一种直观化智能交通监控系统

技术领域

本发明属于交通监控技术领域，尤其涉及一种直观化智能交通监控系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高和社会节奏的加快，机动车辆的使用变得越来越普遍，交通监控系统是目前公安交通指挥系统不可缺少的子系统，其在保证城市交通安全、畅通方面发挥着巨大的作用。现行的交通监控系统的区域主要是城区内交通路口、交通流量大的路口、路段和事故多发地段以及高速公路收费站等。建立交通监控系统的目的就是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等，为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞作出准确判断并及时响应，对监控范围内的突发性治安事件录像取证，为内外事警卫工作服务，起到综合治理效果。

目前，交通监控系统正朝着前端一体化视频数字化、监控网络化、系统集成化的方向发展，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以，交通监控系统发展的趋势就是直观化、数字化合网络化。

现行的交通监控系统是基于高清晰摄像机和Linux操作系统的第四代电子警察，可抓拍1-4条车道，白天、夜晚照片均清晰可用，废片率极低，系统整体稳定可靠。达到和超过“GAT496-2009”标准。已经能够分别实现车辆闯红灯监控、车辆超速检测、车辆逆行违章检测、道路卡口系统功能、车牌自动识别等多项监控功能，其作为2009年智能交通市场的首选产品，已成为智能交通监控系统的方向。

第四代电子警察系统一般包括闯红灯自动监控系统、车辆超速自动监控系统、车流量检测系统、车辆逆行及压线监控系统，单(禁)行线违章车辆自动检测记录系统、移动电子警察系统以及治安卡口系统等各种智能交通系统。但是其存在着以下不足：

其一，现有同类产品都是单一功能的违法取证功能，各个视频监控系统功能单一，因此，不同的交通监控行需分别由不同的智能交通监控系统用于实现，要实现多种监控功能就需要安装多种监控系统，这就造成设备组成复杂、维护工作量大、设备和管理成本高；此外，现行监控中心对设备管理功能差，无法在中心远程进行设备管理与配置集成化程度低，故障率高等问题，总体性价比高。

其二，在多车道的现场交通道路情况下，需要安装至少2台视频监视设备，分别进行全景摄像和特写摄像，通常的情况是由1台前景摄像视频监视设备和2台特写视频监视设备构成，。

其三，误拍率高，受检测方式的限制，现有产品拍照结果中有效数据比例低，大大增加了事后违法确认工作量；而且照片分辨率低，现有产品多采用传统视频技术，照片分辨率低无法在同一个照片中完整包含全部图像信息。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种直观化智能交通监控系统。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供一种直观化智能交通监控系统，包括：

高清网络数字摄像机：其用于实时拍摄多条车道，并对所拍摄的照片同时进行全景分析和特写分析；

视频监控工控主机：其包括：视频采集卡、嵌入式的微控制器和继电器；

线圈车辆检测器和/或雷达装置：其用于检测车辆的行驶速度，并对所有通行车辆的速度进行监控，为超速违法行为提供数据支持；以及，

高清智能交通行为监视算法单元：其由多个算法功能模块集成，各个算法功能模块采用用户自定义方式实现，通过视频监控工控主机的指令控制从而在单机上实现行高清晰视频采集、交通信号或速度检测状态、高流量车牌识别、适于自定义的预置逻辑分析和照片存储多种监控功能；

该监控系统各个单元之间的关系如下：

所述视频监控工控主机通过视频采集卡对高清网络数字摄像机传送的照片进行各类数据采集，并调用高清智能交通行为监视算法单元的各功能模块完成对所采集数据的分析处理，并将处理结果发送至交通指挥控制中心；所述线圈车辆检测器和/或雷达装置用于将监控到的车辆速度数据发送到所述视频监控工控主机，并由所述视频监控工控主机调用所述高清智能交通行为监视算法单元进行车辆速度检测。

所述视频监控工控主机的继电器通过嵌入式微控制器上的PCI板卡接口接入嵌入式微控制器，以便提供实时开关量输出。

所述视频监控工控主机采用基于linux的嵌入式技术，结合看门狗技术与网管功能，以车牌识别为检测依据，并结合其他外部输入条件进行多种违法行为监控，实现多功能实时监控。

所述高清智能交通行为监视算法单元包括：

闯红灯违章自动检测模块：其用于在红灯状态下，控制所述高清网络数字摄像机对所有闯红灯的车辆进行抓拍，以提供完整的闯红灯行为的过程，并自动对闯红灯车辆进行车牌识别；

车辆超速自动监控模块，其用于对所有通行车辆的速度进行监控，判断是否有车辆超过规定的速度，若发现有车辆超速，则进行抓拍，以便提供超速违法行为的证据；

视频采集及视频监控模块，其用于对高清网络数字摄像机拍摄的高清视频图像进行采集、传输和存储，提供实时的路况信息，以便于交通指挥中心了解道路车辆运行情况；

治安卡口监控模块，其用于对所有通行的车辆进行分车道检测，提供每条车道的交通数据并将所述交通数据上传至中心系统或直接存储在本地，同时将该交通数据直接输出给信号机，为信号机的智能控制提供数据支持；以及高流量车牌识别模块，该模块作为闯红灯违章自动检测模块、车辆超速自动监控模块、视频采集及视频监控模块和治安卡口监控模块实现监控工作的基础，通过对高清视频的分区处理，实现多车牌的同时识别。

所述自定义的预置逻辑分析是指，所述直观化智能交通监控系统采用自定义的监控模式，并具有供用户二次定义的监控逻辑脚本。

所述供用户二次定义的监控逻辑脚本是指，用户依据不同需要自行定义监控规则，并对各种监控功能进行自由定义，以满足闯红灯违章监控、肇事车辆违法监控、高流量车牌识别、治安卡口监控、交通数据采集、连续视频记录以及视频监控中至少2种需求，从而适应复杂环境下的监控需求。

该监控系统的数据传输方式采用有线或无线数据传输方式和标准以太网接口，所述高清网络数字摄像机和所述视频监控工控主机之间通过TCPIP协议进行网络连接，系统各个设备支持HTTP、FTP、SSH、NTP和TELNET多种服务模式的数据传输和设备管理，其中图像采集采用HTTP+JPEG码流方式；图片传输采用FTP协议；远程管理通过SSH协议实现；信息传输采用自定义的协议；时钟同步采用NTP协议；初始配置采用串口/TELNET协议。

所述车辆超速自动监控模块中的所述超速违法行为的证据包括违法时间、违法地点、违法行为和车牌号码信息。

所述治安卡口监控模块中的所述不同类型的交通数据包括：分车道流量信息、车道占有率信息、车牌号信息和平均速度信息。

本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，首先，在单机上实现同时具备多车道违法监控、车牌识别、交通数据采集的功能，具有较高的性价比，节约了软硬件成本；其次，该监控系统采用基于linux的嵌入式技术，结合看门狗技术与网管功能，大大提高了系统稳定性；本发明的检测系统采用基于车牌识别的车辆检测技术，识别方法先进，有利于测的准确性，避免误拍漏拍现象；第三，基于本发明的监控系统具有灵活可自定义定义的监控模式，并具有可供用户二次定义的监控逻辑脚本，用户可自行定义监控规则，以适应复杂环境下的监控需求；此外，该监控系统高抗干扰性，能有效过滤自行车、行人和灯光的干扰。

附图说明

图1为本发明的连接结构示意图；

图2为本发明的现场安装示意图。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

本发明提供一种直观化智能交通监控系统，如图1、图2所示，包括：

高清网络数字摄像机：其用于实时拍摄多条车道，并对所拍摄的照片同时进行全景分析和特写分析；

视频监控工控主机：其包括：视频采集卡、嵌入式的微控制器和继电器；

线圈车辆检测器和/或雷达装置：其用于检测车辆的行驶速度，并对所有通行车辆的速度进行监控，为超速违法行为提供数据支持；以及，

高清智能交通行为监视算法单元：其由多个算法功能模块集成，各个算法功能模块采用用户自定义方式实现，通过视频监控工控主机的指令控制从而在单机上实现行高清晰视频采集、交通信号或速度检测状态、高流量车牌识别、适于自定义的预置逻辑分析和照片存储多种监控功能；

该监控系统各个单元之间的关系如下：

视频监控工控主机通过视频采集卡对高清网络数字摄像机传送的照片进行各类数据采集，并调用高清智能交通行为监视算法单元的各功能模块完成对所采集数据的分析处理，并将处理结果发送至交通指挥控制中心；线圈车辆检测器和/或雷达装置用于将监控到的车辆速度数据发送到视频监控工控主机，并由视频监控工控主机调用高清智能交通行为监视算法单元进行车辆速度检测。

进一步地，优选视频监控工控主机的继电器通过嵌入式微控制器上的PCI板卡接口接入嵌入式微控制器，以便提供实时开关量输出。

另外，视频监控工控主机采用基于linux的嵌入式技术，结合看门狗技术与网管功能，以车牌识别为检测依据，并结合其他外部输入条件进行多种违法行为监控，实现多功能实时监控。

进一步地，高清智能交通行为监视算法单元包括：

闯红灯违章自动检测模块：其用于在红灯状态下，控制高清网络数字摄像机对所有闯红灯的车辆进行抓拍，以提供完整的闯红灯行为的过程，并自动对闯红灯车辆进行车牌识别；

车辆超速自动监控模块，其用于对所有通行车辆的速度进行监控，判断是否有车辆超过规定的速度，若发现有车辆超速，则进行抓拍，以便提供超速违法行为的证据；

视频采集及视频监控模块，其用于对高清网络数字摄像机拍摄的高清视频图像进行采集、传输和存储，提供实时的路况信息，以便于交通指挥中心了解道路车辆运行情况；

治安卡口监控模块，其用于对所有通行的车辆进行分车道检测，提供每条车道的交通数据并将交通数据上传至中心系统或直接存储在本地，同时将该交通数据直接输出给信号机，为信号机的智能控制提供数据支持；以及高流量车牌识别模块，该模块作为闯红灯违章自动检测模块、车辆超速自动监控模块、视频采集及视频监控模块和治安卡口监控模块实现监控工作的基础，通过对高清视频的分区处理，实现多车牌的同时识别。

此外，自定义的预置逻辑分析是指，直观化智能交通监控系统采用自定义的监控模式，并具有供用户二次定义的监控逻辑脚本。供用户二次定义的监控逻辑脚本是指，用户依据不同需要自行定义监控规则，并对各种监控功能进行自由定义，以满足闯红灯违章监控、肇事车辆违法监控、高流量车牌识别、治安卡口监控、交通数据采集、连续视频记录以及视频监控中至少2种需求，从而适应复杂环境下的监控需求。

另外，该监控系统的数据传输方式采用有线或无线数据传输方式和标准以太网接口，高清网络数字摄像机和视频监控工控主机之间通过TCPIP协议进行网络连接，系统各个设备支持HTTP、FTP、SSH、NTP和TELNET多种服务模式的数据传输和设备管理，其中图像采集采用HTTP+JPEG码流方式；图片传输采用FTP协议；远程管理通过SSH协议实现；信息传输采用自定义的协议；时钟同步采用NTP协议；初始配置采用串口/TELNET协议。

进一步地，车辆超速自动监控模块中的超速违法行为的证据包括违法时间、违法地点、违法行为和车牌号码信息。治安卡口监控模块中的不同类型的交通数据包括：分车道流量信息、车道占有率信息、车牌号信息和平均速度信息。

采用本发明的技术方案，首先，在单机上实现同时具备多车道违法监控、车牌识别、交通数据采集的功能，具有较高的性价比，节约了软硬件成本；其次，该监控系统采用基于linux的嵌入式技术，结合看门狗技术与网管功能，大大提高了系统稳定性；本发明的检测系统采用基于车牌识别的车辆检测技术，识别方法先进，有利于测的准确性，避免误拍漏拍现象；第三，基于本发明的监控系统具有灵活可自定义定义的监控模式，并具有可供用户二次定义的监控逻辑脚本，用户可自行定义监控规则，以适应复杂环境下的监控需求；此外，该监控系统高抗干扰性，能有效过滤自行车、行人和灯光的干扰。