一种基于超声波信号的摄像跟踪系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于超声波信号的摄像跟踪系统及方法，属于交通管理领域。该基于超声波信号的摄像跟踪系统包括设置在考试场地内的标示杆上的有源超声波发射器、设置在考试车外侧的超声波接收器、设置在考试车上的车载系统、设置在控制中心的数据库服务器、应用程序服务器和视频监控服务器，以及设置在考试场地内的摄像机云台；每个所述超声波接收器有唯一的硬件地址，所述超声波接收器的硬件地址与考试场地的科目一一对应；所述车载系统将考试车行驶的卫星定位的经纬度信息传送回控制中心，由控制中心的数据库服务器在数据表中检索出预置点点号，将此数据发送给视频监控服务器，由视频监控服务器将调用控制点的指令发送给预置的摄像机云台。

A Camera Tracking System and Method Based on Ultrasound Signal

The invention provides a camera tracking system and method based on ultrasonic signal, which belongs to the field of traffic management. The camera tracking system based on ultrasonic signal includes an active ultrasonic transmitter set on the marker pole in the examination site, an ultrasonic receiver set outside the examination vehicle, an on-board system set on the examination vehicle, a database server set in the control center, an application server and a video surveillance server set up in the examination site, and a camera platform set in the examination site. Each ultrasonic receiver has a unique hardware address, the hardware address of the ultrasonic receiver corresponds to the subjects of the test site one by one; the vehicle-borne system transmits the longitude and latitude information of the satellite positioning of the test vehicle to the control center, which retrieves the preset point number in the data table by the database server of the control center and sends the data to the video surveillance service. The video surveillance server sends the command to call the control point to the preset camera platform.

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波信号的摄像跟踪系统及方法
本专利技术属于交通管理领域，具体涉及一种基于超声波信号的摄像跟踪系统及方法。
技术介绍
机动车驾驶人科目二考试俗称场地道路驾驶，驾驶人需在考试场地内完成公安部《123》号令要求的若干科目方为考试合格。根据驾驶人申领的机动车驾驶人准驾级别不同，完成的科目也不同，如准驾级别为C1，则需要在考试场地内完成“倒车入库”、“坡路定位停车和起步”、“侧方位停车”、“直角转弯”四个科目。随着人们生活水平的不断提高，进行机动车驾驶人考试的学员也逐年增加，考试监管的难度也在不断增大。在考场内为防止学员替考、设置标准位置舞弊等行为、在考场中不断引入了如指纹身份识别、考试过程全景拍摄等手段。但这些手段仍有一些不足，很多心存侥幸的学员仍寻找一些考试场地的漏洞，为其考试过程中舞弊提供便利。现在我国已实现场地道路驾驶电子化考试的地区所使用的考试系统都要求车内的车载电脑配置视频监控和视频文件上传的功能。与此同时在考试场地内设置全景摄像机，拍摄和记录考试场地内所有车辆的考试情况，并上传至监管中心的功能。这些手段在很大程度上解决了考试车内和车外考试监控的问题，但是对于某一考试学员或某一车辆的考试全程跟踪仍存在一些不足。如车内的视频监控图像一般只监控驾驶人人脸和身份，室外全景摄像机观察的是所有车辆和所有科目，其细节程度仍存在很大不足，即便有云台可进行遥控，但聚焦位置和场地死角仍会导致视频拍摄的不清晰或者有漏洞。考试视频监控的另外一层意义在于要通过视频地监管，把考场内的误判率降低。所谓误判是指由于场地信号被干扰，造成不具备考试条件下的考试场地给机动车驾驶人在考试过程中产生了错误的判断，从而导致其错误的被扣除分数或者本该扣除分数的情况但没有被扣除相应分数。这在任何一种电子化考试过程中都有可能发生，例如采用开关量信号为判定依据的考试场地，其误判的原因多出现在场地内设置的光电、霍尔等传感器受到天气或人为因素的影响，如雪片、落叶、机动车尾气对光电信号的干扰再如大风对霍尔传感器德干扰等。新一代的电子化考试场地使用差分GPS作为信号评判依据，但也会受到云层、GPS漂移等因素的影响。发生了误判就会产生纠纷，那么通过视频监控和人为干预可以对误判采取措施予以纠正，同时也是对考试设备进行纠错和调整的信息源头。而这方面的监控无论是考试场地的全景摄像或者考试车内的摄像都是很难满足作为判定依据的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于超声波信号的摄像跟踪系统及方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于超声波信号的摄像跟踪系统，包括设置在考试场地内的标示杆上的有源超声波发射器、设置在考试车外侧的超声波接收器、设置在考试车上的车载系统、设置在控制中心的数据库服务器、应用程序服务器和视频监控服务器，以及设置在考试场地内的摄像机云台；每个所述超声波接收器有唯一的硬件地址，所述超声波接收器的硬件地址与考试场地的科目一一对应；所述车载系统将考试车行驶的卫星定位的经纬度信息传送回控制中心，由控制中心的数据库服务器在数据表中检索出预置点点号，将此数据发送给视频监控服务器，由视频监控服务器将调用控制点的指令发送给预置的摄像机云台，控制该摄像机云台上的摄像机进行跟踪。考试车在进入科目时，其上的超声波接收器读到设置在考试科目内的标示杆上的有源超声波发射器发出的信号，从而标识该考试科目开始。所述数据表中包括以下信息：考试学员信息、考试车信息、考试科目场地信息、预置点位置信息、卫星定位范围信息、考试人、车、科目、预置点、卫星定位范围联系表。所述摄像机云台和控制中心的视频监控服务器之间采用485总线进行连接，使用计算机串口进行输出，如果控制距离在200米距离范围内则使用无源RS232-485接口设备，如果距离在200米以上则使用有源RS232-485接口设备；输出数据格式为1位起始位、8位数据位、无校验位，波特率2400B/S。所述摄像机云台采用能够支持PELCO-P协议的平台。利用所述基于超声波信号的摄像跟踪系统实现的摄像跟踪方法如下：S1，确定考试科目起始位置触发信号；S2，确定摄像机拍摄每个考试科目的最佳摄像位置，角度，将这些信息作为云台预置点存储，等待调用；S3，将考生选定的考试车，考试科目及选择的场地形成考试信息基本表，等待与预置点信息关联；S4，根据考场选定的考试科目和场地，确立考生、考车、选取科目及场地、预置点联合信息；S5，当接收到超声波信号时，调用预置点，形成图像拍摄；S6，判断是否存在科目内预置点，如果是，则转入S7，如果否，则转入S8；S7，根据科目内信号触发，调用预置点；S8，科目考试结束，等待进入下一个科目；S9，判断所有科目是否都已考试，如果是，则转入S10，如果否，则返回S5；S10，调用发车点预置点，摄像机转向考试车场地驾驶发车位置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术根据机动车驾驶人行驶的考试科目，结合场地内考试信号设计和实现了一种室外带有云台摄像机的捕捉和图像跟踪装置，能有效地对某一车辆或者某一学员在考试过程中的车体动作进行拍摄。其优势在于能针对某一考试车或者驾驶人的考试全过程进行拍摄，考试过程可以与学员的考试信息挂钩和归档。附图说明图1本专利技术方法的步骤框图图2本专利技术系统的数据库信息结构图图3本专利技术系统的控制结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述：本专利技术的方案具体如下：第一、摄像场景的定位场地道路驾驶的考试场地由若干考试科目构成，这些考试科目按照一定的路线被组织在一起，两个不同的科目之间有考场内道路进行连接，最终形成一个环路。即考生从出发点出发开始考试在通过所有科目后车辆还回到出发点。车辆在进入每个考试科目的时候都会触发该科目的起始信号。本专利技术起始信号采用超声波信号：车辆在进入科目时通过设置在考试车上的超声波接收器读到设置在考试科目内的超声波接收器信号，从而标识该考试科目开始。从而使得无论是设置在场地上的还是安装在车体上的信号采集装置进行判定的处理。从监管的角度上来讲，考试开始信号标明了考试车所在的位置，这个位置前后误差通常情况不超过20CM，使用超声波信号作为起始信号的误差小于20CM，这样也给需要跟踪的摄像机提供了一定程度的位置信息。当某一车辆触发考试科目开始信号时，可以将摄像机镜头精准的定位于该考试科目区域。第二、与考生和考试车信息的关联为了实现摄像头针对某考试车辆和某考试学员的摄像跟踪，必须首先获得某学员考试的科目和场地信息。在一个综合的场地道路驾驶考场内，往往要有多个相同的科目，与事先改装的考试车相配套。比如“侧方停车”科目是考试时间最长的科目，则相应的在一个考场内设置多个侧方停车位，直角转弯是考试用时最短的科目，则该考试科目的场地就相对较少。如果考试车辆比较多，则考虑适当的增加某科目考场的数目，这样可以保证考试的流畅，防止多数学员停车在考试路上，等待考试科目的情况。控制中心可根据已经建设好的考试科目场地，均衡分配考试学员考试场地，考试车辆也可以根据拥堵情况随机选择同一科目的不同考试场地，这在考试过程中都是允许的。那么，实现某学员考试的跟踪就必须获取考试科目考场和学员以及车三者对应的信息。考试学员车辆与考试科目场地分配表三者的综合信息如表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波信号的摄像跟踪系统，其特征在于：所述基于超声波信号的摄像跟踪系统包括设置在考试场地内的标示杆上的有源超声波发射器、设置在考试车外侧的超声波接收器、设置在考试车上的车载系统、设置在控制中心的数据库服务器、应用程序服务器和视频监控服务器，以及设置在考试场地内的摄像机云台；每个所述超声波接收器有唯一的硬件地址，所述超声波接收器的硬件地址与考试场地的科目一一对应；所述车载系统将考试车行驶的卫星定位的经纬度信息传送回控制中心，由控制中心的数据库服务器在数据表中检索出预置点点号，将此数据发送给视频监控服务器，由视频监控服务器将调用控制点的指令发送给预置的摄像机云台，控制该摄像机云台上的摄像机进行跟踪。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波信号的摄像跟踪系统，其特征在于：所述基于超声波信号的摄像跟踪系统包括设置在考试场地内的标示杆上的有源超声波发射器、设置在考试车外侧的超声波接收器、设置在考试车上的车载系统、设置在控制中心的数据库服务器、应用程序服务器和视频监控服务器，以及设置在考试场地内的摄像机云台；每个所述超声波接收器有唯一的硬件地址，所述超声波接收器的硬件地址与考试场地的科目一一对应；所述车载系统将考试车行驶的卫星定位的经纬度信息传送回控制中心，由控制中心的数据库服务器在数据表中检索出预置点点号，将此数据发送给视频监控服务器，由视频监控服务器将调用控制点的指令发送给预置的摄像机云台，控制该摄像机云台上的摄像机进行跟踪。2.根据权利要求1所述的基于超声波信号的摄像跟踪系统，其特征在于：考试车在进入科目时，其上的超声波接收器读到设置在考试科目内的标示杆上的有源超声波发射器发出的信号，从而标识该考试科目开始。3.根据权利要求2所述的基于超声波信号的摄像跟踪系统，其特征在于：所述数据表中包括以下信息：考试学员信息、考试车信息、考试科目场地信息、预置点位置信息、卫星定位范围信息、考试人、车、科目、预置点、卫星定位范围联系表。4.根据权利要求3所述的基于超声波信号的摄像跟踪系统，其特征在于：所述摄像机云台和控制中心的视频监控...

【专利技术属性】
技术研发人员：时珍全，郭景，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12