一种基于嵌入式双核芯片的道路交通参数采集及违章抓拍系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于嵌入式双核芯片的道路交通参数采集及违章抓拍系统，它由场景摄像机1、抓拍摄像机2、嵌入式双核芯片3、SD储存卡4和网络交换机5组成，其特征是场景摄像机1和抓拍摄像机2安装在被检测车辆的前上方，并与网络交换机5相连接，场景摄像机1内嵌入安装嵌入式双核芯片3及SD储存卡4，由此构成的道路路口检测局域网，实现道路视野范围内的交通视频实时监测、录像和违章车辆的轨迹抓拍，本发明专利技术系统提高了图像信息的处理速度及传输效率，取消了路口前端安装的信号控制器和工控机，简化了数据传输环节，系统稳定性得到了极大提升，同时降低了路口施工难度，使系统工作效率显著提高。

【技术实现步骤摘要】
-种基于嵌入式双核芯片的道路交通参数采集及违章抓拍 系统
本专利技术涉及一种利用图像识别的交通监控领域，特别是一种嵌入式道路交通参数 米集及违章抓拍系统。
技术介绍
： 随着汽车保有量的快速增加，城市道路交通管理已成为城市发展的一个严重的问 题。传统的线圈检测系统因施工条件复杂、道路交通综合信息传递不足、后期维护成本高的 原因已逐渐被视频分析检测系统所取代。 在实际应用中，现有的视频分析系统多用于路口的道路检测中，只能对摄像机镜 头前十几米内的车辆进行违规抓拍，而一些压线变道，违章调头，违章停车等违规行为如果 发生在较远的位置，系统无法抓拍清楚车牌等重要执法信息。 而目前应用于路段的视频分析系统，其功能单一，大多数仅用做过往车辆识别检 测，对于出现的违法、违规现相无法准确清晰的进行记录。 本公司的已申请专利《枪球联动道路交通参数采集及违章抓拍系统》（专利号：CN 201310410165. 1)可以部分解决上述问题，但系统中的信号控制器作为一个单独的装置，安 装和运行都比较复杂，系统中两部摄像机的场景校准需手动调试完成，系统生产和安装调 试成本较高，维护和保养也相对频繁。 中国专利《一种视频测速和车牌识别的一体机》（专利号：CN201310142926. X)， 公布了在一台安装在滑轨上的摄像机，通过两个嵌入式芯片进行视频测速和车牌识别，其 中视频测速控制芯片采用Mask-KHnioa算法，通过确定角点进行场景重合的配比，即将在 不同滑轨位置上所取得的图片进行对比，以便确定车辆位置，其方法比较复杂，功能比较简 单。 中国专利《一种嵌入式双DSP信息数据处理装置和方法》（专利号：CN 201110196298. 4)，公开了使用两个独立的DSP芯片，对同一图像信息分别由两个芯片同时 进行信息数据处理，由一个DSP芯片完成处理信息叠加并输出数据，此方案程序设计复杂， 且无法同时处理多路视频输入信息。 因此，目前在智能交通监测领域，急需一种结构简单、集交通参数测量和交通监管 为一体，且成本更低的交通监测系统。
技术实现思路
： 本专利技术的目的在于克服现有技术不足之处，提供一种交通参数测量准确率更高、 管理能力更强的智能城市道路路口交通监测系统。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于嵌入式双核芯片的道路 交通参数采集及违章抓拍系统，它由场景摄像机1、抓拍摄像机2、嵌入式双核芯片3、SD储 存卡4和网络交换机5组成，场景摄像机1和抓拍摄像机2安装在被检测车辆的前上方，并 与网络交换机5相连接，其特征是，场景摄像机1内安装嵌入式双核芯片3及SD储存卡4， 场景摄像机1对道路监测范围内的交通情况实时录像，嵌入式双核芯片3完成有关交通参 数（车流量、瞬时速度、平均速度、时间占有率、队列长度、车头时距、车道占有率等）的视频 分析及相关信息处理；对违章车辆（压线、逆行，调头、闯红灯、超速）的轨迹抓拍；由嵌入 式双核芯片3控制抓拍摄像机2对违章车辆进行特写抓拍，并将抓拍视频传输至嵌入式双 核芯片3中，完成车辆轨迹图片和特写图片的合成，车辆轨迹图片、合成图片及文本信息保 存在SD储存卡4中，以上信息通过网络交换机5及城市电信主干网或专用光缆连接至城市 交通指挥中心6 (以下简称后台），从而实现对道路路口交通的实时监控。 按所述方案，所述场景摄像机1中嵌入安装的双核芯片含有如下交通监测软件： (1)自动校准模块 (2)视频分析模块 (3)联动控制模块 (4)图片合成模块 其中，视频分析模块包含了视频解码及视频分析软件程序； 联动控制模块包括了违章事件枪球联动控制及球机抓拍控制软件程序； 图片合成模块包括了违法图片合成及合成图片传输软件程序； 场景摄像机1与抓拍摄像机2在路口对道路情况进行实时视频采集，所采集的视 频流a和b经过上述有关交通监测软件模块的分析运算，从而进行多种交通数据采集、计 算，用以实现道路双检测画面显示、道路交通参数的计算、传输、异常交通事件报警、交通违 章事件检测与抓拍，并可显示清晰可识别的车牌信息，全面反映违章车辆信息，实现道路路 口的实时检测和管理。 按所述方案，所述的嵌入式双核芯片3控制场景摄像机1和抓拍摄像机2进行系 统自动校准，即本系统装置完成安装后，根据手动调节的场景摄像机的监控场景，系统会自 动控制抓拍摄像机调整监控场景，确保两部摄像机监控场景保持一致。 按所述方案，所述的场景摄像机1与抓拍摄像机2在路口对道路情况进行实时视 频采集，所采集的视频流a和b经过上述有关交通监测软件模块的分析运算，从而进行多种 交通数据采集、计算，用以实现道路双检测画面显示、道路交通参数的计算、传输、异常交通 事件报警、交通违章事件检测与抓拍，并可显示清晰可识别的车牌信息，全面反映违章车辆 信息，实现道路路口的实时检测和管理。 按所述方案，所述的联动控制模块的工作步骤为：场景摄像机1在正常工作的情 况下，所采集的视频数字信号a，经过嵌入式双核芯片3中的视频分析模块的分析和判断， 对违反交通法规的视频，发出异常交通事件数字信号，驱动联动控制模块工作，并随即发出 调整抓拍摄像机2的拍摄角度及镜头焦距的指令，抓拍摄像机2按此指令迅速抓拍异常交 通事件发生的过程和特写画面，并传输至嵌入式双核芯片3,同时嵌入式双核芯片3向交通 指挥中心6发出交通事件的预警信息。 按所述方案，所述的交通参数有：车流量、车辆瞬时速度、车辆平均速度、队列长 度、车头时距、车道占有率、时间占有率。 按所述方案，所述的联动抓拍和违规信息的传输，按交通监测软件模块中的工作 流程，是这样实现的：（1)抓拍控制：工作时，场景摄像机1输出的视频流a，进入嵌入式双 核芯片3的视频分析模块中，后者按照预先设定的车辆视频参数违章阈值的规定，进行分 析比对，一旦发现有违反交通法规的视频，就随之发出异常交通事件的数字信号，驱动双摄 像机联动控制模块工作，并随即发出调整抓拍摄像机2的拍摄角度及镜头焦距的指令，抓 拍摄像机2按此指令迅速抓拍异常交通事件发生的过程和特写画面；（2)抓拍图片传输：抓 拍摄像机2所拍摄图像视频流b，输入到嵌入式双核芯片3中的图片合成模块，后者对此进 行多源异构数据融合和数据实时同步传输：即对抓拍的违规视频图像以YUV格式进行违规 图片合成，并将压缩及合成后的图片以JEPG格式保存至SD储存卡4中，经FTP进行上传至 后台，违规车辆的文本信息则通过WEBSERV1CE进行上传至后台，以文字和图片的形式，实 时同步发出交通事件的预警信息。 按所述方案，所述的系统装置自动校准的方法，实现步骤为： I. 1场景摄像机1在所监测的场景区域内，选取一张场景图片，将其按顺序分割为 8*8 (像素）的小块，并计算出每个小块的HOG特征； 1. 2设定一个阈值对各个小块的HOG特征进行判断，选取大于阈值的小块作为特 征块，其中心点作为特征点； 1. 3抓拍摄像机2场景特征点选取同步骤1. 1，1. 2 ; 1. 4将上述两个摄像机图像中的特征块根据HOG特征进行对比，用HOG特征相似的 特征块作为对应特征块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于嵌入式双核芯片的道路交通参数采集及违章抓拍系统，它由场景摄像机1、抓拍摄像机2、嵌入式双核芯片3、SD储存卡4和网络交换机5组成，场景摄像机1和抓拍摄像机2安装在被检测车辆的前上方，并与网络交换机5相连接，其特征是，场景摄像机1内安装嵌入式双核芯片3及SD储存卡4，场景摄像机1对道路监测范围内的交通情况实时录像，嵌入式双核芯片3完成有关交通参数(车流量、瞬时速度、平均速度、时间占有率、队列长度、车头时距、车道占有率等)的视频分析及相关信息处理；对违章车辆(压线、逆行，调头、闯红灯、超速等)的轨迹抓拍；由嵌入式双核芯片3控制抓拍摄像机2对违章车辆进行特写抓拍，并将抓拍视频传输至嵌入式双核芯片3中，完成车辆轨迹图片和特写图片的合成，车辆轨迹图片、合成图片及文本信息保存在SD储存卡4中，以上信息通过网络交换机5及城市电信主干网或专用光缆连接至城市交通指挥中心6(以下简称后台)，从而实现对道路路口交通的实时监控。

【技术特征摘要】
1. 一种基于嵌入式双核芯片的道路交通参数采集及违章抓拍系统，它由场景摄像机 1、抓拍摄像机2、嵌入式双核芯片3、SD储存卡4和网络交换机5组成，场景摄像机1和抓 拍摄像机2安装在被检测车辆的前上方，并与网络交换机5相连接，其特征是，场景摄像机1 内安装嵌入式双核芯片3及SD储存卡4,场景摄像机1对道路监测范围内的交通情况实时 录像，嵌入式双核芯片3完成有关交通参数（车流量、瞬时速度、平均速度、时间占有率、队 列长度、车头时距、车道占有率等）的视频分析及相关信息处理；对违章车辆（压线、逆行， 调头、闯红灯、超速等）的轨迹抓拍；由嵌入式双核芯片3控制抓拍摄像机2对违章车辆进 行特写抓拍，并将抓拍视频传输至嵌入式双核芯片3中，完成车辆轨迹图片和特写图片的 合成，车辆轨迹图片、合成图片及文本信息保存在SD储存卡4中，W上信息通过网络交换机 5及城市电信主干网或专用光缆连接至城市交通指挥中也6 ( W下简称后台），从而实现对 道路路口交通的实时监控。2. 根据权利要求1所述的嵌入式双核芯片智能交通检测系统，其特征是所述场景摄像 机1中嵌入安装的双核芯片含有如下交通监测软件： (1) 自动校准模块 (2) 视频分析模块 (3) 联动控制模块 (4) 图片合成模块 其中，视频分析模块包含了视频解码及视频分析软件程序； 联动控制模块包括了违章事件枪球联动控制及球机抓拍控制软件程序； 图片合成模块包括了违法图片合成及合成图片传输软件程序； 场景摄像机1与抓拍摄像机2在路口对道路情况进行实时视频采集，所采集的视频流a 和b经过上述有关交通监测软件模块的分析运算，从而进行多种交通数据采集、计算，用W 实现道路双检测画面显示、道路交通参数的计算、传输、异常交通事件报警、交通违章事件 检测与抓拍，并可显示清晰可识别的车牌信息，全面反映违章车辆信息，实现道路路口的实 时检测和管理。3. 根据权利要求1或2所述的嵌入式双核芯片智能交通检测系统，其特征是，嵌入式 双核芯片3控制场景摄像机1和抓拍摄像机2进行系统自动校准，即本系统装置完成安装 后，根据手动调节的场景摄像机的监控场景，系统会自动控制抓拍摄像机调整监控场景，确 保两部摄像机监控场景保持一致。4. 根据权利要求1至3任一权利要求所述的嵌入式双核芯片智能交通检测系统，其特 征是，场景摄像机1与抓拍摄像机2在路口对道路情况进行实时视频采集，所采集的视频流 a和b经过上述有关交通监测软件模块的分析运算，从而进行多种交通数据采集、计算，用 W实现道路双检测画面显示、道路交通参数的计算、传输、异常交通事件报警、交通违章事 件检测与抓拍，并可显示清晰可识别的车牌信息，全面反映违章车辆信息，实现道路路口的 实时检测和管理。5. 根据权利要求1至4任一权利要求所述的嵌入式双核芯片智能交通检测系统，其特 征是，所述的联动控制模块的工作步骤为：场景摄像机1在正常工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄松涛，
申请(专利权)人：无锡加视诚智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32