专利名称：一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，属于监控领域，特别是一种基于双DSP的高清网络数码摄像机。
技术背景 随着我国改革开放的逐步深入，带来了国民经济各行各业的快速发展，城市的建设步伐也逐步加快。汽车保有量的快速增长对道路的快速有通行能力提出了越来越高的要求。在交通安全方面，传统的破路埋设线圈方式对道路的通畅性造成很大障碍，同时施工成本高，需要更换线圈位置时，还要再次破路。在国内，电子警察抓拍系统一般是由模拟相机、 视频采集卡、车牌识别器等设备构成，该系统抓拍的图片分辨率低，夜间抓拍图片效果差， 车牌号码的识别正确率低。同时构成前端抓拍系统的设备种类繁多，出现故障时，很难在较短的时间内定位到出现故障的设备，不能及时有效的解决问题。目前，在同一地点，要实现视频监控与车辆违法抓拍需要构建两套系统分别执行，不仅提高了采购成本和运营维护费用，还造成了资源浪费。在国内主要大中城市用于交通违章与卡口监控的电子警察系统中，按摄像机的类型主要分为两大类，第一种是模拟视频摄像机系统，使用模拟视频系统，针对路口一个行驶方向，需要根据监控车道个数决定相机的架设个数。一般一个路口需要同时配备至少两台摄像机，路口安装杆件上部件较多，并且需要同时布设多条视频传输线路，对安装调试造成很大不便。在后期取证过程中，由于全景摄像机和特写摄像机分离配置，对于全景摄像机中的图像，只能根据车型进行对比判断，不能清晰分辨出车辆牌照信息，对同样车型的通行车辆，违法处理证据不足。第二种网络高清视频摄像机系统，使用本摄像机构成的电子警察系统中，针对监控路口的一个车辆行驶方向，只使用一台高清摄像机。高清摄像机视场同时包括路口对面方向的红灯状态和当前的违章车辆。车辆特写图片和车牌特写图片可直接在整个高清图像抠取。使用本系统，一个行驶方向上只安装一台高清相机，从而简化布线工作和维护成本，并且由于特写图片与全景图片特征完全一致，使后期违法证据的有效性也得到更好的保证。网络应用作为当前普遍的一种应用方案，越发表现出其优异性能和易用性。但是目前，网络高清视频摄像机系统中由于采用一台摄像机，使视频监控和图像抓拍出现冲突，无法同步实现，但抓拍延时使交通管理者不能及时发现交通意外或交通违规的行为，为交通管理部门的管理工作带来了不便。
发明内容为解决高清网络数码摄像系统不能将视频监控和图像抓拍同步实现的技术问题， 本实用新型设计了一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，通过在摄像机中设置两组DSP芯片，并借助FPGA芯片保证了图像压缩与视频检测同时工作，避免了视频监控与图像抓拍的冲突。本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，电路结构中包括设置在机壳上的图像采集模块及配套驱动电路、图像处理及控制单元、以及网络接口模块，上述的图像处理及控制单元的结构中包括与图像采集模块的信号输出端连接的图像预处理单元、以及分别基于DSP的抓拍控制单元及车辆检测识别模块，图像预处理单元的控制端与图像采集模块的驱动电路连接、并输出两路信号分别至抓拍控制单元及车辆检测识别模块，车辆检测识别模块与抓拍控制单元双向连接，抓拍控制单元的信号输出端与网络接口模块连接。本实用新型的有益效果是通过在摄像机的电路结构中设置双DSP及FPGA的构架设计，保证图像压缩与视频检测同时进行工作，即视频监控和图像抓拍的无冲突，避免对图像数据的实时性造成影响，同时可以将由于运算处理消耗时间造成信息与图片数据匹配的影响降到最小。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
图I代表本实用新型的电路原理结构框图。图中，I代表图像采集模块,1-1代表驱动电路,2代表图像预处理单元，3A代表车辆检测识别模块，3B代表抓拍控制单元，3-1代表网络接口模块，3-2代表I/O接口电路，3-3 代表SD卡电路模块。
具体实施方式
一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，电路结构中包括设置在机壳上的图像采集模块I及配套驱动电路1-1、图像处理及控制单元、以及网络接口模块3-1，上述的图像处理及控制单元的结构中包括与图像采集模块I的信号输出端连接的图像预处理单元2、以及分别基于DSP的抓拍控制单元3B及车辆检测识别模块3A，图像预处理单元2 的控制端与图像采集模块I的驱动电路1-1连接、并输出两路信号分别至抓拍控制单元3B 及车辆检测识别模块3A，车辆检测识别模块3A与抓拍控制单元3B双向连接，抓拍控制单元 3B的信号输出端与网络接口模块3-1连接。上述的图像预处理单元2中的中心芯片是型号为X3S3400A的FPGA芯片。上述的图像采集模块I中的中心芯片是型号为ICX274或ICX265的图像感光芯片。上述的抓拍控制单元3B及车辆检测识别模块3A中的DSP芯片的型号均是DM642。上述的摄像机的电路结构中还包括分别与抓拍控制单元3B连接的I/O接口电路 3-2、及SD卡电路模块3-3。本实用新型是一款结构紧凑、集成度高的专业用于电子警察闯红灯违法拍照及卡口抓拍的工业级视频检测识别一体机。本实用新型的一个具体实施例，以具有200万像素的、型号为ICX274的CXD图像传感器、高性能的FPGA为图像处理核心、内置双DSP分别作为视频检测CPU和控制CPU。本实用新型集传统电子警察抓拍系统所包括的数码照相机或多台摄像机及图像采集器、数字图像压缩编码器、车辆视频检测器、网络传输卡、I/O控制卡、 工业控制计算机及存储硬盘等设备的功能于一身，具备了传统电子警察抓拍系统中需要由多种设备集成的前端的所有功能。[0016]本实用新型集成独有的视频检测和车牌识别算法，实现摄像、卡口抓拍、红灯抓拍等多项功能，将视频检测器、CCD网络摄像机、网络抓拍机、卡口抓拍机、红灯抓拍机的功能集成于一台设备之中，可广泛使用在交通卡口车辆记录系统和闯红灯违法电子警察抓拍系统中，抓拍图片中包括清晰的车辆牌照，图片文件尾部追加路口信息、车道号、拍摄时间等信息，能充分反映车辆通行状态或作为闯红灯违法的充分证据。完成抓拍后，设备主动将本机地址和路口信息上报到指定的服务器，抓拍图片也将以文件方式上传到指定的FTP服务器。本实用新型采用基于IP的网络传输方式，能够方便的接入IP网络，利用电信及其它通讯运营商提供的IP传输平台进行图片传输。产品既可以直接接入原有传统的电子警察抓拍网络，亦可非常简便的将多台产品构成一个新的电子警察抓拍系统。本实用新型提供外部补光接口，可外接一般工业用LED频闪灯。使其在阴天、夜间等低照度的情况下，自动输出补光触发信号，拍摄到高质量的图片。本实用新型在设计时，首先选定了目前市场上广泛应用的CXD芯片，SONY公司的 ICX274图像感光芯片，分辨率达到1600X1200，总共2M像素。输出数据格式采用mjpeg格式的图片进行文件输出。通过计算，此芯片按照每秒15帧输出，I帧图像经过压缩在200KB， 总共需要24Mbps传输带宽，故需要选用至少支持100M网络的主控芯片。综合考虑性能与开发难度，我们选择Xilinx公司的X3S3400A作为前端图像处理辅助芯片，选用2片Ti公司的DM642处理芯片，分别作为主控芯片平台和图像检测算法处理平台，组成双核处理系统， 使系统在识别检测时不会影响到外部输入的响 应速度。FPGA芯片实现图像的综合处理，充分利用FPGA芯片的全并行处理性能，完成图像的预处理与图像压缩，减轻后端处理压力。影响FPGA选择的主要是其系统容量，我们首先对FPGA芯片的系统容量进行了计算，通过将系统CXD驱动控制模块，图像采集及预处理模块，图像压缩模块算法整合后进行分析，为保证后期增加类似H. 264视频压缩算法、 MicroBlaze控制软核等内容，我们选择了容量较大的X3S3400A芯片。DM642作为一款成熟的DSP图像处理芯片，已经得到市场和开发人员的广泛认可，有很多成熟算法都在本平台上得到实现，大大简化开发难度，提升开发速度。Ti公司提供了 CCS集成开发环境，并提供诸如网络传输等各种底层驱动与算法库，提升了程序开发效率。本实用新型在具体使用时，图像预处理单元2主体为FPGA，配合外部驱动电路实现，本部分用于对前端的图像采集模块I进行驱动，完成CCD驱动辅助信号生成与控制；同时接收图像采集模块I的图像数据，并根据设定图像处理参数进行图像处理及图片压缩， 同时输出用于最终输出的图片数据和用于识别检测的YUV图像数据。图像预处理单元2实时处理所有有关图像曝光，闪光控制相关的处理。本功能模块将图像采集模块I输出的RAW 原始图像，并实时对图像进行白平衡，拉伸处理，Gamma校正，色控件转换，降噪处理，锐化处理；通过数据锐化后的YUV数据，会同步输出2路1路YUV数据会继续在本图像预处理单元2中进行压缩处理，直接压缩成JPEG数据发送给抓拍控制单元3B ;1路YUV数据直接输出给车辆检测识别模块3A用于检测与识别；两路数据完全同步输出，使设备整体能够同时对同一帧数据进行视频检测和监控处理。当图像预处理单元2配置为闪光模式后，图像预处理单元2会在CCD实际曝光的同时启动闪光信号；当图像采集模块I不曝光时，停止输出闪光信号，从而保证每帧图像都能够均匀补光，达到频闪功能，降低系统能耗。[0022]抓拍控制单元3B :本单元主体为DM642，完成抓拍机除视频检测的应用功能，本单元软件处理模块主要包括网络通讯，视频传输，参数存储，实时时钟，逻辑控制，抓拍控制， 抓拍传输，闪光、频闪控制接口，与检测识别模块通讯等功能。本单元实时通过图像采集接口将图像预处理单元2输出的JPEG数据保存到内部视频缓冲队列中，同时不断向车辆检测识别模块3A请求检测与识别结果，当接到通知后，根据内部时间同步机制，将对应此检测或识别结果的图像数据从视频缓冲队列中取出，完成图像抓拍和识别信息的匹配。本功能模块根据抓拍信号特征进行组合，当接到完整的卡口或闯红灯信号后，将整组违法行为抓拍图像进行打包上传或存储。车辆检测识别模块3A :本单元主体为DM642，完成视频检测，触发抓拍信号输出， 识别信号输出功能；除主要功能外，本模块同时完成与抓拍控制部分的通讯功能。本单元接到图像预处理单元2输出的YUV数据，并在此输入数据基础上进行视频检测。当检测到有车辆通过时，本单元准备好检测触发信号，并通过外部双DSP的通讯接口，将抓拍信息提供给抓拍控制单元3B。当检测到由车牌识别信息时，同时将抓拍信息提供给抓拍控制单元 3B。本单元实时将当前图像的检测结果通报给抓拍控制单元保证抓拍图像与检测和识别结果的一致性。本实用新型可广泛使用在交通卡口车辆记录系统和闯红灯违法电子警察抓拍系统中，抓拍图片中包括清晰的车辆牌照，图片文件尾部追加路口信息、车道号、拍摄时间等信息，能充分反映车辆通行状态或作为闯红灯违法的充分证据。完成抓拍后，设备主动将本机地址和路口信息上报到指定的服务器，抓拍图片也将以文件方式上传到指定的FTP服务器。因此，在交通安全方面，尤其是一些关键路口、易发事故路口， 采用本实用新型中的高清晰网络视频抓拍机可以实时监控场地，诱导车辆通行，提高通行速度，减少事故发生频率。 本实用新型内置全车牌识别系统，利用先进的图像处理、模式识别等技术，对收费车道过往的机动车进行连续全天候实时记录，计算机根据工业摄像机所拍摄的图像进行车牌自动识另O，可对违法车辆和黑名单车辆进行实时布控，实现自动报警的功能，极大地改善了交警部门的工作效率，增加公路管理的科技含量，给执法部门提供了可靠地执法依据，对减少交通事故、打击交通肇事及盗抢车辆事件有重要作用，必将产生良好的社会效益。
权利要求1.一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，电路结构中包括设置在机壳上的图像采集模块(I)及配套驱动电路(1-1 )、图像处理及控制单元、以及网络接口模块(3-1 )， 其特征在于所述的图像处理及控制单元的结构中包括与图像采集模块(I)的信号输出端连接的图像预处理单元(2)、以及分别基于DSP的抓拍控制单元(3B)及车辆检测识别模块 (3A)，图像预处理单元(2)的控制端与图像采集模块(I)的驱动电路(1-1)连接、并输出两路信号分别至抓拍控制单元(3B)及车辆检测识别模块(3A)，车辆检测识别模块(3A)与抓拍控制单元(3B)双向连接，抓拍控制单元(3B)的信号输出端与网络接口模块(3-1)连接。
2.根据权利要求I所述的一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，其特征在于所述的图像预处理单元(2)中的中心芯片是型号为X3S3400A的FPGA芯片。
3.根据权利要求I所述的一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，其特征在于所述的图像采集模块(I)中的中心芯片是型号为ICX274或ICX265的图像感光芯片。
4.根据权利要求I所述的一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，其特征在于所述的抓拍控制单元(3B)及车辆检测识别模块(3A)中的DSP芯片的型号均是DM642。
5.根据权利要求I所述的一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，其特征在于所述的摄像机的电路结构中还包括分别与抓拍控制单元(3B)连接的I/O接口电路 (3-2 )、及SD卡电路模块(3-3 )。
专利摘要一种辅助道路交通管理用的高清网络数码摄像机，解决了高清网络数码摄像系统不能将视频监控和图像抓拍同步实现的技术问题，采用的技术方案是，电路结构中包括设置在机壳上的图像采集模块及配套驱动电路、图像处理及控制单元、以及网络接口模块，上述的图像处理及控制单元的结构中包括与图像采集模块的信号输出端连接的图像预处理单元、以及分别基于DSP的抓拍控制单元及车辆检测识别模块，图像预处理单元的控制端与图像采集模块的驱动电路连接、并输出两路信号分别至抓拍控制单元及车辆检测识别模块，车辆检测识别模块与抓拍控制单元双向连接，抓拍控制单元的信号输出端与网络接口模块连接。
文档编号H04N5/232GK202455439SQ201220060130
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月23日 优先权日2012年2月23日
发明者张宗强, 谷麟, 赵志辉, 郭焕军 申请人:石家庄域联视控控制技术有限公司