CN204291236U - 一种快速道路上的机动车异常行为监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种快速道路上的机动车异常行为监测装置，包括现场监测单元和后台监管单元，所述现场监测单元的第一无线网桥、全景高清摄像机、高清球机和IP网络广播功放机分别与所述第一网络交换机交互式连接，IP网络广播功放机的输出端与高音喇叭连接；所述后台监管单元包括监控主机，所述监控主机通过第二网络交换机与第二无线网桥交互式连接；所现场监测单元和后台监管单元之间通过第一无线网桥、第二无线网桥进行无线数据传输。本实用新型自动抓拍并识别出机动车在各种路型快速道路上的异常行驶行为，并通过无线传输与现场喇叭广播警示语，及时提醒驾驶员正常行驶，可有效避免重大交通事故的发生，保障了安全。

Description

一种快速道路上的机动车异常行为监测装置

技术领域

本实用新型涉及道路交通安全领域，尤其涉及快速道路上的机动车异常行为监测装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，城市之间基本实现了高速公路的互联互通，城市内部也出现很多快速公路，如封闭型道路、高架路等，机动车在这些快速路上行驶，不仅要限其最高速度，而且要限制其最低速度，即机动车必须保持一定的速度行驶。由于机动车在快速路上行驶时速度很快，稍有差错就容易发生重大交通事故，导致车毁人亡。统计资料显示，机动车在快速道路上的停车、慢行、倒车等异常行为，已成为继超速行驶、疲劳驾驶之后引发道路交通事故的另一个主要因素。目前主要是借助于安装在快速道路上的机动车超速违章检测记录设备，可以对超速违章机动车进行抓拍和处罚，有效地减少机动车超速行驶行为；借助于对连续驾驶时间进行限制的政策规定和车载驾驶人疲劳检测设备，可以有效地减少驾驶人疲劳行驶行为。但机动车在快速道路上的一些路段，如匝道口附近、交汇路口附近、风景点附近等，容易出现类似停车、慢行、倒车、逆行等异常行为，由于缺少必要的监测和警示设备，这些异常行为已经成为快速路交通安全的主要隐患。

实用新型内容

本实用新型针对现有快速道路交通安全防范技术的不足，提供一种快速道路上的机动车异常行为监测装置。

其基于全景高清摄像机对快速道路进行大范围视频监控，并在***监控主机对视频图像进行处理，识别出机动车的停车、慢行、倒车、逆行等异常行驶行为，同时得到异常机动车的位置，再控制一体化高清球机对异常机动车进行视频扫描、抓拍，获得异常机动车及其车牌照的清晰图像，并利用文语转换技术生成针对性警示用语，通过高音喇叭在道路现场播放，引导异常机动车正常行驶，从而消除交通事故隐患。

一种快速道路上的机动车异常行为监测装置，包括现场监测单元和后台监管单元，所述现场监测单元包括安装在位于快速道路路边的立杆顶端的横杆上的全景高清摄像机、高清球机和高音喇叭，所述立杆上安装有机箱与第一无线网桥，所述机箱内设有IP网络广播功放机和第一网络交换机；所述第一无线网桥、全景高清摄像机、高清球机和IP网络广播功放机分别与所述第一网络交换机交互式连接，所述IP网络广播功放机的输出端与所述高音喇叭连接；

所述后台监管单元包括监控主机，所述监控主机通过第二网络交换机与第二无线网桥交互式连接；

所述现场监测单元和后台监管单元之间通过第一无线网桥、第二无线网桥进行无线数据传输。

进一步方案，所述后台监管单元还包括分别与第二网络交换机交互式连接的球机监控站和全景摄像机监控站，所述球机监控站依次通过第二网络交换机、第二无线网桥、第一无线网桥和第一网络交换机来驱动高清球机；所述全景摄像机监控站依次通过第二网络交换机、第二无线网桥、第一无线网桥和第一网络交换机来驱动全景摄像机工作。

进一步方案，所述第二网络交换机交互式连接有服务器和磁盘阵列。

本实用新型中全景高清摄像机、高清球机和第一无线网桥均安装于快速道路的路边立杆的横梁上：其中全景高清摄像机可采集快速道路现场360度全景视频图像，视频图像分辨率为2048×1536，根据H.264协议编码后，以15帧/秒传送到后台监管单元中的全景摄像机监控站。高清球机接收后台监管单元中监控主机发来的扫描抓拍命令和异常机动车位置数据，控制高清球机云台实现水平旋转或垂直翻转把摄像镜头指向异常机动车，再控制摄像镜头焦距采集放大的高清视频图像，得到清晰的异常机动车及其车牌照图像，其视频图像分辨率为1920×1080，根据H.264协议编码后，以30帧/秒传送到后台监管单元中的球机监控站。通常情况下，高清球机采集3秒钟的异常机动车视频图像后会自动返回摄像镜头预置位置；高清球机即可以由监控主机来控制，也可以在球机监控站上实现人工控制，并在人工控制结束的30秒后自动返回预置位置，并且人工控制的优先权高于自动控制。第一无线网桥与安装于后台监管单元的第二无线网桥构成无线通讯链路，无线网桥可视通讯距离达50公里，传输速率超过150MBPS，可以很好地完成道路现场单元设备与后台监管单元设备之间的高清视频、高保真音频和控制数据的无线传送。

IP网络广播功放机和第一网络交换机安装于快速道路路边立杆上的机箱里，IP网络广播功放机接收监控主机发来的高保真警示语音信息，进行音频功率放大后，并发送到高音喇叭进行播放，用于警示快速路上异常机动车的驾驶员；警示语音信息包括监控主机合成的语音和后台值班人员的喊话。第一网络交换机和后台监管单元的第二网络交换机都具有很好的环境适应性，实现各设备之间的视频、音频等数据的传送和互联互通。

全景摄像机监控站对全景摄像机传回的360度全景视频图像进行处理，把球面视频图像展开为90度四分屏视频图像，并将对应快速道路监控的二屏视频图像传送到监控主机进行处理；同时把四分屏视频图像保存在磁盘阵列中，便于以后查阅和转载；全景摄像机监控站可以对全景摄像机的视频图像分辨率、亮度、饱和度、对比度等参数进行调整。

球机监控站对高清球机传回的高清视频图像进行显示，同时把高清视频图像保存在磁盘阵列中，便于以后查阅和转载；同时可以手动控制高清球机的云台和摄像机镜头，对特定监控区域进行画面放大显示；利用球机的255个预置位，其中1个用于球机初始预置位，其余254个预置位对应全景摄像机监控路面的254个监测子区，实现高清球机对全部路面监控区域的高清视频图像覆盖。工作时，球机监控站接收监控主机发来的扫描抓拍命令和异常机动车位置数据，机动车位置数据与球机预置位成一一对应关系，球机监控站控制高清球机指向对应的预置位，把异常机动车的高清视频图像采集回来，传送到***监控主机，采集时间为3秒，而后自动返回初始预置位。

监控主机是整个***的核心处理部件，从全景摄像机监控站接收待处理的视频图像流，在视频图像划定的监控区域内检测机动车，并对机动车行驶行为进行分析，若检测有类似停车、慢行、倒车、逆行等异常行为，则输出异常机动车行为类型和位置数据进行后续处理；在后续处理程序中，监控主机通过球机监控站采集得到异常机动车的高清图像，并利用机动车牌号识别软件得到异常机动车牌号，根据“车牌号”和“异常行为类型”，采用文语转换技术合成为一句警示语，发送到道路现场的高音喇叭进行广播，提醒异常机动车驾驶员进行正常驾驶，同时把异常机动车照片、车牌号、异常行为类型等信息记录在***服务器中。

服务器用于长期保存异常机动车的照片、车牌号、异常行为类型、异常行为发生时间、地点等信息，可以对机动车异常行为进行统计分析，并能方便地进行检索、查阅，可以为进一步处罚提供数据。磁盘阵列用于保存全景高清摄像机、一体化高清球机采集的高清视频图像，以备今后检索和查阅。

所以本实用新型中监控主机、球机监控站、全景摄像机监控站为安装有现有相关配套对高清球机、全景摄像机等进行控制和显示软件的计算机，而服务器和磁盘阵列是用于存储数据、图像等的设备。所以它们都为具体的设备，本实用新型仅保护各设备之间的连接与位置关系，而不涉及监控主机、球机监控站、全景摄像机监控站中各自具体的计算、判断与驱动等方法的本身，故本实用新型不涉及方法，是属于实用新型的保护客体。

本实用新型在实现道路视频监控的基础上，能自动识别出机动车在快速道路上的常见异常行驶行为，并能通过喇叭广播警示语，及时提醒驾驶员正常行驶，可以有效避免重大交通事故的发生，保护人民生命和财产安全。并将机动车异常行为抓拍的照片、时间、位置、异常行为类型等数据记录保存在服务器和磁盘阵列，便于大数据统计分析，为快速道路交通安全做科学预测；同时，利用记录的数据可以对违章机动车驾驶人进行处罚，提高驾驶人的违章成本。

本实用新型利用第一无线网桥和第二无线网桥之间的无线传输实现快速道路现场监测单元和后台监管单元之间的高清视频图像、高保真语音和控制数据的传送，无需铺设电缆或光纤，施工难度小，维护方便。

本实用新型利用全景高清摄像机做全局视频监控，并在监控主机对监控区域进行划分为254个监测子区，并对各个监测子区进行编号，并使监测子区编号与高清球机的预置位置编号一致，再根据发生异常行为的机动车所处于的监测子区编号来作为该机动车的位置数据，将该位置数据转换为高清球机的预置位置编号，使高清球机从初始预置位置转到机动车所在的位置；从而实现了对各种路型（如一字型路、丁字型路、十字型路等）的机动车异常行为进行准确地检测与图像、数据等抓拍，使用灵活，监测准确。

附图说明

图1为本实用新型原理示意图；

图2为现场监测单元安装结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，监测装置包括现场监测单元1和后台监管单元2，所述现场监测单元1包括安装在位于快速道路路边立杆3顶端的横杆4上的全景高清摄像机101、高清球机102和高音喇叭104，所述立杆3上安装有机箱5与第一无线网桥106，所述机箱5内设有IP网络广播功放机103和第一网络交换机105；所述第一无线网桥106、全景高清摄像机101、高清球机102和IP网络广播功放机103分别与所述第一网络交换机105交互式连接，所述IP网络广播功放机103的输出端与高音喇叭104连接；

后台监管单元2包括监控主机203、球机监控站202、全景摄像机监控站201、第二无线网桥206、第二网络交换机205、服务器204和磁盘阵列207；所述第二网络交换机205分别与监控主机203、球机监控站202、全景摄像机监控站201、第二无线网桥206、服务器204和磁盘阵列207交互式连接；

现场监测单元1和后台监管单元2之间通过第一无线网桥106、第二无线网桥206进行无线数据传输实现现场监测单元和后台监管单元之间的高清视频图像、高保真语音和控制数据的相互传送。

本监测装置通过全景高清摄像机采集快速道路现场360度全景视频图像，通过第一网络交换机与第一无线网桥传送到后台监管单元中的全景摄像机监控站和监控主机中，监控主机读入全景高清摄像机的视频图像流，并根据H.264协议解码为单帧图像，然后对图像进行消除模糊和背景刷新处理，并检测出图像中的机动车进行检测与跟踪；同时对图像中的机动车行驶行为进行分析判断出机动车的停车、逆行、倒车、慢行等异常行为；再根据异常行为的机动车所处于的监测子区编号来作为该机动车的位置数据和高清球机的预置位置编号，监控主机把扫描控制命令和预置位编号发送到球机监控站，球机监控站驱使高清球机从初始预置位置转到机动车所在的位置对机动车进行放大高清视频图像摄像，将得到清晰的异常机动车及其车牌照图像通过无线传输传送给球机监控站；监控主机对图像中机动车车牌号进行识别，并将识别出的机动车车牌号码和其异常行为组合成一句警示语，并同时发出声光报警信号，提示值班人员注意；警示语再通过IP网络广播在快速道路现场进行播放，同时将高清球机抓取有关该异常机动车的图像、时间、位置数据、车牌号码、异常行为类型记录贮存在服务器或磁盘阵列中。

以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种快速道路上的机动车异常行为监测装置，包括现场监测单元和后台监管单元，其特征在于：所述现场监测单元包括安装在位于快速道路路边的立杆顶端的横杆上的全景高清摄像机、高清球机和高音喇叭，所述立杆上安装有机箱与第一无线网桥，所述机箱内设有IP网络广播功放机和第一网络交换机；所述第一无线网桥、全景高清摄像机、高清球机和IP网络广播功放机分别与所述第一网络交换机交互式连接，所述IP网络广播功放机的输出端与所述高音喇叭连接；

所述后台监管单元包括监控主机，所述监控主机通过第二网络交换机与第二无线网桥交互式连接；

所述现场监测单元和后台监管单元之间通过第一无线网桥、第二无线网桥进行无线数据传输。

2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述后台监管单元还包括分别与第二网络交换机交互式连接的球机监控站和全景摄像机监控站，所述球机监控站依次通过第二网络交换机、第二无线网桥、第一无线网桥和第一网络交换机来驱动高清球机；所述全景摄像机监控站依次通过第二网络交换机、第二无线网桥、第一无线网桥和第一网络交换机来驱动全景摄像机工作。

3.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述第二网络交换机交互式连接有用于存储的服务器和磁盘阵列。