CN101246646A - 一种基于Web服务的E-Police***架构 - Google Patents

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李超
盛浩
庞心琪
熊璋
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Beihang University
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Abstract

一种基于web服务的电子警察***架构由采集设备、地感设备、前端节点、目录服务器UDDI和客户机组成，地感设备将监测到的变化信号传给前端节点，通过解析和管理控制采集设备采集全景照片，前端节点自动对特写照片中的车牌或车速进行识别，再通过UDDI上报给后端客户机等待后端客户机查询结果。本发明解决了传统***计算性能、存储容量与图像质量三者难以平衡的问题，使***不易产生网络拥塞和通信瓶颈，可靠性和稳定性大大提高。

Description

一种基于Web服务的E-Police***架构
技术领域
本发明是一种基于web服务的电子警察***架构，能够完成在无人职守的情况下依靠监控设备对道路状况进行智能管理，实现对违章事件的信息化处理。
背景技术
传统大型电子警察***的工作模式是以一台主服务器为中心，各接入终端通过网络将违章信息上传到服务器进行识别计算和存储。在数据采集过程中，产生大量难以及时处理的数据，包括图像数据和辅助数据等，它们占用了大量的网络资源和服务器资源，又由于服务器的计算能力有限，所以这种***架构极大地耗费网络带宽资源，容易产生通信瓶颈。这种传统电子警察***的工作模式忽视了前端节点的计算能力和存储能力，将***重心集中到一个主服务器上，极容易产生网络拥塞和通信瓶颈，造成***可靠性和稳定性降低。
web服务旨在提供一种通用、松耦合、面向服务的分布式网络应用集成平台，它能够通过自我描述主动向其他应用介绍自己，完成所得任务，实现***的节点分布化和流程异步性。在以Web为媒介的分布式计算模式下，各前端节点可以成为独立的服务提供者。web服务技术提供一种规范来实现松散耦合***中服务的发布、查找和重定位工作。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服传统电子警察***的工作模式带来的网络拥塞和通信瓶颈问题，提供一种基于Web服务的E-Police***架构，该***架构不易产生网络拥塞和通信瓶颈，使***可靠性和稳定性大大提高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种基于web服务的电子警察***架构，由采集设备、地感设备、前端节点、目录服务器和客户机组成。
所述的采集设备包括全景相机和摄像机，由前端节点控制进行拍摄，拍摄后的照片传回给前端节点处理；
所述的地感设备包括地感线圈和雷达，当车辆超速或闯红灯时地感线圈和雷达都能够监测到，并将监测到的信号及时上传给前端节点，前端节点再控制采集设备进行数据采集；
所述的前端节点是具有计算能力和存储能力的节点，它在本地所完成的功能是：识别分析、存储、上传服务类型。前端节点对采集设备采集的照片进行车牌或车速进行识别，再将识别的结果存入数据表中，最后将提供的服务类型通过发现和集成协议UDDI((Universal Description，Discovery and Integration上报给目录服务器等待后端客户机查询结果。这种结构分担了客户机的处理压力，提高了***可靠性和稳定性。
所述的目录服务器采用统一的XML接口和UDDI界面向客户机公布服务接入方式。客户机通过登陆UDDI目录服务器进行服务查找，UDDI返回给后端客户机能够提供该服务的节点的详细信息，包括服务提供者的IP地址、服务端口号和接口函数的具体描述等。通过查询接口，客户机得到下一步存储服务的执行参数，并依靠简单对象访问协议上的前端节点发出存储服务请求及封装好的参数。前端节点接收并处理该请求后返回一个同步响应，为客户机提供存储服务以供其进行后期处理。
所述的客户机通过UDDI查询服务，再根据返回的服务数据直接访问前端节点，获得车牌数据和车速数据等信息，结果最终由交通部门处理。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本***的前端节点承担以前完全依靠单一服务器完成的工作，大大提高***的执行效率和网络带宽的利用率，满足了***的低成本、高稳定性和可扩展性的需求。
(2)由于前端节点进行照片的识别，减少了网络中传送大量图像数据，减少了网络资源和服务器资源，从而避免了网络拥塞和通信瓶颈。
(3)以前端节点为模块单元的E-Police***管理和维护相对简单，且各模块节点独立性高，***可靠性强，扩充简单；
(4)E-Police***充分利用了各设备软硬资源，提高了***性能，保证了图像质量，扩展了***的应用范围。
附图说明
图1为本发明的***构架框图；
图2为本发明的工作流程图；
图3为本发明的目录服务器的实现流程图；
图4为本发明客户机的实现流程图；
图5为本发明的前端节点数据流程图；
图6为本发明的前端结点安装实例。
具体实施方式
如图1所示，本发明基于web服务的电子警察***架构的组成是：由采集设备、地感设备、前端节点、目录服务器和客户机组成。
地感设备包括地感线圈和雷达，当车辆超速或闯红灯时地感线圈和雷达都能够监测到，并将监测到的信号及时上传给前端节点，前端节点控制采集设备进行拍摄，拍摄后的照片传回给前端节点处理。
前端节点在本地所完成识别分析、存储、上传服务类型的功能，包括：服务管理器模块、识别模块、存储上传模块。当传感设备检测到信号的时候，将触发服务器管理模块，服务器管理模块通过调用软硬件设备控制采集设备进行照片的拍摄，拍摄的照片将传递给识别模块，识别模块负责对采集的照片进行车牌或者车速的识别，并将识别的数据形成信息文件，信息文件分为资源信息文件和服务信息文件，存储上传模块对信息文件进行存储和上传到UDDI的目录服务器中等待后端客户机查询结果。
目录服务器的使用统一的XML接口和统一描述、UDDI界面向客户机公布服务接入方式。后端客户机通过登陆UDDI目录服务器进行服务查找，UDDI返回给后端客户机能够提供该服务的节点的详细信息，包括服务提供者的IP地址、服务端口号和接口函数的具体描述，通过查询接口，后端客户机得到下一步存储服务的执行参数，并依靠简单对象访问协议上的前端节点发出存储服务请求及封装好的参数。前端节点接收并处理该请求后返回一个同步响应，为后端客户机提供存储服务以供其进行后期处理。
如图2所示，为本发明的工作流程：(1)任务申请：客户机通过UDDI目录服务器获取远端特定节点A的详细信息后接受查询服务；(2)图像采集：由于相机和停车线的位置固定，前端节点可以从采集的一组图像中挑选出车辆位置最合适且图像质量最好的一幅进行后续流程处理；(3)图像分析：借助于特定辅助信息，比如车辆违章类型、车道等，前端节点可以对图像进行简单定位和分割，将只包含车辆的图像区域传给识别模块；(4)车牌识别：识别模块定位并识别出车牌号码；(5)结果保存：前端节点中的存储上传模块将识别结果进行保存并修改本地信息文件相应条目，完成整个计算服务流程。
如图3所示，为本发明的目录服务器的实现流程为：目录服务器监测是否有前端节点发布WSDL消息，若有则将该节点的信息注册成服务项，并且将该服务建立服务描述，再将该服务描述存入代理中等待后端客户机的查询，若监测到后端客户机的查询，代理则将查询信息返回给后端客户机，结束该流程。
如图4所示，为本发明的客户机的工作流程，客户机查询目录服务器，目录服务器通过要查询的服务返回给客户机相应的服务消息，客户机可以得到其当前的闲置资源和可得任务的详细描述信息。根据这些信息，客户机将任务参数填入返回文件并将其发送某个前端节点，操纵前端节点对当前可得图像进行车牌识别和结果保存工作，最后客户机对所得的数据进行处理和存储。
如图5所示，为本发明的采集设备和传感设备的工作流程，本发明的采集设备包括全景相机和摄像机，负责拍摄违章车辆。地感设备包括地感线圈和雷达，当车辆超速或闯红灯时地感线圈和雷达都能够监测到，并将监测到的信号及时上传给前端节点。***处于待机状态时从地理型地感车辆检测仪获取是否有车辆通过的信号，若果没有车辆通过的信号，则继续在待机状态下获取地理型地感车辆检测仪是否被触发的信号；如果有车辆经过，地理型地感车辆检测仪被触发，则通过警用测速雷达获取通过车辆的速度信息；如果车辆没有超速，则***回到待机状态，继续获取地理型地感车辆检测仪是否被触发的信号；如果车辆超速，则前端节点通过同步控制CCD特写摄像机、全景摄像机和补光灯同步工作，进行抓拍；根据得到的特写照片进行车牌局部位置的图像增强以后，再对其进行车牌识别，得出相关的数据，如车牌，速度，时间等；***等待后端服务器查询此数据；返回待机状态。
如图6所示，为本发明前端节点安装实例；1、3号设备为不同车道上的补光灯，主要用于阴天或者夜晚等光线不足的情况下，具有补光的作用；2、6号设备为不同车道上的CCD特写摄像机；5号设备为全景摄像机；4号设备为警用测速雷达。所有的设备都装于室外防护罩中。

Claims (6)

1、一种基于web服务的电子警察***架构，其特征在于包括：采集设备、地感设备、前端节点、目录服务器和客户机，其中：
所述的采集设备包括全景相机和摄像机，由前端节点控制进行拍摄，拍摄后的照片传回给前端节点处理；
所述的地感设备包括地感线圈和雷达，当车辆超速或闯红灯时地感线圈和雷达都能够监测到，并将监测到的信号及时上传给前端节点，前端节点再控制采集设备进行数据采集；
所述的前端节点是具有计算能力和存储能力的节点，它在本地所完成的功能是：识别分析、存储、上传服务类型，前端节点对采集设备采集的照片进行车牌或车速进行识别，再将识别的结果存入数据表中，最后将提供的服务类型通过UDDI上传给目录服务器等待后端客户机查询结果，这种结构分担了客户机的处理压力，提高了***可靠性和稳定性；
所述的目录服务器采用统一的XML接口和UDDI界面向客户机公布服务接入方式，客户机通过登陆UDDI目录服务器进行服务查找，UDDI返回给后端客户机能够提供该服务的节点的详细信息，包括服务提供者的IP地址、服务端口号和接口函数的具体描述，通过查询接口，客户机得到下一步存储服务的执行参数，并依靠简单对象访问协议上的前端节点发出存储服务请求及封装好的参数；前端节点接收并处理该请求后返回一个同步响应，为客户机提供存储服务以供其进行后期处理；
所述的客户机通过UDDI查询服务，再根据返回的服务数据直接访问前端节点，获得车牌数据和车速数据等信息，结果最终由交通部门处理。
2、根据权利要求1所述的基于web服务的电子警察***架构，其特征在于：所述的前端节点中包括：服务管理器模块、识别模块、存储上传模块，服务器管理模块负责接收传感设备的信号并控制采集设备进行照片的采集。识别模块负责对采集的照片进行车牌的识别，并将识别的数据形成信息文件，最后由存储上传模块对信息文件进行存储和上传到UDDI的目录服务器中。
3、根据权利要求1所述的基于web服务的电子警察***架构，其特征在于：所述的目录服务器的实现流程：目录服务器监测是否有前端节点发布WSDL消息，若有则将该节点的信息注册成服务项，并且将该服务建立服务描述，再将该服务描述存入代理中等待后端客户机的查询，若监测到后端客户机的查询，代理则将查询信息返回给后端客户机，结束该流程。
4、根据权利要求1所述的基于web服务的电子警察***架构，其特征在于：所述的客户机的实现过程为：客户机查询目录服务器，目录服务器通过要查询的服务返回给客户机相应的服务消息，客户机可以得到其当前的闲置资源和可得任务的详细描述信息，并根据这些信息，客户机将任务参数填入返回文件并将其发送某个前端节点，操纵前端节点对当前可得图像进行车牌识别和结果保存工作，最后客户机对所得的数据进行处理和存储。
5、根据权利要求1所述的基于web服务的电子警察***架构，其特征在于：所述的地感设备包括地感线圈和雷达，当车辆超速或闯红灯时地感线圈和雷达都能够监测到，并将监测到的信号及时上传给前端节点；***处于待机状态时从地理型地感车辆检测仪获取是否有车辆通过的信号，若果没有车辆通过的信号，则继续在待机状态下获取地理型地感车辆检测仪是否被触发的信号；如果有车辆经过，地理型地感车辆检测仪被触发，则通雷达获取通过车辆的速度信息；如果车辆没有超速，则***回到待机状态，继续获取地理型地感车辆检测仪是否被触发的信号。
6、根据权利要求1所述的基于web服务的电子警察***架构，其特征在于：所述的采集设备包括全景相机和摄像机，如果车辆超速，则前端节点通过同步控制CCD特写摄像机、全景摄像机和补光灯同步工作，进行抓拍；根据得到的特写照片进行车牌局部位置的图像增强以后，再对其进行车牌识别，得出相关的数据；***等待后端服务器查询此数据；返回待机状态。
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