一种无线远程的客车超员主动监测装置及监测方法制造方法及图纸

技术编号:19694077 阅读:27 留言:0更新日期:2018-12-08 11:44
本发明专利技术公开了一种无线远程的客车超员主动监测装置及检测方法,以微控制器作为硬件平台,在客车前后门上安装红外线传感器,按照“前门上车、后门下车”的交通规则进行上下客车人数的监测;针对乘客不遵守交通规则“前门上车、后门下车”导致监测不准的问题,启动摄像头采集电路,根据拍摄的车内现场照片进行图像处理和算法运算,识别出客车是否超员。若检测出客车超员,则通过无线通讯装置将报警信息发送到交通管理平台手机上,及时通知交警等部门执法人员进行处理,同时在客车现场语音提醒司机注意超员。本发明专利技术提供的无线远程的客车超员主动监测装置及监测方法,能够快速准确的判断出客车是否超员,提高客车的行车安全系数。

【技术实现步骤摘要】
一种无线远程的客车超员主动监测装置及监测方法
本专利技术属于智能交通装备
,特别涉及一种无线远程的客车超员主动监测装置及监测方法。
技术介绍
随着我国机动车辆增加,客运车辆的道路交通事故频繁发生,严重危及了人们的生命安全。造成客车交通事故的原因众多,其中客运车辆超员违法问题是引发重特大道路交通事故的主要安全隐患,是历年来交通秩序整治的重点,也是道路交通安全管理工作的重中之重。随着“互联网+”、人工智能技术等高科技的快速发展,针对客运车辆超员现象严重以及交管部门管理难度大的现状,通过移动通信网络无线远程的对客车是否超员进行实时监测预警具有了重大的现实意义,可以有效的协助交管部门对超员的客运车辆进行监督,为交通监管、车辆调度、事故处理提供了必要的依据和证据。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种无线远程的客车超员智能主动监测装置,通过在客车门上安装红外双管,以及在车顶部安装摄像头,判断出客车是否超员,并将超员信息远程传输到交通管理部门,能够提高客车的行车安全系数。本专利技术的目的之二是提供一种无线远程的客车超员智能主动监测方法,在通过红外双管判断客车是否超员的基础上,进一步通过对客车内图像进行图像处理和算法运算,判断处客车是否超员,能够提高判断结果的准确性。本专利技术提供的技术方案为:一种无线远程的客车超员主动监测装置,包括:多个红外对管,其分别安装在客车上客门及下客门的两侧;电压比较器;其中,所述红外对管包括红外发射管和红外接收管,所述红外发射管引脚一端连接电源,另一端接地;所述红外接收管一端接地,另一端连接电压比较器的正极引脚;微控制器,其连接电压比较器的输出端;摄像头,其安装在客车顶部,并与所述微控制器连接;无线通讯模块,其与所述微控制器连接,用于向交通管理部门传输信息。优选的是,所述微控制器的中断引脚连接所述红外接收管的数据输出引脚。优选的是,还包括调节电位器,其连接所述红外对管,用于调节红外对管的感应距离。一种无线远程的客车超员主动监测方法,使用所述的无线远程的客车超员主动监测装置,包括:当乘客从上客门上车时,安装在上客门处的红外对管输出高电平信号至微控制器;当乘客从下客门下车时,安装在下客门处的红外对管输出高电平信号至微控制器;微控制器对接收到的高电平信号进行处理,判断客车是否超载;当通过红外对管判断客车不超载时,微控制器获取摄像头拍摄的车内图像,并将车内图像进行处理后与样本数据进行匹配识别,进一步判断客车是否超载;如果判断客车超载,微控制器通过无线通讯模块将超载信息传输至交通管理部门。优选的是,通过车内图像判断客车是否超载的过程,包括:步骤一、将车内图像进行预处理,得到包含客车过道的灰度图像PIC1;步骤二、将所述灰度图像PIC1分成多个灰度等级,基于灰度值TV,将所述灰度等级分为第一类区域N1和第二类区域N2,两类区域的总方差为:在灰度等级范围内,对TV进行依次赋值,得到对应的δ2;当δ2最大时,得到最佳图像分割阈值TVbest;式中,为第一类像素出现的概率,为第二类像素出现的概率;GR为整幅图像PIC1的平均灰度值;GR(TV)为第一类像素的灰度值;步骤三、基于所述最佳图像分割阈值TVbest,对所述灰度图像PIC1进行图像分割,将图像划分为目标区域和背景区域;步骤四、对分割的出目标区域,进行特征提取,将过道的边缘轮廓作为识别特征与样本数据进行匹配识别,判断出客车是否超载。优选的是,所述整幅图像PIC1的平均灰度值GR为:式中,为第一类像素的平均灰度;为第二类像素的平均灰度。优选的是,在所述步骤四之前还包括,选择核函数,构建客车内场景特征图像训练样本分类器,得到样本数据。优选的是,所述核函数为:K(Xi,Xj)=K(XTiXj);式中,Xi和Xj为两个特征向量。附图说明图1为本专利技术所述的无线远程的客车超员主动监测装置的总体框架图。图2为本专利技术所述的红外线识别采集电路原理图。图3为本专利技术所述的无线远程通信预警电路原理图。图4为本专利技术所述的无线远程的客车超员主动监测方法流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术提供了一种无线远程的客车超员主动监测装置,如图1所示,是本专利技术的总体架构框图。针对在公路上行驶的客运车辆,以ARM微控制器为装置硬件核心,在客车前后上客门上安装红外线传感器,按照“前门上车、后门下车”的交通规则进行上下客车人数的监测,并实时在中文液晶电路上显示监测情况。针对乘客不遵守交通规则“前门上车、后门下车”导致监测不准的问题,同时启动摄像头采集电路,根据拍摄的车内现场照片进行图像处理和算法运算,智能识别出客车是否超员。若检测出客车超员,本装置能通过中国移动通信网络无线远程的将报警信息发送到交通管理平台手机上,及时通知交警等部门执法人员进行处理,同时在客车现场语音提醒司机注意超员,提高客车的行车安全系数。如图2所示,本专利技术的红外线识别采集电路的电路由红外对管、电压比较器(U1)、电位器(VR1)构成。红外对管是一对红外传感器,包括红外发射管(S1)、红外接收管(S2);电压比较器(U1)采用LM393集成电路。将红外对管安装在客车的前面上车门和后面下车门的两侧,红外发射管(S1)引脚一端接VCC电源,另一端接地,进行发射红外线;红外接收管(S2)一端接地,另一端连接电压比较器(U1)的正极引脚。通过调节电位器(VR1)来调节红外对管感应人的距离远近,当有人上下车时,红外接收管(S2)接收到了通过上下车人反射过来的原本由红外发射管(S1)发射出的红外线信号,并将该感应电压信号送入电压比较器(U1)进行比较,电压比较器(U1)输出高电平送ARM微控制器—MCU(U0)进行处理。如图3所示,为本专利技术的无线远程通信预警电路原理图。在本实施例中,本专利技术提供的无线远程的客车超员主动监测装置通过中国移动通信第2代网络(GSM网络)实现无线远程通信预警功能,GSM远程通信模块(U3)采用华为公司生产的GTM900无线通信模块,与通过RS232短距离通信接口与MCU(U0)物理连接,GSM远程通信模块(U3)引脚(VCC)连接MCU(U0)的引脚(VCC),用于为GSM远程通信模块(U3)供电;GSM远程通信模块(U3)引脚(GND)连接MCU(U0)的引脚(GND),用于2个电路的共地;GSM远程通信模块(U3)引脚(GTM900_T)连接MCU(U0)的引脚(PA3),用于GSM远程通信模块(U3)向MCU(U0)返回数据发送成功的ACK应答指令;GSM远程通信模块(U3)引脚(GTM900_R)连接MCU(U0)的引脚(PA2),用于MCU(U0)向GSM远程通信模块(U3)发送数据和指令。GSM远程通信模块(U3)与MCU(U0)之间的RS232通信连接属于交叉连接。如图4所示,本专利技术还提供了一种无线远程的客车超员主动监测方法,通过所述的无线远程的客车超员主动监测装置中的嵌入式软件程序实现。所述嵌入式软件程序为系统初始化、传感器信号采集、中文液晶显示、客车内场景图像采集、图像预处理、图像检测分割、图像特征提取、图像识别客车是否超员、GSM无线远程通信预警、现场语音提醒等程序。其具体实现步骤包括:时钟、传感器、摄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线远程的客车超员主动监测装置,其特征在于,包括:多个红外对管,其分别安装在客车上客门及下客门的两侧;电压比较器;其中,所述红外对管包括红外发射管和红外接收管,所述红外发射管引脚一端连接电源,另一端接地;所述红外接收管一端接地,另一端连接电压比较器的正极引脚;微控制器,其连接电压比较器的输出端;摄像头,其安装在客车顶部,并与所述微控制器连接;无线通讯模块,其与所述微控制器连接,用于向交通管理部门传输信息。

【技术特征摘要】
1.一种无线远程的客车超员主动监测装置,其特征在于,包括:多个红外对管,其分别安装在客车上客门及下客门的两侧;电压比较器;其中,所述红外对管包括红外发射管和红外接收管,所述红外发射管引脚一端连接电源,另一端接地;所述红外接收管一端接地,另一端连接电压比较器的正极引脚;微控制器,其连接电压比较器的输出端;摄像头,其安装在客车顶部,并与所述微控制器连接;无线通讯模块,其与所述微控制器连接,用于向交通管理部门传输信息。2.根据权利要求1所述的无线远程的客车超员主动监测装置,其特征在于,所述微控制器的中断引脚连接所述红外接收管的数据输出引脚。3.根据权利要求1或2所述的无线远程的客车超员主动监测装置,其特征在于,还包括调节电位器,其连接所述红外对管,用于调节红外对管的感应距离。4.一种无线远程的客车超员主动监测方法,使用如权利要求1-3所述的无线远程的客车超员主动监测装置,其特征在于,包括:当乘客从上客门上车时,安装在上客门处的红外对管输出高电平信号至微控制器;当乘客从下客门下车时,安装在下客门处的红外对管输出高电平信号至微控制器;微控制器对接收到的高电平信号进行处理,判断客车是否超载;当通过红外对管判断客车不超载时,微控制器获取摄像头拍摄的车内图像,并将车内图像进行处理后与样本数据进行匹配识别,进一步判断客车是否超载;如果判断客车超载,微控制器通过无线通讯模块将超载信息传输至交通管理部门。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹景胜石晶王冬霞单鹏范真维刘丛浩段敏
申请(专利权)人:辽宁工业大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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