以及防雷模块等。

进一步的，所述车尾抓拍摄像机安装在固定的监控立杆上，摄像机对着车尾方向进行抓拍，所述车尾抓拍摄像机外接补光装置。

进一步的，所述车尾抓拍摄像机可拍摄全景图像，用于采集违章对象的交通行为信息，包括信号灯状态、停车线位置、违章车道、车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车辆类型、违章时间、地点和行驶方向等信息。

进一步的，所述车尾抓拍摄像机具有雨刷、加热散热模块以及防雷模块等。

进一步的，所述车尾抓拍摄像机带有云台装置。

进一步的，所述通信单元可以选择网络通信、光纤通信、无线通信或专用数据线通信中的一种。若采用网络通信包括交换机、网线等设备；若采用光纤通信包括光纤收发器、光缆等设备；若采用无线通信包括有无线发送模块、接收模块、处理模块等。

进一步的，所述服务器单元通过通信装置与车头和车尾抓拍摄像机相连，用于处理前端摄像机传输来的交通信息，且具有本地存储功能。

进一步的，所述服务器具有时钟同步功能，可对接入的车头和车尾抓拍摄像机进行统一校时。

进一步的，所述服务器还具有数据上传和数据下载接口，可将交通信息数据上传至远程监控端，其中，服务器的上传接口与外部远程监控端进行数据传输，下载接口是用于服务器进行本地的数据下载。

进一步的，所述服务器可对接入的摄像机等前端设备进行配置。

进一步的，服务器模块具有显示屏接口(如VGA/DVI/HDMI等)，可外接显示单元，路边的显示屏上会显示出行人不按规定、乱穿马路的照片，可将违章车辆的照片在显示屏上显示。

进一步的，所述的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置还设有红绿灯信号接口，可以连接外部红绿灯，以避免通过视频分析红绿灯信号影响准确率。

临时存储模块，可在所述的通讯模块发生故障时，临时存储车头抓拍摄像机及车尾抓拍摄像机拍摄画面及相关信息，当所述的通讯模块恢复正常后将这些拍摄画面与相关信息上传至存储模块，并将临时存储模块中上传完毕的拍摄画面及相关信息进行删除。

在实施例中，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的车辆违章监测系统包括安装在道路的车头抓拍摄像机和车尾抓拍摄像机，可以同时从两个方向全面拍摄到违章车辆信息。

车头抓拍摄像机包括补光装置且具有双目摄像头，双目摄像头一个用于近景的车辆抓拍，具有人脸侦测功能，另一个摄像头用于远景的车辆抓拍。采用双目视觉测速方法对通行车辆进行测速，通过对摄像机配置，设置好两个摄像头抓拍捕获的检测线，便能准确得出车辆经过远景摄像头抓拍到近景摄像头抓拍行驶的实际距离；经车牌识别比对后得到车辆经过近景和远景两个摄像头的时间差，便能准确得出车辆在这一段监控距离内的平均速度，进而根据实际情况可以判断出车辆是否超速，同时还能了解路面的拥堵情况；另外，两个摄像头进行两次车辆抓拍还能避免当车间距过小时车牌被前面车辆遮挡的情况。

车尾抓拍摄像机包括补光装置，用于从车尾方向抓拍车辆闯红灯、违章变道、不按导向行驶等违章行为的全场景图像；车尾方向可以清楚看出交通信号灯状态以及车辆行驶方向，在识别出车辆的违章行为后进行图片抓拍。

车头抓拍摄像机和车尾抓拍摄像机均通过传输通信装置与服务器相连，通过服务器的统一校时可实现所有接入设备的时间同步，通过车牌识别比对可将车头抓拍摄像机拍摄的前车牌和人脸图片，与车尾抓拍摄像机拍摄的违章全景图和后车牌图片匹配到一起，构成全面的违章车辆信息。

服务器将车辆数据和违章信息进行本地存储，同时支持数据的下载和上传。

下面结合图1至图4进行详细说明：如图1所示，图1为本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置的整体结构示意图，支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置，包括车头和车尾抓拍摄像机、传输通信装置和服务器，车头和车尾抓拍摄像机用于采集违章对象的交通行为信息，交通行为信息至少包括：交通行为发生的时间、地点，违章车辆的车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车辆类型等车辆特征信息。

在本实用新型实施例中，交通违章行为包括：车辆闯红灯、逆行、违章变道、不按导向行驶、机动车违反禁令标志行驶、超速、违章停车等道路上由车辆引起的影响干扰交通正常运作的行为。

在本实用新型实施例中，摄像机通过视频的方式对监控区域内的车辆进行检测；车头和车尾抓拍摄像机均带有补光装置，用于环境光照度过低时进行补光使用，以保证抓拍图片上车辆特征信息清晰可见。

在本实用新型实施例中，车头抓拍摄像机从车头方向对车辆进行抓拍，可获取通行车辆的特征信息，包括车牌信息、车身颜色、车辆类型、车辆品牌等；另外还能进行人脸侦测，获得前排乘客相关信息，同时得到驾驶员人脸图片；进一步还能对驾驶员是否系安全带以及是否打电话进行识别。车头抓拍摄像机采用双目摄像头，一个用于抓拍近景，一个用于抓拍远景，两个摄像头的监控场景距离较近；如图2所示，图2为本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置的具体应用过程中的视频测速的流程图。系统等待车辆出现，检测到有车辆通行后首先对远景车辆进行图像采集，识别出车牌；然后对近景车辆进行图像采集，识别出车牌；通过车牌比对判断是否为同一辆车，若不是同一辆车，则重新进行近景图像车牌识别比对；若判断出是同一辆车，则比较远景和近景摄像头抓拍图片的时间，于是就得到了车辆经过远近两个摄像头的时间差值；只需要在摄像机进行相关配置时，准确得到远近两个摄像头划线抓拍之间的实际距离，便能得知车辆经过远近两个摄像头之间的平均速度；再根据实际情况判断出车辆是否超速，若没有超速就从头开始进行新一轮的视频测速；若确定超速，则给出告警提示并将车辆相关信息上传。

在本实用新型实施例中，车尾抓拍摄像机根据检测到的车辆信息，判断所检测的目标对象是否发生了违章行为。比如闯红灯检测时，可通过视频检测的方式分析红绿灯信号，或者通过接入红绿灯信号采集器进行红绿灯信号的采集；其他违章抓拍可通过事先设定触发规则进行视频检测。对于确定发生交通违章行为的车辆进行自动抓拍取证，抓拍照片包含了交通违章行为发生的时间和地点，以及信号灯状态、停车线位置、违章车道等交通行为信息。

在本实用新型实施例中，车头和车尾抓拍摄像机捕获的车辆信息可通过车牌匹配合并起来，由此便得到了违章车辆的全面信息，包括车头方向的人脸信息以及车尾方向的违章行为相关信息。

在本实用新型实施例中，第一旋转装置与第二旋转装置可在安装时分别调整近景摄像单元的拍摄方向以及远景摄像单元的拍摄方向，确定好拍摄方向后就固定不动，直到下一次需要改变拍摄方向时，再进行调节。

在本实用新型实施例中，系统支持自定义告警事件和设置车牌黑名单功能，当有车辆触发告警事件或是有黑名单中的车辆出现产生告警时，服务器可将告警信息发送至远程监控端。产生的报警信息除了上传远程监控端以外，还支持现场报警，比如可以联动前端带有云台的抓拍摄像机，对违章车辆进行跟踪。

在本实用新型实施例中，所述传输通信装置可以选择网络、光纤、无线或专用数据线等。若采用网络传输包括交换机、网线等设备；若采用光纤传输包括光纤收发器、光缆等设备；若采用无线传输包括有无线发送、接收、处理模块等，可以为WIFI、蓝牙、2G/3G/4G数据网络等。

在本实用新型实施例中，服务器通过传输通信装置与车头和车尾抓拍摄像机相连，可以与前端摄像机进行信息交互。一方面，服务器可以对前端摄像机进行控制，包括通过时钟模块对连接的摄像机进行统一校时，以及对摄像机参数进行配置等；另一方面，服务器可以接收摄像机传送的交通信息数据，包括照片、录像以及告警信息等。

在本实用新型实施例中，服务器内置硬盘或者外接存储设备，实现对前端采集图像以及交通行为信息的记录存储。

在本实用新型实施例中，识别车辆是否存在违章情况的识别模块可以置于摄像机内，或者是服务器内。

如图3所示，图3为本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置的具体应用过程中的监测流程图，本申请中的违章识别系统包括图像采集单元、通信单元和服务器单元，其中图像采集单元包括车头图像采集和车尾图像采集。首先是通过图像采集进行车牌识别，车头摄像机将抓拍的每一辆过车图片，以及检测出超速违章、路面拥堵等交通信息都传输给服务器；车尾摄像机对抓拍的图片经过识别模块进行违章识别，对于违章车辆经车牌识别比对后与车头的抓拍车辆信息匹配，然后将车头和车尾的违章车辆信息进行合并，得到包括人脸抓拍图、违章全景图的车辆全面信息，将违章告警及车辆相关信息一起传输给服务器，服务器进行本地存储的同时进一步上传给远程监控端。

本实用新型的支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

采用了该支持实现道路车辆违章监测功能的结构装置，可通过所述的车头抓拍摄像机、车尾抓拍摄像机，同时从两个方向全面拍摄到违章车辆信息，具体具有如下增益效果：

车头抓拍摄像机具有双目摄像头，可分别对车辆进行人脸侦测及远景抓拍，并运用双目摄像头实现车辆车速的测试，并且可以避免单个摄像头拍摄时遇到的由于车间距过小，车牌被遮挡，无法拍摄的问题，同时还能了解路面的拥堵情况；

车尾抓拍摄像机，从车尾方向抓拍车辆闯红灯、违章变道、不按导向行驶等违章行为的全场景图像；车尾方向可以清楚看出交通信号灯状态以及车辆行驶方向，在识别出车辆的违章行为后进行图片抓拍；

车头抓拍摄像机和车尾抓拍摄像机均通过传输通信装置与服务器相连，通过服务器的统一校时可实现所有接入设备的时间同步，通过车牌识别比对可将车头抓拍摄像机拍摄的前车牌和人脸图片，与车尾抓拍摄像机拍摄的违章全景图和后车牌图片匹配到一起，构成全面的违章车辆信息；

具有补光模块，可对光线不足的拍摄条件下，进行拍摄补光；

服务器模块将车辆数据和违章信息进行本地存储，同时支持数据的下载和上传，实现数据的传输。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。