车载式违法监测系统

1.一种车载式违法监测系统，其特征在于，包含前端子系统、系统中心平台以及连接所述前端子系统和所述系统中心平台的3G无线网络，其中：
所述前端子系统用于车辆检测、车辆牌照自动识别、行驶路段的判别、违法占用公交车道检测、数据可靠上传，所述前端子系统进一步包括：
前端图像捕捉监视设备，其采用智能化的视频分析技术、并且内嵌DSP技术，所述前端图像捕捉监视设备安装于车头和车尾中的一个或两个，用于获取违法车辆图片并自动识别车牌号码，并对视频内所有通过的机动车进行分析处理；
GPS定位模块，其与所述前端图像捕捉监视设备相连接，用于实时收集车辆位置数据；
3G传输模块，其用于将打包好的数据通过所述3G无线网络传输给所述中心平台；
防护罩，其用于保护所述前端子系统；
安装附件，其包括安装所述前端子系统所需的线缆；
所述中心平台进一步包括：
调试器，其用于接收来自所述前端子系统的数据并将其存放至指定的文件夹；所述调试器还可以用于实时监控前端摄像机状态、管理所述前端摄像机参数、以及校时所述前端摄像机以便其与管理服务器同步；
管理服务器，其与所述调试器相连接，用于实时查看前端摄像机的图像；
数据上传工具，其与所述管理服务器相连接，用于合成图片并将其上传到交管局上级管理平台；
所述中心平台用于前端设备管理、违章数据管理、路段与禁行时间管理以及抓拍图片管理，所述前端 设备管理包含：摄像机连接状态统计、摄像机参数管理、校时同步、实时图像查看、数据接收、图片合成以及数据上传；所述路段与禁行时间管理包含路段管理和禁行时间管理；以及所述抓拍图片管理包含智能筛选不符合要求的违章数据、公交车道检测和抓拍图片备份。
2.根据权利要求1所述的车载式违法监测系统，其特征在于，所述前端图像捕捉监视设备为200万像素高清智能摄像机。
3.根据权利要求1所述的车载式违法监测系统，其特征在于，所述GPS定位模块为便携式GPS定位设备。

车载式违法监测系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种交通违法监测系统，特别涉及一种基于3G无线传输技术和GPS定位技术的车载式违法监测系统。\n背景技术\n[0002] 交通违法监测系统是智能交通系统的重要组成部分，俗称“电子警察”系统，是一种能够履行部分警察职能的电子设备。其内涵包括人的识别判断、取证的功能，还包含了警察执法过程中的电子化、信息化、网络化，它包含了交通违法行为的现成自动取证设备以及违法处罚信息管理系统，具有合法、有效的执行过程。整个系统综合了计算机视觉、人工智能、模式识别和图像处理、现代控制、通讯技术、大型数据库管理等先进技术，设计光学、无线电、计算机、电子信息、网络等诸多领域。\n[0003] 随着科技的发展，交通违法监测系统先后经历了普通照相机式、数码照相机式、视频摄像机式以及数码相机+视频摄像机式等多种形式，不论从拍摄图片的质量还是可拍摄的角度范围，都有了不断的提高。然而随着机动车保有量的逐年上升，对智能交通系统的要求也越来越高，传统的违法监测系统在使用中也逐渐暴露出一些不足之处，例如模拟相机拍摄的标清视频有局限性，已不能满足日益增长的违法监测系统要求，人们希望获取图像更加清晰的高清图片；并且系统前端硬件设备较多，稳定性不足，安装调试不便，前端设备简单化已成为新一代交通违法监测系统设计的目标；另外，前端设备功耗较高使得管理部门建设以及运营成本提高等都将成为新一代交通违法监测系统设计将要攻克的难题。\n[0004] 与传统交通违法监测系统相比，本发明的车载式违法监测系统运用高清智能相机识别技术+3G无线传输技术+GPS定位技术，使得该系统不仅是节能减排的绿色系统，而且可以在城市道路灵活布控，更充分地发挥出违法监测系统的管、控、查等功能。\n发明内容\n[0005] 为了克服现有技术中所存在的缺陷，本发明提供一种简单方便、绿色经济、清晰度高的车载式违法监测系统。\n[0006] 本发明的上述目的通过以下技术方案实现：\n[0007] 一种车载式违法监测系统，包含前端子系统、系统中心平台以及连接所述前端子系统和所述系统中心平台的3G无线网络，其中：\n[0008] 所述前端子系统进一步包括：\n[0009] 前端图像捕捉监视设备，其安装于车头和车尾中的一个或两个，用于获取违法车辆图片并自动识别车牌号码，并对视频内所有通过的机动车进行分析处理；\n[0010] GPS定位模块，其与所述前端图像捕捉监视设备相连接，用于实时收集车辆位置数据；\n[0011] 3G传输模块，其用于将打包好的数据通过所述3G无线网络传输给所述中心平台；\n[0012] 防护罩，其用于保护所述前端子系统；\n[0013] 安装附件，其包括安装所述前端子系统所需的线缆。\n[0014] 所述中心平台进一步包括：\n[0015] 调试器，其用于接收来自所述前端子系统的数据并将其存放至指定的文件夹；\n[0016] 管理服务器，其与所述调试器相连接，用于实时查看前端摄像机的图像；\n[0017] 数据上传工具，其与所述管理服务器相连接，用于合成图片并将其上传到交管局上级管理平台。\n[0018] 进一步地，所述前端图像捕捉监视设备为200万像素高清智能摄像机。\n[0019] 进一步地，所述GPS定位模块为便携式GPS定位设备。\n[0020] 进一步地，所述中心平台主要用于前端设备管理、违章数据管理、路段与禁行时间管理以及抓拍图片管理。\n[0021] 由于采用以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：\n[0022] 1.高清智能摄像机，采用高清智能摄像机技术，系统可以在相对较小的场景看到更清楚的细节特征，同时一台设备可以监控多条车道，并且内嵌DSP技术用以完成图像采集及处理。\n[0023] 2.网络建设运营成本低，3G无线传输模块使用3G无线网络传输数据，相比建设安装运营光纤网络系统整体成本较低，系统建设费用低，维护方便，运营费用低。\n[0024] 3.嵌入式高集成故障率低，整个系统只有三部分组成：高清智能摄像机+3G传输模块+GPS模块，系统整体故障率明显低于多设备节点系统。\n[0025] 4.移动方式安装，安装位置不受布网、取电影响，设备可以很方便地迁移。可采用移动式安装，例如安装在公交车车头或车尾部；\n[0026] 5.设备功能丰富，系统可以实现违章占用公交车道行驶抓拍，同时也可以实现治安卡口功能，对所有通过的机动车辆进行车牌号自动识别。\n[0027] 6.自主研发的智能视频分析技术，系统采用自主研发的国际领先的计算机视觉分析算法，具有分析精确、运算速度快、分析方式多等优点，尽最大可能抑制了光照强度变化，行人、自行车、树木阴影等各种因素引起的误报，能够实现24小时全天候监测。\n附图说明\n[0028] 图1为依据本发明的车载式违法监测系统的结构示意图；\n[0029] 图2为依据本发明的车载式违法监测系统的前端系统的使用状态图；\n[0030] 图3为依据本发明的车载式违法监测系统的中心平台的功能框图。\n具体实施方式\n[0031] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。\n[0032] 本系统主要是针对非公交车在限行时段，违章占用公交车道的行为进行监控，系统通过GPS系统，定位车辆位置，确定车辆行进路段，并接收实时抓拍违法占用公交车道的机动车车牌，形成车辆违章证据，上传到交管局上级管理平台，为处罚违法占用公交车道的违章行为提供证据。\n[0033] 图1为依据本发明的车载式违法监测系统的结构示意图，如图所示，其包括：前端图像捕捉监视设备，其安装于车头和车尾中的一个或两个，用于获取违法车辆图片并自动识别车牌号码，并对视频内所有通过的机动车进行分析处理，在一个实施例中，该前端图像捕捉监视设备为具有表1所述的性能参数的高分辨率的高清智能摄像机；用于实时收集车辆位置数据的GPS定位模块；采用CDMA无线传输方式的3G传输模块，其用于将打包好的数据通过所述3G无线网络传输给所述中心平台；用于保护所述前端子系统的防护罩，以及安装前端子系统所需的线缆等安装附件。\n[0034] 表1\n[0035]\n[0036] 系统采用分布式分析，数据集中统一上传处理方式，高清智能摄像机在前端对视频内所有通过的机动车进行分析处理，前端分析后通过3G网络进行数据集中上传，中心系统完成对路口的设备、数据通讯管理和数据处理工作。图2为前端系统的使用状态图。本发明的车载式违法监测系统采用单高清200w视频流检测方式，所获得到的违法图片质量整体清晰通透、检测场景较大、机动车违法过程明显、车型车体车牌号码清晰可见、道路信息标识标志反映准确。除了检测高清视频流以外，前端子系统还具有以下功能：(1)车辆检测，通过检测到车辆经过监测断面时引起的断面来判断是否有车辆通过，从而进行车辆识别等接下来的步骤；(2)车辆牌照自动识别，给系统软件编程，以识别车牌的类别和颜色；(3)形式路段的判别，根据GPS实时收集到的位置数据通过智能相机内的算法来判别车辆的行驶路线和行驶方向；(4)违法占用公交车道监测，系统安装在公交车前或者车尾，通过视频分析机动车的车牌号码，并实时判别GPS获得的路段信息，当发现有非公交车的机动车占用公交车道行驶时，系统可以拍摄其图像，并自动记录并上传相关数据；(5)数据可靠上传，系统自动连接3G无线传输设备，将数据打包加密上传到中心平台中，其中3G无线设备自动在网络中建立一条专用VPN传输通道，并且设备使用专用的IP地址将本车的数据进行回传，确保获得到数据的完整与安全性。\n[0037] 图3为依据本发明的车载式违法监测系统的中心平台的功能框图，从图中更可以看出，中心平台主要用于前端设备管理、违章数据管理、路段与禁行时间管理以及抓拍图片管理。\n[0038] 前端设备管理进一步包括：(1)摄像机连接状态统计，即通过调试器实时监控前端摄像机状态，记录摄相机的最后一次抓拍结果与数据上传结果的时间，统计自调试器启动后，数据上传的数量；(2)摄像机参数管理，即通过调试器可管理摄像机参数，修改摄像机IP地址，摄像机名称、编号，并可设置车辆识别的区域，检测车牌宽度的范围，设置相机增益，曝光时间，期望灰度等参数；(3)校时同步，即在调试器启动时，程序自动进行校时，将前端相机的时间与中心管理服务器同步，之后每隔一小时再进行一次校时，如果某路摄像机校时不成功，则调试器一直对该路摄像机进行校时；(4)实时图像查看，即中心管理服务器可实时查看前端摄像机的图像，查看摄像机画面质量，安装角度等信息，时刻知道前端摄像机的状况；(5)数据接收，即前端摄像机抓拍违章结果后，将数据传回到中心管理服务器，服务器通过调试器实时接收数据，存放在指定的文件夹中；(6)图片合成，即智能相机抓拍的违章图片是三张，每张间隔0.5-1秒，用以描述车辆违章经过，中心管理服务器通过数据上传工具，首先从第一张图片放大车牌形成第四张图片，然后将这四张图片合成为一张，形成有力的违章处罚证据；以及(7)数据上传，即中心管理服务器通过数据上传工具将合成的图片上传到交管局上级管理平台，作为交管局处罚的依据。系统将自动将前端设备所回传的数据进行区域分类，公交车行驶各个区域的违章数据将分别上传到个支队数据库，以便各支队进行处罚调用。\n[0039] 路段与禁行时间管理进一步包括：(1)路段管理，即在公交车安装的GPS设备将GPS数据和摄像机的抓拍图片一同传回中心管理服务器，数据上传工具根据这些GPS数据，自动计算公交车所在支队信息；以及(2)禁行时间管理，即可设置每路公交车的禁行时间，在禁行时间抓拍的结果不上传到交管局，数据上传工具自动过滤。\n[0040] 抓拍图片管理进一步包括：(1)根据车辆位置与限行时间的数据筛选，即智能筛选不符合要求的违章数据，如公交车行驶路段不属于处罚路段，不属于车辆禁行时间，都会自动过滤，不上传到交管局；(2)公交车道检测，即通过图像分析算法，自动识别违章车辆占用黄线禁行车道，而不是普通车道等图片，从而提高检测有效率；以及(3)抓拍图片备份，即调试器将违章抓拍图片保存到本地后，数据上传工具自动检测此文件夹，并检测违章数据的是否在可过滤的范围中，如果是需要过滤的数据，则将此违章数据保存到一个本地目录，如果是可以上传的数据，则保存在另一个文件夹中，用作备份。\n[0041] 以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。