專(zhuān)利名稱(chēng)：一種固定式路口電子警察抓拍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路車(chē)輛的交通控制系統(tǒng)，特別涉及維持交通安全和秩序的固定式路口電子警 察抓拍裝置。
技術(shù)背景隨著逐年車(chē)流量大增，加上突發(fā)的氣象因數(shù)及許多人為因數(shù)，常使有限的交通資源捉襟見(jiàn) 肋，也使得交通流量密集處常發(fā)生交通擁堵。維持交通安全和秩序的交通警察對(duì)都市的交通暢 通當(dāng)然功不可沒(méi)，但同時(shí)也使人們想到了借助電子設(shè)備來(lái)參與道路車(chē)輛的控制及管理，共同實(shí) 時(shí)管理城市機(jī)動(dòng)車(chē)輛。 ■目前的固定式路口電子警察一般采用純視頻技術(shù)來(lái)采集圖像，通過(guò)遠(yuǎn)景和近景CCD攝像頭 配合采集視頻圖片和證據(jù)圖片，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備冗余。同時(shí),視頻照片存在分辨率不高(768x576)， 誤拍率和漏拍率較高。在一個(gè)全景CCD攝像頭的基礎(chǔ)上，每條車(chē)道都需要一個(gè)近景的CCD攝 像頭，不適合較寬?cǎi)R路的監(jiān)控，而且多路視頻的編解碼，也將嚴(yán)重的影響系統(tǒng)的性能；同時(shí)現(xiàn) 有大部份電子警察都只能管轄一個(gè)道口，并且都是事后處理的。無(wú)法實(shí)時(shí)對(duì)于違章車(chē)輛進(jìn)行及 時(shí)的處罰，導(dǎo)致很多外地車(chē)輛不能得到有效的處罰。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種固定式路口電子警察抓拍裝置， 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可靠性高，圖片清晰，違章抓拍率高，可實(shí)時(shí)處理的功能。本發(fā)明的技術(shù)解決方案固定式路口電子警察抓拍裝置，包括廣角照相機(jī)、攝像機(jī)、嵌入 式工控主機(jī)、地感線(xiàn)圈、地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀；廣角照相機(jī)和攝像機(jī)通過(guò)接口接入嵌入式工 控主機(jī)，嵌入式工控主機(jī)中有控制管理模塊；地感線(xiàn)圈將電感信號(hào)輸入至地埋型地感車(chē)輛檢測(cè) 儀，地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀分析線(xiàn)圈電感信號(hào)變化，將車(chē)輛通過(guò)信號(hào)通知嵌入式工控主機(jī)；紅 綠燈信號(hào)也通過(guò)轉(zhuǎn)換器接入嵌入式工控主機(jī)；當(dāng)紅燈信號(hào)和車(chē)輛通過(guò)信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候，嵌 入式工控主機(jī)的控制管理模塊控制廣角照相機(jī)和攝像機(jī)采集數(shù)碼照片和視頻幀，并打包傳輸送 至電子警察后臺(tái)裝置進(jìn)行處理。所述的電子警察后臺(tái)裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入，接收并處理各個(gè)路口的嵌入式工控主機(jī)所上傳的 采集數(shù)碼照片和視頻幀作為證據(jù)圖片，最后打印罰單。所述的嵌入式工控主機(jī)中嵌入的控制管理模塊包括地感檢測(cè)模塊、圖像采集模塊、視頻采集模塊、紅綠燈信號(hào)模塊、同步控制模塊、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊；地感檢測(cè)模塊接收地埋型 地感車(chē)輛檢測(cè)儀輸出的車(chē)輛通過(guò)信號(hào)；紅綠燈信號(hào)模塊接收紅綠燈的紅燈信號(hào)；同步控制模塊在接收到地感檢測(cè)模塊的車(chē)輛通過(guò)信號(hào)和紅綠燈信號(hào)模塊的紅燈信號(hào)后，通過(guò)圖像采集模塊和 視頻采集模塊發(fā)出指令控制廣角照相機(jī)、攝像機(jī)、立即同步工作，同時(shí)控制圖像采集模塊和視 頻采集模塊完成證據(jù)采集；存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊將圖像采集模塊和視頻采集模塊采集到的證據(jù) 圖片進(jìn)行存儲(chǔ)和打包發(fā)送至指定的電子警察后臺(tái)裝置進(jìn)行處理。所述的嵌入式工控主機(jī)中控制管理模塊還包括自動(dòng)更新系統(tǒng)，自動(dòng)更新系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行于嵌 入式工控主機(jī)上，主要用于對(duì)地感檢測(cè)模塊、圖像采集模塊、視頻采集模塊、紅綠燈信號(hào)模塊、 同步控制模塊、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊等的軟件進(jìn)行版本的檢査和更新；自動(dòng)更新系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò) 連接服務(wù)器，并獲取目前服務(wù)器上最新的版本號(hào)，與本地的版本號(hào)進(jìn)行比對(duì)，如果服務(wù)器上的 版本比本地工控主機(jī)上的版本新，則對(duì)當(dāng)前運(yùn)行的所述的各個(gè)模塊的軟件版本進(jìn)行更新。所述的嵌入式工控主機(jī)中控制管理模塊還包括系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置；系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控 裝置獨(dú)立運(yùn)行于嵌入式工控主機(jī)上，主要用于監(jiān)控各地感檢測(cè)模塊、圖像采集模塊、視頻采集 模塊、紅綠燈信號(hào)模塊、同步控制模塊、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊的運(yùn)行；系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置 通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中所述的各個(gè)模塊的工作狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)有模塊工作不正常，系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān) 控裝置將迅速地重新啟動(dòng)該模塊。所述的地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀包括中心處理模塊、電容反饋式振蕩電路模塊、電源模塊 和串口通訊模塊，電容反饋式振蕩電路模塊用地感線(xiàn)圈作為振蕩元件中的電感，接收地感線(xiàn)圈 電感量的變化.，中心處理模塊接收電容反饋式振蕩電路的輸入，完成對(duì)車(chē)輛是否通過(guò)的判斷； 電源模塊主要完成變壓和給各個(gè)模塊供電的任務(wù)；串口通訊模塊完成和嵌入式工控主機(jī)的數(shù)據(jù) 通訊。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果(1) 本發(fā)明采用廣角數(shù)碼照相機(jī)和攝像頭配合的方式代替純CCD攝像頭的抓拍方式，采 用地埋型地感線(xiàn)圈代替視頻運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的車(chē)輛探測(cè)方法，采用照片實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理代 替定時(shí)人工下載的數(shù)據(jù)處理方式，因此具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可靠性高，圖片清晰，違章抓拍率高， 可實(shí)時(shí)處理的固定式路口電子警察。(2) 本發(fā)明的廣角照相機(jī)和攝像機(jī)抓拍高清晰的違章照升，地楚型車(chē)輛檢測(cè)儀實(shí)時(shí)分析車(chē) 輛感應(yīng)車(chē)輛違章的信息和具體的位置，控制管理模塊可實(shí)時(shí)控制照相機(jī)、攝像機(jī)和閃光燈同步 工作，因此可使超速、闖紅燈的違章檢測(cè)率有很大的提高，可對(duì)路口車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)違章檢測(cè)、 實(shí)時(shí)抓拍，無(wú)須人工參與。(3) 系統(tǒng)的控制模塊運(yùn)行于前端工控主機(jī)上,不但可以實(shí)時(shí)孤拍.的違章清晰照片和闖紅燈前、中、后的三張證據(jù)照片，還可以實(shí)時(shí)記錄聞紅燈的過(guò)程一段視頻，方便用戶(hù)對(duì)闖紅燈等違 章的回溯査詢(xún)，大大提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確率。(4) 本發(fā)明采用的地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀探測(cè)車(chē)輛。這種車(chē)輛檢測(cè)裝置中的電容反饋式振 蕩電路模塊通過(guò)分析反射式電渦流傳感器的電感量的變化判斷是否有車(chē)輛駛?cè)牖蝰偝龅馗芯€(xiàn) 圈，可以設(shè)置不同的靈敏度，從而滿(mǎn)足各種路況的車(chē)輛檢測(cè)。該裝置不受光線(xiàn)、氣候等外界條 件影響，抗干擾能力強(qiáng)。該裝置采用高速處理芯片，對(duì)于6通道的檢測(cè)速度可以達(dá)到毫秒級(jí)， 滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)于抓拍高速車(chē)輛的性能要求。(5) 本發(fā)明控制管理模塊中的同步控制，根據(jù)地埋型車(chē)輛傳感器觸發(fā)的抓拍信號(hào)，迅速定 位違章車(chē)道，并且控制照相機(jī)、攝像機(jī)和閃光燈同步工作。照相機(jī)抓拍清晰的全景照片，以便 用于后臺(tái)車(chē)牌識(shí)別算法進(jìn)行識(shí)別。攝像機(jī)抓拍車(chē)輛從壓線(xiàn)前、壓線(xiàn)中到壓線(xiàn)后的全過(guò)程，作為車(chē)輛違章的完整證據(jù)，使處理有據(jù)可依。(6) 本發(fā)明還輔助采用分布式系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置和自動(dòng)更新系統(tǒng)，控制并維護(hù)各個(gè)節(jié) 點(diǎn)系統(tǒng)始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)保證各節(jié)點(diǎn)的模塊始終與中心同步，保持最新?tīng)顟B(tài)，并 且可以實(shí)時(shí)的設(shè)定各個(gè)節(jié)點(diǎn)的布控狀態(tài)，保障電子警察系統(tǒng)能夠全天候穩(wěn)定運(yùn)行于無(wú)人值守的 戶(hù)外環(huán)境。


圖1為本發(fā)明的固定式路口電子警察裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的嵌入式工控主機(jī)中控制管理模塊的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為本發(fā)明的嵌入式工控主機(jī)中控制管理模塊的工作流程圖； 圖4為本發(fā)明的控制管理模塊中的同步控制模塊的實(shí)現(xiàn)流程圖； 圖5為本發(fā)明的自動(dòng)更新系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)流程圖； 圖6為本發(fā)明的系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)流程圖； 圖7為本發(fā)明的電子警察后臺(tái)裝置實(shí)現(xiàn)流程圖； 圖8為本發(fā)明的地感型地感車(chē)輛檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)圖； 圖9為本發(fā)明固定支架的L桿橫桿上的安裝實(shí)例； 圖IO為本發(fā)明的地感線(xiàn)圈鋪設(shè)示意圖； 圖11為采用本發(fā)明裝置的抓拍違章車(chē)輛的實(shí)例。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明固定式路口電子警察抓拍裝置包括高像素(710萬(wàn)像素)廣角數(shù)碼照 相機(jī)、全景CCD彩色攝像機(jī)、閃光燈、嵌入式工控主機(jī)、地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀、地感線(xiàn)圈、 UPS電源模塊、固定支架。高像素廣角數(shù)碼照相機(jī)通過(guò)USB線(xiàn)纜與嵌入式王控主機(jī)連接，全景CCD彩色攝像機(jī)通過(guò)視頻線(xiàn)纜與嵌入式工控主機(jī)連接，閃光燈通過(guò)光敏元件連接與高像素廣魚(yú) 數(shù)碼照相機(jī)，地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀通過(guò)RS232線(xiàn)纜與嵌入式工控主機(jī)連接，地感線(xiàn)圈的輸出 直接接入地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀，高像素廣角數(shù)碼照相機(jī)、全景CCD彩色攝像機(jī)、閃光燈、固 定支架、防護(hù)罩安裝于L桿橫桿上，嵌入式工控主機(jī)、地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀、UPS電源模塊 安裝于L桿立桿中部的設(shè)備箱中為高像素廣角數(shù)碼照相機(jī)、全景CCD彩色攝像機(jī)、嵌入式工控 主機(jī)和地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀提供電源。地感線(xiàn)圈采用地埋型車(chē)輛探測(cè)線(xiàn)圈，如圖10所示，埋 在停車(chē)線(xiàn)內(nèi)外的路面下1 5cm處。如圖2所示，為本發(fā)明的嵌入式工控主機(jī)中的控制管理模塊結(jié)構(gòu)圖。它由地感檢測(cè)模塊、 圖像采集模塊、視頻采集模塊、紅綠燈信號(hào)模塊、同步控制模塊、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊組成。 地感檢測(cè)模塊通過(guò)RS232獲取地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀的車(chē)輛通過(guò)信號(hào)，地感檢測(cè)模塊將車(chē)輛通 過(guò)的信號(hào)輸出給同步控制模塊；紅綠燈信號(hào)模塊通過(guò)高低電平信號(hào)，獲得當(dāng)前路口的紅綠燈狀 態(tài)，并將紅燈信號(hào)輸出給同步控制模塊，同步控制模塊接收來(lái)自地感檢測(cè)模塊的車(chē)輛通過(guò)信號(hào) 和來(lái)自紅綠燈信號(hào)模塊的紅燈狀態(tài)信號(hào)后，通過(guò)圖像采集模塊和視頻采集模塊控制廣角數(shù)碼照 相機(jī)、全景CCD彩色攝像機(jī)、閃光燈立即同步工作；同時(shí)同步控制模塊通過(guò)視頻電纜控制視頻 采集模塊以每秒25幀的速度從全景CCD攝像機(jī)采集分辨率為720x576的視頻圖像，能夠以設(shè) 定的時(shí)間間隔保存5幀視頻幀輸出給存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，通過(guò)USB2.0接口控制圖像采集模塊 對(duì)高像素廣角數(shù)碼照相機(jī)進(jìn)行710萬(wàn)像素高清數(shù)碼照片的采集，并輸出給存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊； 圖像采集模塊和視頻采集模塊連接存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，完成高清數(shù)碼照片和多幀視頻圖像的 保存和網(wǎng)絡(luò)上傳的工作。上述控制管理模塊中的圖像采集模塊實(shí)現(xiàn)為通過(guò)1^82.0控制廣角照相機(jī)，根據(jù)外界環(huán)境 設(shè)置照相機(jī)的各個(gè)參數(shù)，發(fā)送照相指令，并且獲取照相機(jī)中的照片。視頻采集模塊為攝像機(jī)在 嵌入式工控主機(jī)中的控制和視頻圖像獲取模塊，包括一塊集成FUSION CONEXANT878A芯片 的視頻采集卡。攝像機(jī)通過(guò)VGA視頻電纜接入視頻采集卡，視頻采集模塊通過(guò)視頻采集卡獲取 視頻圖像。紅綠燈信號(hào)模塊主要為模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，將紅燈電壓信號(hào)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào) 輸入至嵌入式工控主機(jī)中，以獲取紅燈信號(hào)。存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊為嵌入式工控主機(jī)中完成證 據(jù)照片打包和存儲(chǔ)工作，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將證據(jù)照片發(fā)送至電子警察后臺(tái)裝置的模塊。存儲(chǔ)和網(wǎng) 絡(luò)通信模塊將嵌入式工控主機(jī)內(nèi)存中的證據(jù)圖片直接以數(shù)據(jù)流的;T式寫(xiě)入ZIP包中并存儲(chǔ)與指 定的文件夾中，同時(shí)通知網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)程通過(guò)FTP協(xié)議將ZIP文件上傳至指定的服務(wù)器。地感檢測(cè)模 塊為嵌入式工控主機(jī)中的控制和采集地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀的模塊，通過(guò)RS232的雙工模式， 既可以發(fā)送控制指令給地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀，進(jìn)行靈敏度設(shè)置、車(chē)道和線(xiàn)圈對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置、 檢測(cè)儀硬件重啟，又可以接收地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀主動(dòng)上報(bào)的車(chē)輛通過(guò)信號(hào)。如圖3所示，為本發(fā)明的控制管理模塊的工作流程圖。系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)從紅綠燈模塊 獲取當(dāng)前紅燈的狀態(tài)，判斷當(dāng)前是否為紅燈禁行狀態(tài)；如果不是紅燈禁行狀態(tài)，則繼續(xù)在待機(jī) 狀態(tài)下獲取紅綠燈狀態(tài)；如果是紅燈禁行狀態(tài)，則從地感模塊中開(kāi)始采集地感數(shù)據(jù)，從地感數(shù) 據(jù)的變化，判斷是否有車(chē)輛通過(guò)；如果沒(méi)有車(chē)輛通過(guò)，則繼續(xù)采集地感數(shù)據(jù)，直到有車(chē)輛通過(guò) 或者紅綠燈模塊獲取得紅燈禁行狀態(tài)變?yōu)榫G燈通行狀態(tài)；如果有車(chē)輛通過(guò)，則系統(tǒng)進(jìn)入預(yù)警狀 態(tài)，通過(guò)同步控制模塊同步紅燈信號(hào)和地感檢測(cè)儀信號(hào)，迅速定位違章車(chē)道，并且通過(guò)圖像采 集模塊和視頻采集模塊控制照相機(jī)、攝像機(jī)和閃光燈同步工作，同時(shí)發(fā)送采集指令，圖像采集 模塊和視頻采集模塊開(kāi)始緩存視頻圖像，并根據(jù)車(chē)輛壓線(xiàn)前、壓線(xiàn)中、壓線(xiàn)后三種不同的狀態(tài)， 選擇出一組三幀視頻合成一張證據(jù)圖像，同時(shí)，高像素廣角數(shù)碼照相機(jī)采集一張車(chē)輛壓線(xiàn)后的 高清數(shù)碼照片；系統(tǒng)返回待機(jī)狀態(tài)。如圖4所示，為本發(fā)明的控制管理模塊中的同步控制模塊的實(shí)現(xiàn)流程圖及控制過(guò)程說(shuō)明 同步控制模塊通過(guò)接收地感檢測(cè)模塊的車(chē)輛通過(guò)信號(hào)和紅綠燈信號(hào)模塊的紅燈信號(hào)后，進(jìn)行判 斷車(chē)輛是否闖紅燈。在車(chē)輛壓過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，會(huì)觸發(fā)車(chē)輛通過(guò)信號(hào)，此時(shí)將同步控制模塊的車(chē)輛狀 態(tài)值置位；在車(chē)輛離開(kāi)線(xiàn)圈時(shí)，會(huì)觸發(fā)車(chē)輛離開(kāi)信號(hào)，此時(shí)將同步控制模塊的車(chē)輛狀態(tài)值復(fù)位。 在有紅燈信號(hào)時(shí)，同步控制模塊將紅燈狀態(tài)值置位；在無(wú)紅燈信號(hào)時(shí)，同步控制模塊的紅燈狀 態(tài)值復(fù)位。在紅燈信號(hào)或者車(chē)輛通過(guò)信號(hào)觸發(fā)后，將該信號(hào)的狀態(tài)值置位的同時(shí)，也檢測(cè)紅燈 信號(hào)和車(chē)輛通過(guò)信號(hào)是否都被置位，如果都處于置位狀態(tài)則表明有闖紅燈違法行為發(fā)生。同步控制模塊給圖像采集模塊和視頻采集模塊發(fā)送指令，圖像采集模塊和視頻采集模塊完成證據(jù)采 集。同時(shí)，通知存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊將采集到的證據(jù)圖片進(jìn)行存儲(chǔ)和打包發(fā)送至指定的電子警 察后臺(tái)裝置。如圖3、5所示，為本發(fā)明的自動(dòng)更新系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程圖。自動(dòng)更新系統(tǒng)在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)就開(kāi)始 通過(guò)HTTP協(xié)議連接軟件更新服務(wù)器，并檢査本發(fā)明中各模塊軟件更新服務(wù)器端當(dāng)前的軟件版 本號(hào)，如果本機(jī)版本號(hào)低于服務(wù)器端軟件的版本，則中止正在運(yùn)行的軟件程序，通過(guò)HTTP協(xié) 議下載最新軟件并更新本機(jī)的版本號(hào)，最后重新啟動(dòng)軟件；如果本機(jī)版本號(hào)等于服務(wù)器端軟件 的版本，則在一個(gè)定時(shí)周期以后(該周期可以設(shè)定)，再次檢測(cè)服務(wù)器端軟件的版本號(hào)；如果 本機(jī)版本號(hào)高于服務(wù)器端軟件的版本，則更新本機(jī)的版本號(hào)，然后在一個(gè)定時(shí)周期以后，再次 檢測(cè)服務(wù)器端軟件的版本號(hào)，如此循環(huán)s如圖3、 6所示，為本發(fā)明的系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)流程圖。系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置在 系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)就開(kāi)始監(jiān)控軟件程序的工作狀態(tài)，如果軟件工作狀態(tài)不正常，則系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控 裝置將重新啟動(dòng)該軟件；如果軟件工作正常，則在一個(gè)定時(shí)周期以后(該周期可以設(shè)定)，再 次檢測(cè)軟件工作狀態(tài)。如此循環(huán)。如圖7所示，為本發(fā)明的電子警察后臺(tái)裝置實(shí)現(xiàn)流程圖；電子警察后臺(tái)裝置根據(jù)各個(gè)前端 嵌入式工控主機(jī)上傳的證據(jù)照片識(shí)別違法車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)，并根據(jù)車(chē)牌號(hào)提取車(chē)輛信息和車(chē)主信 息，并最終根據(jù)這些信息打印違法告知單。如圖8所示，為本發(fā)明的地感型地感車(chē)輛檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)圖。地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀包括中 心處理模塊、電容反饋式振蕩電路模塊、電源模塊和串口通訊模塊。電容反饋式振蕩電路模塊 用地感線(xiàn)圈作為振蕩元件中的電感，輸入交變電流產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)，當(dāng)導(dǎo)體置于該線(xiàn)圈的 交變磁場(chǎng)中時(shí)，由于導(dǎo)體表面產(chǎn)生電渦流的作用，扁平線(xiàn)圈的電感量和品質(zhì)因數(shù)都會(huì)發(fā)生變化; 中心處理模塊通過(guò)可編程的間隔定時(shí)器82C54芯片獲取電容反饋式振蕩電路模塊輸出的振蕩頻 率，通過(guò)定時(shí)器82C54芯片的分析比較來(lái)判斷是否有車(chē)輛通過(guò)的判斷；電源模塊主要完成變壓 和給各個(gè)模塊供電的任務(wù)；串口通訊模塊包括MAX202芯片和RS232串口 ， MAX202芯片用來(lái) 實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，將所有中心處理模塊的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)通過(guò)RS232串口上傳給上位機(jī)處理。 如圖9所示，為本發(fā)明L桿橫桿上的安裝實(shí)例；1號(hào)設(shè)備為廣角數(shù)碼照相機(jī)；2號(hào)設(shè)備為攝 像機(jī)(本路口只有一個(gè)直行車(chē)道，因此只安裝一臺(tái)攝像機(jī))；3號(hào)設(shè)備為閃光燈，主要用于陰天 或者夜晚等光線(xiàn)不足的情況下，補(bǔ)光的作用。所有的設(shè)備都裝于室外防護(hù)罩中。如圖10所示，為本發(fā)明的地感線(xiàn)圈鋪設(shè)示意圖；為了防止逆行車(chē)輛引起闖紅燈誤報(bào)，每個(gè) 車(chē)道在停車(chē)線(xiàn)內(nèi)外分別埋設(shè)一個(gè)地感線(xiàn)圈。在車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，首先觸發(fā)停車(chē)線(xiàn)內(nèi)的線(xiàn)圈信號(hào)，然 后觸發(fā)停車(chē)線(xiàn)外的線(xiàn)圈信號(hào)，完成一次車(chē)輛通過(guò)過(guò)程。在圖ll本發(fā)明抓拍的違章車(chē)輛的實(shí)例中，上半部分的圖片為高清數(shù)碼照片，下半部分的照 片為一張三幀證據(jù)照片，記錄了車(chē)輛闖紅燈的全過(guò)程。其中，第一幀為車(chē)輛觸發(fā)停車(chē)線(xiàn)前地感 線(xiàn)圈的視頻圖像，第二幀為車(chē)輛觸發(fā)停車(chē)線(xiàn)后地感線(xiàn)圈的視頻圖像，第三幀為車(chē)輛離開(kāi)停車(chē)線(xiàn) 后地感線(xiàn)圈的視頻圖像。在高像素廣角數(shù)碼照相機(jī)采集的高清數(shù)碼照片中可以看到完整清晰的 車(chē)牌，用于后臺(tái)軟件自動(dòng)識(shí)別車(chē)牌、統(tǒng)計(jì)和打印?？傊景l(fā)明克服了傳統(tǒng)的純視頻固定式路口電子警察結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每條車(chē)道需要對(duì)應(yīng)一個(gè) CCD攝像頭，設(shè)備冗余，分辨率低，誤拍率和漏拍率較高的缺點(diǎn)，本發(fā)明采用高像素廣角數(shù)碼 照相機(jī)和全景CCD攝像頭配合的方式代替純CCD攝像頭的抓拍方式，采用地埋型地感線(xiàn)圈代 替視頻運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的車(chē)輛探測(cè)方法，采用照片實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理代替定時(shí)人工下載的數(shù) 據(jù)處理方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可靠性高，圖片清晰，'違章抓拍率高，可實(shí)時(shí)處理的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1、一種固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于包括廣角照相機(jī)、攝像機(jī)、嵌入式工控主機(jī)、地感線(xiàn)圈、地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀；廣角照相機(jī)和攝像機(jī)通過(guò)接口接入嵌入式工控主機(jī)，嵌入式工控主機(jī)中有控制管理模塊；地感線(xiàn)圈將電感信號(hào)輸入至地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀，地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀分析線(xiàn)圈電感信號(hào)變化，將車(chē)輛通過(guò)信號(hào)通知嵌入式工控主機(jī)；紅綠燈信號(hào)也通過(guò)轉(zhuǎn)換器接入嵌入式工控主機(jī)；當(dāng)紅燈信號(hào)和車(chē)輛通過(guò)信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候，嵌入式工控主機(jī)的控制管理模塊控制廣角照相機(jī)和攝像機(jī)采集數(shù)碼照片和視頻幀，并打包傳輸送至電子警察后臺(tái)裝置進(jìn)行處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于所述的電子警 察后臺(tái)裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入，接收并處理各個(gè)路口的嵌入式工控主機(jī)所上傳的采集數(shù)碼照片 和視頻幀作為證據(jù)圖片，最后打印罰單。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于所述的嵌入式 工控主機(jī)中嵌入的控制管理模塊包括地感檢測(cè)模塊、圖像采集模塊、視頻采集模塊、紅 綠燈信號(hào)模塊、同步控制模塊、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊；地感檢測(cè)模塊接收地埋型地感車(chē)輛 檢測(cè)儀輸出的車(chē)輛通過(guò)信號(hào)；紅綠燈信號(hào)模塊接收紅綠燈的紅燈信號(hào)；同步控制模塊在接 收到地感檢測(cè)模塊的車(chē)輛通過(guò)信號(hào)和紅綠燈信號(hào)模塊的紅燈信號(hào)后，通過(guò)圖像采集模塊和 視頻采集模塊發(fā)出指令控制廣角照相機(jī)、攝像機(jī)、立即同步工作，同時(shí)控制圖像采集模塊 和視頻采集模塊完成證據(jù)采集；存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊將圖像采集模塊和視頻采集模塊釆集 到的證據(jù)圖片進(jìn)行存儲(chǔ)和打包發(fā)送至指定的電子警察后臺(tái)裝置進(jìn)行處理。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于所述的嵌入式 工控主機(jī)中控制管理模塊還包括自動(dòng)更新系統(tǒng)，自動(dòng)更新系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行于嵌入式工控主機(jī) 上，主要用于對(duì)地感檢測(cè)模塊、圖像采集模塊、視頻采集模塊、紅綠燈信號(hào)模塊、同步控 制模塊、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊進(jìn)行版本的檢查和更新；自動(dòng)更新系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器， 并獲取目前服務(wù)器上最新的軟件版本號(hào)，與本地的版本號(hào)進(jìn)行比對(duì)，如果服務(wù)器上的版本 比本地工控主機(jī)上的版本新，則對(duì)當(dāng)前運(yùn)行的所述的各個(gè)模塊進(jìn)行更新。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于所述的嵌 入式工控主機(jī)中控制管理模塊還包括系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置；系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置獨(dú)立 運(yùn)行于嵌入式工控主機(jī)上，主要用于監(jiān)控各地感檢測(cè)模塊、圖像采集模塊、視頻采集模塊、 紅綠燈信號(hào)模塊、同步控制模塊、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊的運(yùn)行狀態(tài)；系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝 置通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中所述的各個(gè)模塊的工作狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)有關(guān)模塊工作不正常，系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置將迅速地重新啟動(dòng)該模塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于所述的地埋型 地感車(chē)輛檢測(cè)儀包括中心處理模塊、電容反饋式振蕩電路模塊、電源模塊和串口通訊模 塊，電容反饋式振蕩電路模塊用地感線(xiàn)圈作為振蕩元件中的電感，接收地感線(xiàn)圈電感量的 變化；中心處理模塊接收電容反饋式振蕩電路的輸入，完成對(duì)車(chē)輛是否通過(guò)的判斷；電源 模塊主要完成變壓和給各個(gè)模塊供電的任務(wù)；串口通訊模塊完成和嵌入式工控主機(jī)的數(shù)據(jù) 通訊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于所述的地感線(xiàn) 圈采用地埋型車(chē)輛探測(cè)線(xiàn)圈，為了防止逆行車(chē)輛引起闖紅燈誤報(bào)，每個(gè)車(chē)道在停車(chē)線(xiàn)內(nèi)外 分別埋設(shè)一個(gè)地感線(xiàn)圈，在車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，首先觸發(fā)停車(chē)線(xiàn)內(nèi)的線(xiàn)圈信號(hào)，然后觸發(fā)停車(chē)線(xiàn) 外的線(xiàn)圈信號(hào)，完成一次車(chē)輛通過(guò)過(guò)程。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于所述的廣角照 相機(jī)和攝像機(jī)通過(guò)固定支架固定，且固定于固定支架的橫桿處。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于所述的廣角照 相機(jī)為高像素廣角數(shù)碼照相機(jī)，所述的攝像機(jī)為全景CCD攝相機(jī)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固定式路口電子警察抓拍裝置，其特征在于視頻采集模塊通過(guò)視頻電纜以每秒25幀的速度從攝像機(jī)采集分辨率為720x576的視頻圖像，能夠以設(shè) 定的時(shí)間間隔保存5幀視頻幀輸出給存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通信模塊；所述圖像采集模塊主要通過(guò) USB2.0接口控制廣角照相機(jī)進(jìn)行500萬(wàn)像素高清數(shù)碼照片的采集，并輸出給存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)通 信模塊。
全文摘要
一種固定式路口電子警察抓拍裝置包括廣角照相機(jī)、攝像機(jī)、嵌入式工控主機(jī)、地感線(xiàn)圈、地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀；廣角照相機(jī)和攝像機(jī)通過(guò)接口接入嵌入式工控主機(jī)，嵌入式工控主機(jī)中有控制管理模塊；地感線(xiàn)圈將電感信號(hào)輸入至地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀，地埋型地感車(chē)輛檢測(cè)儀分析線(xiàn)圈電感信號(hào)變化，將車(chē)輛通過(guò)信號(hào)通知嵌入式工控主機(jī)；紅綠燈信號(hào)也通過(guò)轉(zhuǎn)換器接入嵌入式工控主機(jī)；當(dāng)紅燈信號(hào)和車(chē)輛通過(guò)信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候，嵌入式工控主機(jī)的控制管理模塊控制廣角照相機(jī)和攝像機(jī)采集數(shù)碼照片和視頻幀，并打包傳輸后進(jìn)行處理。本發(fā)明可使超速、闖紅燈的違章檢測(cè)率有很大的提高，可對(duì)路口車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)違章檢測(cè)、實(shí)時(shí)抓拍，無(wú)需人工參與。
文檔編號(hào)G08G1/042GK101246644SQ200710304559
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者偉 劉, 驍 曾, 超 李, 璋 熊, 王劍昆, 浩 盛 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)