可切换摄像模式的交通监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可切换摄像模式的交通监控装置，包括传感器组、红外摄像机组、可见光摄像机组、可见光摄像机云台、红外摄像机云台、云台驱动器和数字信号处理器；传感器组包括压力传感器、光电式位移传感器和光敏传感器，所述红外摄像机和可见光摄像机采集图像信息，以上设备作为检测前端连接数字信号处理器。云台驱动器实时调节可见光摄像机和红外摄像机角度。本实用新型专利技术所述系统具有连续和间隔拍摄两种工作模式，缩短了系统工作时间，延长了系统寿命，降低系统造价成本，可根据光照强度，切换拍摄相机，避免了补可见光对人眼产生目眩影响，减少交通安全隐患，可微调摄像机角度，无死角拍摄，可全天候进行车牌识别、违章拍摄。

Traffic monitoring device with switchable camera mode

The utility model discloses a traffic monitoring device capable of switching camera mode, which comprises a sensor group, an infrared camera group, a visible light camera group, a visible light camera pan-tilt, an infrared camera pan-tilt, a pan-tilt driver and a digital signal processor; the sensor group comprises a pressure sensor, an optoelectronic displacement sensor and a photoelectric displacement sensor. The photosensitive sensor, the infrared camera and the visible light camera collect the image information, and the above equipment is connected with the digital signal processor as the detection front end. The PTZ driver can adjust the angle of visible camera and infrared camera in real time. The system has two working modes of continuous and interval shooting, which shortens the working time of the system, prolongs the life of the system and reduces the cost of the system. The camera can be switched according to the intensity of illumination, thus avoiding the dizzying influence of supplementary visible light on the human eye, reducing the hidden danger of traffic safety, and adjusting the camera fine. Angle, no dead angle shooting, all-weather license plate recognition, illegal shooting.

【技术实现步骤摘要】
可切换摄像模式的交通监控装置
本技术专利属于智能交通
，具体涉及一种可切换摄像模式的交通监控装置。
技术介绍
闪光灯在交通领域应用越来越广泛，目前的道路上使用的电子眼是由可见的白炽光进行补光抓拍，驾驶人的眼睛易受到强光的刺激产生目眩，容易引发交通事故；白炽光亮度越强，周围环境温度越高，影响摄像头采集图像的效果；夜晚光线很暗，拍摄的图片清晰度较差，难以拍摄到更多的违章细节；在实际电子眼抓拍应用中，系统不能随着环境光线的变化调节补光设备光照强度，造成补光灯功耗高，电能浪费，缩短了设备寿命；当交通情况复杂时不能够智能调节拍摄角度，存在摄像死角。专利CN105894821A公开了一种基于高清DSP摄像机的交通综合监测系统，包括图像采集单元，数据存储单元，能够实现车牌识别，速度测量，流量统计等功能，然后定时将存储的图像及数据经由数据传输单元发送给中心平台。该装置使用LED频闪补光灯或LED常量补光灯，不能切换拍摄相机，在光线不理想的情况下补光，极易对人眼产生目眩的影响，存在交通安全隐患，不能调节拍摄角度，存在拍摄死角。专利CN205486800U公开了一种红外电子警察系统，该系统包括操控终端，控制模块，数据管理模块，红外线检测模块和图像采集模块，提高了数据的处理能力传输能力和摄像能力。专利CN204101868U公开了一种智能高清电子警察红外线闪光灯，包括LED红外线闪光灯和遥控器，能够与不同类型的安装底座连接，在安装固定好后仍可调节方向来改变照射角度，能够远程遥控改变闪光灯的光照强度。专利CN201220554356公开了一种融合红外和可见光补光的电子警察系统，可解决LED灯过亮产生的影响，又可解决红外补光出现的偏色现象，相机在彩色模式下的夜间图片整体质量有所提高。该装置仅调节LED灯珠模块形成的光斑形态，效果难以控制和检测。以上装置仅是使用红外摄像机代替可见光摄像机，红外摄像机长时间开启造成功耗较高，摄像头工作时间长，寿命短，系统价格较高，不适宜大范围推广使用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种可切换红外摄像模式的交通监控装置，该系统功能丰富，使用红外摄像机在光线较弱情况下确保成像清晰，避免了可见光摄像机补光设备对驾驶员产生的目眩影响，保障驾乘人员安全和交通秩序的稳定，同时系统在环境光照理想的情况下切换可见光摄像机拍摄，缩短了红外摄像机工作时间，延长了系统寿命，降低了系统价格。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种可切换摄像模式的交通监控装置，包括传感器组、红外摄像机组、可见光摄像机组、LED发光阵列、可见光摄像机云台、红外摄像机云台、云台驱动器和数字信号处理器；所述传感器组包括光电式位移传感器，压力传感器，光敏传感器和红外传感器；所述光电式位移传感器采集的数据传输到数字信号处理器用于测量车辆行驶速度；所述压力传感器与数字信号处理器连接，判断有无车辆通过并反馈车流量信息；所述光敏传感器采集的数据传输到数字信号处理器，通过数字信号处理器与设定的光强标准值对比，切换拍摄相机；所述红外传感器可检测周围环境红外辐射；所述红外摄像机和可见光摄像机采集的图像信息回传到数字信号处理；在使用可见光摄像模式下，LED发光阵列用于给可见光摄像机组补光；所述云台驱动器用于接收数字信号处理器产生的信号驱动摄像机云台来调节摄像机的拍摄角度；所述数字信号处理器用于处理传感器和两种摄像机所采集的数据并输出控制信号。进一步的，系统设计有存储单元，用于存放道路信息数据库，在实际交通监测中，数字信号处理器处理压力传感器采集数据结果与数据库标准值对比，在间隔拍摄和连续拍摄两种工作模式中进行切换，当工作在车流量少的路段或时间段，系统工作在间隔拍摄模式，当工作在车流量大的路段或时间段，系统工作在连续拍摄模式。进一步的，所述光敏传感器光线感应前端安装在悬臂架上，数字信号处理器可根据光敏传感器采集的数据将摄像机周围环境光线的亮暗与设定的光强标准值对比，光线较为理想情况下使用可见光摄像机进行拍摄，并可以根据实际天气情况进行微调补光，光线不理想的情况下，切换红外摄相机。进一步的，所述压力传感器组包含传感器个数等于车道数，感应前端埋设于对应车道下方，长度横跨整个车道，摄像机视场中线正对弹性敏感元件，数字信号处理器根据压力传感器采集的信号强弱变化区分车辆，还可起到判断有无车辆通过，在间隔拍摄模式下唤醒摄像机的作用。进一步的，所述红外摄像机和可见光摄像机均带有云台，可安装在悬臂架上进行角度微调，防止出现拍摄死角，安装数量可根据摄像机视场角和马路宽度确定，公式如下：式中，D为单个摄像机拍摄宽度，s为摄像机到地面拍摄距离，α为摄像机视场角，比较马路宽度和单个摄像机拍摄宽度，确定摄像机个数，其中摄像机个数需要满足以下条件：其中M为摄像机个数，W为马路宽度，D为单个摄像机拍摄宽度。考虑到并排设置的摄像机视场会相互交叉，故摄像机个数应该大于马路宽度与单个摄像机拍摄宽度的比值。进一步的，所述光电式位移传感器安装在摄像机正下方，垂直于地面，采集的数据传输到数字信号处理器用于测量车辆行驶速度，公式如下：式中，v为车辆行驶平均速度，s为车辆行驶位移，t2-t1为光反射时间差，所测得车辆行驶平均速度与当前车道限制速度对比，判断该车辆是否超速。进一步的，所述红外摄像机装有滤波片，可调节车辆实际辐射出的红外波段与红外摄像机最佳拍摄波段相匹配，采用相机的自动增益控制(AGC)电路，可随着环境内外照度的变化自动的调整放大器的增益，使红外相机能够在较大的光照范围内工作，在低照度条件下能获得清晰的图像。进一步的，LED发光阵列是矩阵式发光阵列，可根据光敏传感器检测的信号，调节阵列中开启的LED灯数量，实现多档补光。进一步的，系统需要定期调试，在摄像范围内设有标定物，红外摄像机照射标定物并与设定的灰度值对比，通过建立数学模型来调节红外摄像机的光圈和增益等参数，避免了长期工作在恶劣环境下拍摄图像产生色彩漂移的现象，增强系统的鲁棒性。进一步的，数字信号处理器产生四路脉宽调制信号，经过各相驱动电路再与达林顿晶体管连接，控制步进电机各相绕组输出，使步进电机随着不同的脉宽调制信号作正转，反转，加速，减速，停止等动作。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1.红外LED发光阵列所发出的光人眼不可见，避免了因可见光补光过亮而对人眼产生的目眩影响，减少了交通安全隐患。2.该系统可以根据车流量的大小和数据库对比，切换两种工作模式，包括连续拍摄和间隔拍摄，在确保交通监管安全的情况下，缩短系统工作时间，减小功耗。3.该系统具有两组摄像头，光线较好时使用可见光摄像机，光线弱时使用红外摄像机，缩短红外相机工作时间，有效延长系统寿命，降低硬件更换成本。附图说明图1是本技术专利的系统原理框图；图2是本技术连续拍摄和间隔拍摄模式的流程图；图3是本技术拍摄相机切换的流程图；图4是本技术云台驱动器工作电路图。具体实施方式如图1所示的一种可切换红外摄像模式的交通监控装置，包括传感器组、红外摄像机组、可见光摄像机组、LED发光阵列、可见光摄像机云台、红外摄像机云台、云台驱动器和数字信号处理器；所述传感器组包括光电式位移传感器，压力传感器和光敏传感器；所述光电式位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可切换摄像模式的交通监控装置，包括传感器组、红外摄像机、可见光摄像机和数字信号处理器；其特征在于：所述传感器组包括光电式位移传感器，压力传感器，光敏传感器；所述光电式位移传感器采集的数据传输到数字信号处理器用于测量车辆行驶速度；所述压力传感器与数字信号处理器连接，判断车辆通过情况进而控制摄像机拍摄模式；所述光敏传感器采集的数据传输到数字信号处理器经过处理后输出控制信号切换拍摄相机；所述红外摄像机和可见光摄像机采集的图像信息回传到数字信号处理器。

【技术特征摘要】
1.一种可切换摄像模式的交通监控装置，包括传感器组、红外摄像机、可见光摄像机和数字信号处理器；其特征在于：所述传感器组包括光电式位移传感器，压力传感器，光敏传感器；所述光电式位移传感器采集的数据传输到数字信号处理器用于测量车辆行驶速度；所述压力传感器与数字信号处理器连接，判断车辆通过情况进而控制摄像机拍摄模式；所述光敏传感器采集的数据传输到数字信号处理器经过处理后输出控制信号切换拍摄相机；所述红外摄像机和可见光摄像机采集的图像信息回传到数字信号处理器。2.根据权利要求1所述的可切换摄像模式的交通监控装置，其特征在于：所述监控装置还包括可见光摄像机云台、红外摄像机云台以及云台驱动器；所述压力传感器压力感应前端安装在车道下方，数字信号处理器接收来自压力传感器采集的数据，输出控制信号至云台驱动器，云台驱动器调节可见光摄像机云台或者红外摄像机云台从而调整摄像机的拍摄角度。3.根据权利要求2所述的可切换摄像模式的交通监控装置，其特征在于：所述压力传感器包含传感器个数等于车道数，压力传感器感应前端长度横跨整个车道，摄像机视场中线正对压力敏感元件。4.根据权利要求2所述的可切换摄像模式的交通监控装置，其特征在于：可见光摄像机云台或红外摄像机云台安装数量通过摄像机拍摄宽度和马路宽度确定，其中摄像机拍摄宽度计算公式如下：式中D为单个摄像机拍摄宽度，s为摄像机到地面拍摄距离，α为摄像机视场角，比较马路宽度和单个摄像机拍摄宽度，确定摄像机个数。5.根据权利要求1所述的可切换摄像模式的交通监控装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大创，刘栋材，蒋杉，邵威，王可，张文龙，
申请(专利权)人：合肥师范学院，
类型：新型
国别省市：安徽,34