基于幅值分析的被动内容采集系统

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种基于幅值分析的被动内容采集系统。

背景技术

信号处理是对各种类型的电信号，按各种预期的目的及要求进行加工过程的统称。对模拟信号的处理称为模拟信号处理，对数字信号的处理称为数字信号处理。信号处理就是要把记录在某种媒体上的信号进行处理，以便抽取出有用信息的过程，它是对信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程的统称。

人们为了利用信号，就要对它进行处理。例如，电信号弱小时，需要对它进行放大；混有噪声时，需要对它进行滤波；当频率不适应于传输时，需要进行调制以及解调；信号遇到失真畸变时，需要对它均衡；当信号类型很多时，需要进行识别等等。

与信号有关的理化或数学过程有：信号的发生、信号的传送、信号的接收、信号的分析（即了解某种信号的特征）、信号的处理（即把某一个信号变为与其相关的另一个信号，例如滤除噪声或干扰，把信号变换成容易分析与识别的形式）、信号的存储、信号的检测与控制等。也可以把这些与信号有关的过程统称为信号处理。

发明内容

本发明至少具有以下两处关键的发明点：

（1）为了减少沿线监控零部件的数量，采用针对性结构的沿线定位机构，帮助被动抓拍机构移动到车声幅度最大的高速公路位置以对现场数据进行采集；

（2）在车声幅度最大的高速公路位置对禁行时间段是否存在被禁止通行的大型货车进行车牌鉴别，从而实现对禁行货车的无人化监控。

根据本发明的一方面，提供了一种基于幅值分析的被动内容采集系统，所述系统包括：

沿线定位机构，设置在高速公路的沿线的固定区域范围内，由多个均匀间隔的固定杆和单根钢丝线构成。

更具体地，根据本发明的基于幅值分析的被动内容采集系统中：

所述多个固定杆用于固定所述钢丝线，所述钢丝线平行与所述高速公路的左侧或右侧设置。

更具体地，根据本发明的基于幅值分析的被动内容采集系统中，还包括：

现场投影机构，与实时驱动设备连接，用于接收所述实时驱动设备的当前工作状态，并对所述实时驱动设备的当前工作状态进行投影显示；

所述现场投影机构还与移动云台连接，用于投影显示所述移动云台的当前工作状态；

实时驱动设备，包括多个音频检测单元和单个现场驱动单元，每一个音频检测单元设置在对应的固定杆上，用于对其附近的车辆发声成分的幅值进行检测，所述现场驱动单元分别与所述多个音频检测单元连接，用于移动到检测到幅值最大的车辆发声成分的音频检测单元的位置；

移动云台，固定在所述现场驱动单元的上方，用于固定其上方的被动抓拍机构；

被动抓拍机构，用于在其当前移动量小于移动量阈值时，执行对高速公路现场的抓拍操作，以获得对应的公路抓拍图像；

所述被动抓拍机构包括移动检测单元、MCU控制单元、图像感应单元和数据输出单元，所述移动检测单元用于检测所述被动抓拍机构的当前移动量；

云存储机构，用于预先存储各种被禁止通行的大型货车的外形轮廓；

时间辨识设备，用于对当前时间段是否属于大型货车禁止通行高速公路的时间段进行辨识，以在属于时，发出第一辨识命令，以在不属于时，发出第二辨识命令；

外形检测设备，通过网络与所述云存储机构连接，还分别与所述时间辨识设备和所述被动抓拍机构电性连接；

所述外形检测设备用于在接收到所述第一辨识命令时，启动对所述公路抓拍图像中被禁止通行的大型货车的外形轮廓的识别，以在识别到时，将识别到的图像区域中的车牌号码作为违章货车号码输出；

数据上报机构，与所述外形检测设备连接，还通过网络与远端的交通违章服务器连接，用于将识别到的各个违章货车号码上报给所述交通违章服务器。

本发明的基于幅值分析的被动内容采集系统结构简单、监控有效。由于能够对车声幅度最大的高速公路位置对禁行时间段是否存在被禁止通行的大型货车进行车牌鉴别，从而实现对禁行货车的无人化监控。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于幅值分析的被动内容采集系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于幅值分析的被动内容采集系统的实施方案进行详细说明。

高速公路，简称高速路，是指专供汽车高速行驶的公路。高速公路在不同国家地区、不同时代和不同的科研学术领域有不同规定。根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）规定：高速公路为专供汽车分向行驶、分车道行驶，全部控制出入的多车道公路。高速公路年平均日设计交通量宜在15000辆小客车以上，设计速度每小时80至120千米。

实际上，高速公路是社会经济发展的必然产物：

1、高速公路适应工业化和城市化的发展。城市是产业与人口集聚地，其汽车增长远比乡村快得多，成为汽车集聚中心，高速公路建设多从城市环路、辐射路和交通繁忙路段开始，逐步成为以高速公路为骨干的城市交通。

2、汽车技术发展对高速公路建设提出客观要求。汽车已成为人类社会重要的交通工具，高速公路等基础设施能配合汽车轻型化和重载化两大发展趋势，同时满足客运汽车高速度以及货运汽车大载重的需求。

3、汽车工业的飞速发展和城镇化推进给高速公路公司带来发展机遇。在铁路运输能力紧张、进出通道不畅的地区，高速公路就发挥着重要的运输作用。

当前，很多城市和地区对大型货车的行驶时间和行驶区域都进行了限制，以避免产生交通事故，保证通行效率，例如，一般安排夜间时间段允许大型货车的城市和地区的外围的高速公路通行，当前都是采用人工模式定点值守，一方面，无法保证监控的全面性，另一方面，人工监控的模式耗费了大量的人力资源。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于幅值分析的被动内容采集系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的基于幅值分析的被动内容采集系统的结构示意图，所述系统包括：

沿线定位机构，设置在高速公路的沿线的固定区域范围内，由多个均匀间隔的固定杆和单根钢丝线构成，所述多个固定杆用于固定所述钢丝线，所述钢丝线平行与所述高速公路的左侧或右侧设置；

现场投影机构，与实时驱动设备连接，用于接收所述实时驱动设备的当前工作状态，并对所述实时驱动设备的当前工作状态进行投影显示；

所述现场投影机构还与移动云台连接，用于投影显示所述移动云台的当前工作状态；

实时驱动设备，包括多个音频检测单元和单个现场驱动单元，每一个音频检测单元设置在对应的固定杆上，用于对其附近的车辆发声成分的幅值进行检测，所述现场驱动单元分别与所述多个音频检测单元连接，用于移动到检测到幅值最大的车辆发声成分的音频检测单元的位置；

移动云台，固定在所述现场驱动单元的上方，用于固定其上方的被动抓拍机构；

被动抓拍机构，用于在其当前移动量小于移动量阈值时，执行对高速公路现场的抓拍操作，以获得对应的公路抓拍图像；

所述被动抓拍机构包括移动检测单元、MCU控制单元、图像感应单元和数据输出单元，所述移动检测单元用于检测所述被动抓拍机构的当前移动量；

云存储机构，用于预先存储各种被禁止通行的大型货车的外形轮廓；

时间辨识设备，用于对当前时间段是否属于大型货车禁止通行高速公路的时间段进行辨识，以在属于时，发出第一辨识命令，以在不属于时，发出第二辨识命令；

外形检测设备，通过网络与所述云存储机构连接，还分别与所述时间辨识设备和所述被动抓拍机构电性连接；

所述外形检测设备用于在接收到所述第一辨识命令时，启动对所述公路抓拍图像中被禁止通行的大型货车的外形轮廓的识别，以在识别到时，将识别到的图像区域中的车牌号码作为违章货车号码输出；

数据上报机构，与所述外形检测设备连接，还通过网络与远端的交通违章服务器连接，用于将识别到的各个违章货车号码上报给所述交通违章服务器。

接着，继续对本发明的基于幅值分析的被动内容采集系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中：

所述外形检测设备还用于在接收到所述第二辨识命令时，停止对所述公路抓拍图像中被禁止通行的大型货车的外形轮廓的识别。

在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中，还包括：

参数配置接口，内置红外收发单元，用于通过无线红外通信链路接收工作人员对所述被动抓拍机构、所述实时驱动设备和所述沿线定位机构的各个工作参数的配置操作。

在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中：

在所述被动抓拍机构中，所述MCU控制单元分别与所述移动检测单元和所述图像感应单元连接。

在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中：

所述MCU控制单元用于在接收到的当前移动量小于所述移动量阈值时，触发所述图像感应单元执行对高速公路现场的抓拍操作。

在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中：

所述数据输出单元还与所述图像感应单元连接，用于接收并输出所述图像感应单元。

在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中，还包括：

带宽分析设备，与所述外形检测设备的输出接口连接，用于检测所述外形检测设备的实时输出带宽；

其中，所述带宽分析设备还用于在检测到的实时输出带宽大于预设带宽阈值时，发出数据丢失预警命令；

其中，所述带宽分析设备还用于在检测到的实时输出带宽小于等于所述预设带宽阈值时，发出数据传输可靠命令。

在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中，还包括：

温度传感机构，设置在所述时间辨识设备的内部，用于感应所述时间辨识设备的内部温度。

在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中：

所述温度传感机构包括第一传感设备，用于感应并输出所述时间辨识设备的内部温度；

其中，所述温度传感设备还包括第二传感设备，用于感应并输出所述时间辨识设备的外部温度。

在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中，还包括：

温差分析机构，分别与所述第一传感设备和所述第二传感设备连接，用于基于所述时间辨识设备的内部温度和外部温度之差决定是否执行与温差过大相关的报警动作。

另外，在所述基于幅值分析的被动内容采集系统中，微控制单元（Microcontroller Unit；MCU），又称单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）或者单片机，是把中央处理器（Central Process Unit；CPU）的频率与规格做适当缩减，并将内存（memory）、计数器（Timer）、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。32位MCU可说是MCU市场主流，单颗报价在1.5~4美元之间，工作频率大多在100~350MHz之间，执行效能更佳，应用类型也相当多元。但32位MCU会因为操作数与内存长度的增加，相同功能的程序代码长度较8/16bit MCU增加30~40%，这导致内嵌OTP/FlashROM内存容量不能太小，而芯片对外脚位数量暴增，进一步局限32bit MCU的成本缩减能力。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。