交通事故图像记录装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及独特的图像记录方法，图像记录装置是利用数字图像处理的方法，将数字图像通过灰度变换、图像分割、背景去除、特征提取、数据压缩等处理，并进行无线传输，由ＰＣ服务器接收记录。本发明专利技术采用数字图像处理方法，可以完整地记录被监控目标的动态图像信号、无线传输并且及时存储更新。具体实施例由图像传感器、视频Ａ／Ｄ转换器、数据缓冲器、数字图像处理与控制单元、程序存储器、数据存储器、无线模块组成。本发明专利技术经修改扩充后可以应用于需要图像记录的各种场合，井下作业监控、工业自动化监控等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像记录装置、数字图像处理与压缩的方法、无线数传与海量数据记录的方法。
技术介绍
在交通事故越来越频繁的今天，急需一种能用图像可靠地记录下事故发生前后，车辆行驶状况的仪器，帮助交通部门、保险公司、司法机关及时准确地处理事故。目前有一种汽车事故图像记录器，它采用的方法是用通用数码摄像头内置于汽车驾驶室中，摄取行驶时的前向图像，但不立即记录；用触发传感器组(包括气囊传感器、启动传感器、撞击传感器等)感应汽车的运行状态，当发生事故时，立即记录当时摄取的图像。这种方案有许多缺陷首先，只能根据事故时记录下来的汽车向前行驶方向的图像来作出判断，真实可靠性很难有保证；其次，由于采用的传感器种类与数量较多，记录器的工作稳定性降低，且与汽车系统组合时难度较大；再次，这种方案只能适用于轿车类，没有通用性；最后，它增加了汽车的成本，所以很难得到普及，也就达不到使用的目的。
技术实现思路
；本专利技术的目的是相对上述方案，提供一种交通事故记录装置和方法，此装置可灵活地置于交通事故频繁发生的路段旁(如置于路灯旁)，成像视场大，记录的结果真实可靠，可以为有关部门提供可靠的依据；装置运行的稳定性大大提高，安装与维护方便；易于普及，并且改进后同样适用于其他领域图像记录的实现。近年来，以IP网络实现数字监控成为一种趋势。在网络层采用传输控制协议TCP/IP协议可以屏蔽不同网络的下层细节，在上层达到统一，可以将数据、语音、图像、视频等均封装到IP包中，实现对网络的无缝连接。把模拟的视频监控信号转化为数字信号引入IP网，即可随时随地的实现必要的监控功能，IP网络监控系统基于最为广泛使用的传输控制协议TCP/IP协议，将监控的功能与网络技术完美地结合，拥有强大的技术优势，而这里面的核心部分就是一个可以直接连入以太网的视频采集设备，提供实时的图像采集、压缩和传输的功能。本专利技术采用先进的图像处理算法、图像压缩算法、无线局域网技术相结合的方法，设计一种可供普及的交通事故图像记录装置，为有关部门再现事故发生前后一段时间的真实图像。具体技术方案交通事故图像记录装置包括图象传感器，视频A/D转换器，数据缓冲器，数据存储器，程序存储器，其特征是该装置还包括数字图象处理与系统控制单元，无线数据发送器，其连接关系和工作程序是图像传感器捕获的模拟图像信号，经视频A/D转换成数字信号，经过数据缓冲器缓冲，然后送入数字图像处理与系统控制单元，由数据存储器、程序存储器协助，完成对数字图像的处理、压缩，并控制整个系统的运行，处理后的数据经无线数据发送器发送，由局域网上的PC服务器接收并记录下来。交通事故图像记录装置图像处理与记录的步骤如下请见附图1<1>首先将图像传感器捕获的模拟图像信号(每秒3-10祯)，经视频A/D转换成数字信号，完成图像数字化；<2>步骤<1>数字化后的信号经过数据缓冲器缓冲，以防止数据丢失，然后送入数字图像处理与系统控制单元。<3>数字图像处理与系统控制单元接受步骤<2>的数据，由数据存储器、程序存储器协助，完成对数字图像的处理、压缩，并控制整个系统的运行。<4>步骤<3>处理后的数据经无线数据发送器发送，由局域网上的PC服务器接收并记录下来。PC服务器可以阶段性更新被记录的图像数据。(如果被记录的过程无事故，则数据可刷新)步骤<3>的图像处理流程为见附图2a.首先进行灰度变换，将图像信号划分为不同的灰度级，抽象出灰度直方图，便于图像分割。b.进行图像分割，分割成具有不同灰度的实物图像与背景。其中有我们所关心的部分(如运动中的汽车)。c.由于某一路段图像的共同点是背景基本相同，所以对分割后的图像进行背景去除，减小数据量。d.进行特征提取，从步骤c处理后的图像中提取我们需要的特征部分(识别出运动中的汽车)，去除不必关心的部分。得到简化后的灰度级图像，使数据量大大小于原图像的数据量。c.对步骤d处理后的数据进行压缩，进一步大程度地缩小数据量。f.压缩后的数据由无线数据发送器无线传输到局域网，然后由局域网上的PC服务器接收，由于PC服务器可以配备海量存储器，所以足以记录连续几个小时内的交通监控图像数据(已经压缩得远小于原图像的数据量)。海量存储器需要进行定时刷新(比如1-5小时刷新一次)，当发生交通事故时，调出近几小时内的交通监控图像就可以判断事故发生时的情况。本专利技术的优点由于采用了特征提取的处理思想，使用灰度变换、图像分割、背景去除、特征提取等步骤，极大限度的缩小了记录图像的数据量，并且以每秒(3-10)帧数据量进行图像采样，完全可以完整地再现事故发生前后的真实情况。本记录装置，可灵活固定于交通事故频繁的路段旁(如路灯旁、红绿灯旁、路边建筑上等)，如果需要用于其他领域的图像处理与记录，只需修改装置的部分结构(如图像传感器部分、数传部分)；甚至可改装成为手持设备，使用更加方便灵活；装置运行的可靠性大大提高，安装与维护方便；记录的结果真实可靠。附图说明图1是交通事故记录装置的整体结构方框2是数字图像处理的算法步骤流程3为原始图像与处理后的图像对比示意4为交通事故图像记录装置实施例1的原理框5为交通事故图像记录装置实施例2的原理框图具体实施例方式交通事故图像记录装置实施例1，参照附图4说明图像传感器1采用夏普公司的一种象素大小为2.75平方微米的200万象素CCD图象传感器，型号为“RJ24N3AAOPT”。视频A/D转换器2选用了12位A/D转换芯片AD9220，该芯片具有单端输入和差分输入两种方式。数据缓冲器3采用IDT70261，它是美国IDT公司生产的高速16kX16带有中断的双端口SRAM。数字图像处理与控制单元4由中央处理单元与可编程逻辑器件组成，中央处理单元采用S3C2440X，它是一款基于32位精简指令系统的嵌入式微处理器，工作频率最高达到533MHz。可编程器件采用Xilinx公司的XC95144，用于系统各个部分的逻辑与时序控制。程序存储器6采用三星的Nand flash K9F1208，64MB，数据存储器5是HY57V561620，32MB。用Wince嵌入式操作系统作为装置的软件平台。无线数据发送器7采用PCMCIA接口的无线网卡，为了连接PCMCIA接口的无线网卡，采用一款专用的PCMCIA芯片PD6710作为转接。无线网卡是INTEL 2100 802.11b标准的，这个标准应用最广泛。交通事故图像记录装置实施例2，请见附图5图像传感器1采用美国NI公司的单色CMOS图象采集芯片LM9618，它内部集成了固定模式消噪电路与12位A/D转换电路2，由于它内部集成了A/D转换器，所以输出的是数字信号，使系统可以省去视频A/D采样模块。数据缓冲器3采用CY7C4265同步FIFO，达到与系统的中央处理单元的无缝连接。数字图像处理与控制单元4由中央处理单元与可编程逻辑器件组成，中央处理单元采用TMS320C6416高性能数字信号处理器，它是一款专门面向图像处理领域的微处理器。可编程器件采用X本文档来自技高网...

【技术保护点】
交通事故图像记录装置，包括图象传感器（１），视频Ａ／Ｄ转换器（２），数据缓冲器（３），数据存储器（５），程序存储器（６），其特征是该装置还包括：数字图象处理与系统控制单元（４），无线数据发送器（７），图像传感器（１）捕获的模拟图像信号，经视频Ａ／Ｄ（２）转换成数字信号，经过数据缓冲器（３）缓冲，然后送入数字图像处理与系统控制单元（４），由数据存储器（５）、程序存储器（６）协助，完成对数字图像的处理、压缩，并控制整个系统的运行，处理后的数据经无线数据发送器（７）发送，由局域网上的ＰＣ服务器接收并记录下来。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李豫东，郭伟强，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]