本實(shí)用新型涉及交通控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于視頻技術(shù)的車速檢測裝置及檢測方法。

背景技術(shù)：

近幾年來，我國高速公路蓬勃發(fā)展，縮短了城市之間的運(yùn)輸時(shí)間，同時(shí)機(jī)動(dòng)車的所有量急劇增加，從而導(dǎo)致交通事故越演越烈，由于車輛超速或未能達(dá)到高速公路最低速度要求而造成的交通事故比比皆是，造成了不必要的生命安全及財(cái)產(chǎn)損失，也給交通管理帶來了一定的壓力和負(fù)擔(dān)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，很多智能型的交通設(shè)備應(yīng)用到了交通指揮控制領(lǐng)域，給交通的運(yùn)輸效率帶來很大的提高，運(yùn)輸秩序井然；但也有些不法分子存在僥幸、公然抗法，在高速公路上飛車馳騁；有些不熟練的駕駛員開上高速，認(rèn)為速度低是安全駕駛第一要素，但影響其他車輛的正常行駛，這些都給交通事故埋下隱患。在高速公路上，超速行駛是交通事故的主要因素，車輛高速行駛時(shí)，遇到障礙來不及處理；駕駛員不易控制車輛，尤其是在雨雪等惡劣天氣；同樣對(duì)于低速行駛的車輛，等同于正常行駛車輛前面的障礙物一樣，來不及躲閃，也會(huì)造成嚴(yán)重的追尾等交通事故。因此加強(qiáng)交通管理，實(shí)行對(duì)超速和低速行駛車輛進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，是減少交通事故的有效手段，確保高速公路交通暢通無阻的必由之路。

在專利文獻(xiàn)1532781中詳細(xì)敘述了目前已有許多種用于監(jiān)視超速車輛方法：雷達(dá)超速監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用雷達(dá)信號(hào)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視超速車輛的目的，但在雷達(dá)測速區(qū)以外，對(duì)超速車輛無法監(jiān)視，且雷達(dá)測速無法直接得到超速車輛的車牌號(hào)；環(huán)形線圈檢測的CCD彩色車輛超速監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)和光電技術(shù)，可監(jiān)視速度小于200公里/小時(shí)各類機(jī)動(dòng)車輛的超速情況，并且在路面上開環(huán)形槽，為保證系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮嚴(yán)格的工作特性，路口計(jì)算機(jī)均采用工控機(jī)，投資較大，破壞路面，系統(tǒng)造價(jià)較視頻檢測系統(tǒng)高；基于視頻檢測的彩色CCD超速監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)和圖像信號(hào)處理技術(shù)，可監(jiān)視速度小于200公里/小時(shí)各類車輛的超速情況，路口計(jì)算機(jī)采用工控機(jī)，信號(hào)、圖像傳輸系統(tǒng)所有設(shè)計(jì)完全按工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，投資較大，穩(wěn)定性能不是十分理想。

在中國幾乎沒有對(duì)高速公路低速行駛的車輛進(jìn)行檢測和追責(zé)，也很少有專利技術(shù)方案解決高速公路低速行駛檢測，這是非常遺憾的，因?yàn)閲腋咚俟窏l例中明文規(guī)定機(jī)動(dòng)車輛行駛的最低車速和每條車道的行駛速度范圍；另外很多的技術(shù)方案要借助于額外的檢測裝備和額外的處理計(jì)算機(jī)，造成設(shè)備安裝不方便和成本投資大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于視頻技術(shù)的車速檢測裝置及檢測方法，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用攝像頭對(duì)高速公路的某一方向持續(xù)獲取的視頻圖像，采用視頻圖像分析技術(shù)，進(jìn)行機(jī)動(dòng)車輛的識(shí)別（包括車牌識(shí)別）與跟蹤，計(jì)算機(jī)動(dòng)車輛車速，并將車速違章的車輛信息通過網(wǎng)絡(luò)上傳至交通指揮中心。

本實(shí)用新型提供了一種基于視頻技術(shù)的車速檢測裝置，安裝在高速公路制定位置，包括硬件部分和軟件部分，所述硬件部分包括中央處理模塊、攝像頭、存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)接口和電源模塊，

中央處理模塊，用于對(duì)其他各個(gè)模塊進(jìn)行控制；

攝像頭，與中央處理模塊相連接，用于持續(xù)獲取高速公路某一方向的道路視頻；

存儲(chǔ)模塊，與中央處理模塊相連接，用于對(duì)違章車輛信息的存儲(chǔ)；

電源模塊，與中央處理模塊相連接，為所述車速檢測裝置提供電源；

網(wǎng)絡(luò)接口，與中央處理模塊相連接，用于所述車速檢測裝置連接網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)上傳；

所述軟件架構(gòu)包括遠(yuǎn)程控制模塊、通信模塊、視頻采集模塊、車輛識(shí)別模塊、車輛跟蹤模塊、車速判定模塊和信息處理模塊；

遠(yuǎn)程控制模塊，通過網(wǎng)絡(luò)接口與中央處理模塊相連接，實(shí)現(xiàn)所述車速檢測裝置的遠(yuǎn)程控制、裝置內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置及所述車速檢測裝置的運(yùn)行；

通信模塊，與中央處理模塊相連接，用于所述車速檢測裝置的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議匹配與網(wǎng)絡(luò)通信；

視頻采集模塊，與中央處理模塊相連接，用于采集高速公路某一方向的道路視頻；

車輛識(shí)別模塊，與中央處理模塊相連接，采用高效的視頻圖像處理技術(shù)，提取機(jī)動(dòng)車輛的特征，進(jìn)行機(jī)動(dòng)車輛的多目標(biāo)識(shí)別及對(duì)應(yīng)的機(jī)動(dòng)車車牌信息；

車輛跟蹤模塊，與中央處理模塊相連接，對(duì)車輛識(shí)別模塊識(shí)別出的車輛目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，同時(shí)在車輛目標(biāo)越過視頻中預(yù)設(shè)的線時(shí)進(jìn)行計(jì)時(shí)間點(diǎn)，用于計(jì)算車速；

車速判定模塊，與中央處理模塊相連接，用于計(jì)算車速，判斷車輛車速是否在所在車道的速度范圍內(nèi)、超速或是低速；

信息處理模塊，與中央處理模塊相連接，將超速與低速的違章車輛信息存在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，上傳成功后即時(shí)刪除違章信息。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型提供了一種基于視頻技術(shù)的車速檢測裝置及檢測方法，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，無需額外的感應(yīng)器，只需要一個(gè)數(shù)字高清攝像頭作為傳感器，經(jīng)過視頻圖像分析，進(jìn)行機(jī)動(dòng)車輛的識(shí)別（包括車牌識(shí)別）與跟蹤，計(jì)算機(jī)動(dòng)車輛車速，可以判斷機(jī)動(dòng)車是否超速或者低速，并將車速違章的車輛信息通過網(wǎng)絡(luò)上傳至交通指揮中心；本實(shí)用新型具備結(jié)構(gòu)簡單、智能化、使用簡單方便的特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

本實(shí)用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本實(shí)用新型的硬件框架示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的軟件框架示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種基于視頻技術(shù)的車速檢測裝置，安裝在高速公路制定位置，包括硬件部分和軟件部分，如圖1所示，所述硬件部分包括中央處理模塊、攝像頭、存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)接口和電源模塊，

中央處理模塊，用于對(duì)其他各個(gè)模塊進(jìn)行控制；是所述車速檢測裝置的核心部分，用于視頻圖像的處理，信息的采集和上傳，網(wǎng)絡(luò)的連接和通信；該中央處理模塊配有高效的處理芯片，燒錄便攜式的操作系統(tǒng)，例如Android系統(tǒng)，便于裝置軟件部分的安裝與更新；

攝像頭，與中央處理模塊相連接，所述攝像頭為數(shù)字高清攝像頭，用于持續(xù)獲取高速公路某一方向的道路視頻；

存儲(chǔ)模塊，與中央處理模塊相連接，用于對(duì)違章車輛信息的存儲(chǔ)，并在存儲(chǔ)模塊上預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫，方便信息的管理；

電源模塊，與中央處理模塊相連接，為所述車速檢測裝置提供電源；

網(wǎng)絡(luò)接口，與中央處理模塊相連接，用于所述車速檢測裝置連接網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)上傳；為了所述車速檢測裝置能夠在不同的工作環(huán)境下工作，配有多種網(wǎng)絡(luò)接口，例如RJ45、WIFI等，以適應(yīng)不同的需要；

如圖2所示，所述軟件架構(gòu)包括遠(yuǎn)程控制模塊、通信模塊、視頻采集模塊、車輛識(shí)別模塊、車輛跟蹤模塊、車速判定模塊和信息處理模塊；

遠(yuǎn)程控制模塊，通過網(wǎng)絡(luò)接口與中央處理模塊相連接，實(shí)現(xiàn)所述車速檢測裝置的遠(yuǎn)程控制、裝置內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置及所述車速檢測裝置的運(yùn)行；

通信模塊，與中央處理模塊相連接，用于所述車速檢測裝置的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議匹配與網(wǎng)絡(luò)通信；使所述車速檢測裝置適應(yīng)不同類型的網(wǎng)絡(luò)，采用不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口類型適合無線和有線方式進(jìn)行連接；

視頻采集模塊，與中央處理模塊相連接，通過數(shù)字高清攝像頭持續(xù)采集高速公路某一方向的道路視頻，并作去噪、銳化等預(yù)處理操作，得到理想的視頻圖像；

車輛識(shí)別模塊，與中央處理模塊相連接，采用高效的視頻圖像處理技術(shù)，提取機(jī)動(dòng)車輛的特征，進(jìn)行機(jī)動(dòng)車輛的多目標(biāo)識(shí)別及對(duì)應(yīng)的機(jī)動(dòng)車車牌信息；

車輛跟蹤模塊，與中央處理模塊相連接，采用高效的視頻跟蹤技術(shù)對(duì)車輛識(shí)別模塊識(shí)別出的車輛目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，同時(shí)在車輛目標(biāo)越過視頻中預(yù)設(shè)的線時(shí)進(jìn)行計(jì)時(shí)間點(diǎn)，用于計(jì)算車速；

車速判定模塊，與中央處理模塊相連接，用于計(jì)算車速，判斷車輛車速是否在所在車道的速度范圍內(nèi)、超速或是低速；

信息處理模塊，與中央處理模塊相連接，將超速與低速的違章車輛信息存在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，上傳成功后即時(shí)刪除違章信息。

本實(shí)用新型的工作過程為，將所述車速檢測裝置安裝在具有高速公路上方的指定位置，加電后初始化，該車速檢測裝置通過網(wǎng)絡(luò)接口連入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)該車速檢測裝置的遠(yuǎn)程控制。所述車速檢測裝置啟動(dòng)完畢后，通過WIFI或者RJ45等接口，采用瀏覽器查看車速檢測裝置內(nèi)部參數(shù)設(shè)置網(wǎng)頁，并設(shè)置高速道路的車道數(shù)量、車道限速數(shù)值、視頻中預(yù)設(shè)參考線1和預(yù)設(shè)參考線2的距離、車速檢測裝置的架設(shè)高度、攝像頭與垂直方向的夾角以及交通指揮中心的服務(wù)器的IP地址等參數(shù)信息；同樣可以采用瀏覽器查看裝置的運(yùn)行情況網(wǎng)頁，包括道路視頻圖像，車輛的目標(biāo)識(shí)別情況，車牌信息和其所對(duì)應(yīng)的車速；還可以在該網(wǎng)頁上實(shí)現(xiàn)裝置啟動(dòng)、暫停操作。

首先通過采集模塊獲取視頻圖像，經(jīng)過一定的預(yù)處理操作得到理想的視頻圖像；通過車輛識(shí)別模塊進(jìn)行車輛多目標(biāo)識(shí)別；再通過車輛跟蹤模塊進(jìn)行識(shí)別之后的車輛跟蹤；通過車速判定模塊獲取車輛通過視頻預(yù)設(shè)的兩條固定參考線的時(shí)間和車輛實(shí)際行駛的距離，得到車輛的車速，與車道限速范圍進(jìn)行比較，判斷是否超速或低速，并將違章信息進(jìn)行采集；信息處理模塊將違章車速的車輛信息通過信息管理模塊存入數(shù)據(jù)庫中，通過網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳，信息包括通過目標(biāo)識(shí)別模塊得到的車牌號(hào)碼和通過判斷車速模塊所得到的違章車速。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。