一种车载视频监控设备及轨道交通车辆

技术领域

本申请涉及轨道交通领域，特别涉及一种车载视频监控设备及轨道交通车辆。

背景技术

在轨道交通的发展过程中，车载视频监控设备是不可或缺的一种功能设备，用于直观地表现车辆状态。目前，轨道交通的功能设备都安装在车厢连接处，由于安装位置是密闭的，因此，要求功能设备的占用空间小、散热性能好。但是目前还没有一种既满足安装需求又满足功能需求的车载视频监控设备。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种车载视频监控设备及轨道交通车辆，能够同时满足轨道交通车辆上对功能模块的安装需求以及功能需求。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种车载视频监控设备，包括嵌入式板卡，所述嵌入式板卡插接在机箱上，所述嵌入式板卡上设有处理器和数字网络接口，所述处理器包括：

输入模块，用于通过所述数字网络接口获取各个摄像头采集的视频图像；

图像显示处理模块，用于对所述视频图像进行处理得到图像数据；

图像侦测处理模块，用于对所述图像数据进行视频侦测分析，得到视频侦测分析结果；

输出模块，用于将所述图像数据和所述视频侦测分析结果输出给显示器。

优选的，所述嵌入式板卡底部设有哈丁接口，所述嵌入式板卡通过所述哈丁接口插接在所述机箱上。

优选的，所述嵌入式板卡上还设有HDMI接口和/或VGA接口，所述输出模块与所述显示器通过所述HDMI接口和/或所述VGA接口连接。

优选的，所述嵌入式板卡上还设有存储模块，用于存储通过所述数字网络接口获取到的各个摄像头采集的视频图像。

优选的，所述处理器还包括：

视频解码模块，用于根据指示信息从所述存储模块中读取视频图像，并解码。

优选的，所述图像显示处理模块，具体用于对所述视频图像进行去噪处理、高斯模糊处理及图像锐化处理中的一项或多项，得到图像数据。

优选的，所述图像侦测处理模块包括：

遗留物检测单元，用于获取所述图像数据，将所述图像数据划分为多个宏块，根据每一所述宏块的像素及与该宏块处于相同位置的背景图像的像素，得到遗留物侦测结果。

优选的，所述图像侦测处理模块包括：

遮挡检测单元，用于获取所述图像数据，并对所述图像数据进行去彩色化处理得到黑白图像数据，根据所述黑色图像联通面积得到遮挡侦测结果。

优选的，所述图像侦测处理模块包括：

行为检测单元，用于获取所述图像数据，并对所述图像数据进行去彩色化处理得到黑白图像数据，利用帧差法得到所述黑白图像数据和背景图像对应的运动能量图，根据所述运动能量图得到行为侦测结果。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种轨道交通车辆，包括显示器、多个摄像头及如上文任意一项所述的车载视频监控设备。

本申请提供了一种车载视频监控设备，由集成有处理器和数字网络接口的嵌入式板卡实现车载视频监控的功能，嵌入式板卡尺寸小、占用空间有限，且采用插接的方式安装在机箱上，可以节省安装空间，满足轨道交通车辆上对功能模块的安装需求，同时采用数字网络接口与摄像头连接，可以使嵌入式板卡同时接受多路摄像头的视频流，然后通过处理器对视频图像进行处理分析，并将处理分析结果发送显示器进行显示，实现了车载视频监控设备的功能需求。本申请还提供了一种轨道交通车辆，具有和上述车载视频监控设备相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的一种车载视频监控设备的结构示意图；

图2为本申请所提供的另一种车载视频监控设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种车载视频监控设备及轨道交通车辆，能够同时满足轨道交通车辆上对功能模块的安装需求以及功能需求。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，图1为本申请所提供的一种车载视频监控设备的结构示意图，该车载视频监控设备包括嵌入式板卡1，嵌入式板卡1插接在机箱上，嵌入式板卡1上设有处理器11和数字网络接口12，处理器11包括：

输入模块111，用于通过数字网络接口12获取各个摄像头采集的视频图像；

图像显示处理模块112，用于对视频图像进行处理得到图像数据；

图像侦测处理模块113，用于对图像数据进行视频侦测分析，得到视频侦测分析结果；

输出模块114，用于将图像数据和视频侦测分析结果输出给显示器。

具体的，考虑到车载视频监控设备需要安装在车厢连接处的密闭空间内，要求车载视频监控设备占用空间小，因此，本申请选择嵌入式板卡1实现车载视频监控功能，嵌入式板卡1和机箱采用插接的方式可拆卸连接，具体可以在嵌入式板卡1底部设置哈丁接口，以使嵌入式板卡1通过哈丁接口插入机箱，安装方便，安全系数高，绝缘性能好，能够抵抗剧烈震动。作为一种优选的实施例，嵌入式板卡1支持24V供电，功耗低，发热量小，进一步的，本实施例中的对嵌入式板卡1的供电也通过哈丁接口实现。

可以理解的是，轨道交通车辆的每个车厢和司机室都设有摄像头，在轨道交通车辆运行过程中，需要监控多路摄像头采集的视频图像，因此，本实施例中的嵌入式板卡1上还设有用于与各个摄像头连接的数字网络接口12，如LAN接口，由于采用数字网络接口12，因此嵌入式板卡1可以同时接收多路摄像头采集的视频图像。

具体的，处理器11与数字网络接口12连接，用于对数字网络接口12接收到的视频图像进行处理分析，嵌入式板卡1上还设有用于外接显示器的HDMI接口或VGA接口，以便将处理分析后的结果发送给显示器进行显示，这里的显示器具体可以指设于司机室的显示器，便于司机查看图像画面。

具体的，为便于安装与应用，本申请选择SATA硬盘作为存储模块13，存储通过数字网络接口12获取到的各个摄像头采集的视频图像。

具体的，处理器11包括输入模块111、图像显示处理模块112、图像侦测处理模块113和输出模块114，输入模块111与数字网络接口12连接，接入各个摄像头采集的视频图像，图像侦测处理模块113和图像显示处理模块112均与输入模块111连接，分别对视频图像做不同的处理，输出模块114与HDMI接口和/或VGA接口，用于将图像侦测处理模块113和图像显示处理模块112处理后的结果，输出至显示器进行显示。

请参照图2，图2为本申请所提供的另一种车载视频监控设备的结构示意图，在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，处理器11还包括视频解码模块115，用于根据指示信息从存储模块13中读取视频图像，并解码，这里的指示信息包括但不限于索引、文件描述符、时间戳等，以便于司机查看历史视频图像。

图像显示处理模块112输入的视频图像包括由输入模块111直接输入的摄像头实时采集的视频图像，还包括视频解码模块115从存储模块13中获取的历史视频图像。图像显示处理模块112对接收到的视频图像进行去噪、高斯模糊、图像锐化等处理，得到对应的图像数据，并将图像数据通过输出模块114、HDMI接口和/或VGA接口传输给显示器，以便显示器显示对应的图像画面。本实施例采用多线程的方式调用监控流程，可以实现多路视频按照不同分辨率输出图像画面。

作为一种优选的实施例，输入模块111还可以对摄像头实时采集的视频图像进行剪切、缩放、镜像等处理，输出多路不同分辨率的图像数据发送给图像显示处理模块112。

作为另一种优选的实施例，该处理器11还可以包括编码模块，用于对图像显示处理模块112输出的图像数据，按不同协议进行编码，并输出相应的码流至存储模块13。

具体的，图像侦测处理模块113具体用于通过检测视频的亮度变化，得出视频侦测分析结果。

图像侦测处理模块113包括遗留物检测单元，用于获取图像数据，将图像数据划分为多个宏块，根据每一宏块的像素及与该宏块处于相同位置的背景图像的像素，得到遗留物侦测结果。

具体的，对遗留物进行检测时，首先设置图像侦测处理模块113的工作模式为运动侦测模式，然后以空载列车为背景，作为静态参考帧，分析图像显示处理模块112输出的图像数据。首先将图像数据按预设规则划分为多个块，如将图像划分为8×8或16×16或其它大小(以像素为单位)的块，每一块称为一个宏块，将每个宏块与对应位置的背景图像对比，如果某一位置的宏块的像素超出了这个背景图像中对应位置像素的阈值范围，则认为该背景下存在遗留物品，并根据宏块的位置和对比像素的差值，给出遗留物侦测结果，如：遗留物位置，尺寸等信息，将该信息发送给显示器进行显示。

作为一种优选的实施例，图像侦测处理模块113包括：

遮挡检测单元，用于获取图像数据，并对图像数据进行去彩色化处理得到黑白图像数据，根据黑色图像联通面积得到遮挡侦测结果。

具体的，对摄像头遮挡进行检测时，首先设置图像侦测处理模块113的工作模式为遮挡侦测模式，对图像显示处理模块112输出的图像数据进行去彩色化处理，形成黑白图像数据，在对比黑/白图像连通的面积，若黑色图像联通面积超过阈值，说明存在遮挡，此时输出遮挡侦测结果。作为一种优选的实施例，可以在存在遮挡时输出报警提示信息，报警提示信息即为遮挡侦测结果，不存在遮挡时，不输出对应的提示信息。

作为一种优选的实施例，图像侦测处理模块113包括：

行为检测单元，用于获取图像数据，并对图像数据进行去彩色化处理得到黑白图像数据，利用帧差法得到黑白图像数据和背景图像对应的运动能量图，根据运动能量图得到行为侦测结果。

具体的，考虑到乘客乘坐地铁等轨道交通车辆时，其所在车厢属于密闭空间，乘客活动受到限制，本实施例中，行为侦测主要针对有限空间内因突发事件引起的乘客慌乱行为和暴动行为。对乘客行为进行侦测时，首先设置图像侦测处理模块113的工作模式为运动侦测模式，然后以之前几秒到几十秒列车图像为背景图像，作为静态参考帧，分析图像显示处理模块112输出的图像数据。首先对图像数据进行去彩色化处理，形成黑白图像数据，与一系列背景图像作对比，使用帧差法形成运动能量图，如果乘客行为比较稳定，当前图像与背景图像的像素点基本相同，运动能量图的像素点(当前帧与参考帧的差值)多为零，如果乘客行为恐慌，当前图像与背景图像的像素点相差较大，运动能量图的像素点(当前帧与参考帧的差值)分布在零值两边，发生群体慌乱时，非零像素点较多且分布较广。因此，可根据运动能量图的分布得到行为侦测结果，当判定乘客行为恐慌或发生群体慌乱时输出报警提示信息，不存在乘客行为慌乱时，可以不输出对应的提示信息。

综上所述，本申请中的嵌入式板卡1采用整体模块化设计，内置高性能处理器11和具有多路高清视频解码引擎，集成了具备图像复杂处理算法的高性能视频/图像处理引擎，结合高清显示输出能力，提供优异的图像质量；该板卡提供视频侦测分析和图形处理，为实现运动目标检测和目标跟踪提供解决方案，该板卡提供媒体软件处理平台(MPP)，对应用软件屏蔽了相关的复杂的底层处理，可以很好地支持软件快速开发。

另一方面，本申请还提供了一种轨道交通车辆，包括显示器、多个摄像头及如上文任意一项所述的车载视频监控设备。

对于本申请所提供的一种轨道交通车辆的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

本申请所提供的一种轨道交通车辆具有和上述车载视频监控设备相同的有益效果。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。