專利名稱：車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交通管理領(lǐng)域，更具體說(shuō)是涉及一種電子取證系統(tǒng)，并涉及一種該系統(tǒng)采用的電子取證辦法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高和交通管理技術(shù)的發(fā)展，在交通卡口和路口大量使用電子取證和電子卡口設(shè)備等電子設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控道路交通情況是一種提高交通管理水平的重要手段。現(xiàn)有的電子取證系統(tǒng)大多針對(duì)視頻取證而設(shè)計(jì)，主要采用了視頻采集、圖片自動(dòng)捕獲和自動(dòng)存儲(chǔ)等設(shè)備。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?00610097851的專利申請(qǐng)，提出一種違章車輛數(shù)字視頻信號(hào)和高清晰數(shù)碼相片的獲取方法，通過(guò)采用工業(yè)級(jí)數(shù)字?jǐn)z像頭在軟件的控制下自動(dòng)工作于視頻或照相工作狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)違章時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換拍攝得到高清晰晰度數(shù)碼相片的目的。又如專利號(hào)為200520071856的實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于車載稽查超速行駛、違法停車的便攜式移動(dòng)電子取證，其取證手段采用攝像機(jī)和雷達(dá)。
目前，城市建設(shè)和道路交通快速發(fā)展，汽車?guó)Q笛噪音已成為公害，影響到市民居住質(zhì)量和城市形象，已經(jīng)引起職能部門充分重視，很多城市都頒布了禁鳴法規(guī)。但是有關(guān)禁止汽車?guó)Q笛的法規(guī)難以真正得到貫徹執(zhí)行，其中一個(gè)很重要的原因是現(xiàn)有的電子取證系統(tǒng)無(wú)法對(duì)違章鳴笛取得確實(shí)可信的證據(jù)，而沒(méi)有真憑實(shí)據(jù)就難以管理和執(zhí)法。很顯然，現(xiàn)有的電子取證系統(tǒng)無(wú)法滿足車輛違章鳴笛取證的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能夠?qū)囕v違章鳴笛現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)密取證的電子取證系統(tǒng)，并提出了一種此種電子取證系統(tǒng)采用的電子警察系統(tǒng)，利用本發(fā)明提出的電子取證系統(tǒng)和電子警察系統(tǒng)，能夠?qū)`章鳴笛進(jìn)行自動(dòng)取證。
本發(fā)明提出的車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)的取證方法包括下列步驟第一步在道路監(jiān)控點(diǎn)安裝攝像頭和麥克陣，并將其分別通過(guò)音頻采集模塊和視頻采集模塊與信息傳輸模塊相連；第二步實(shí)時(shí)采集麥克陣接收的聲音信息和各個(gè)攝像頭接收的圖像信息并將其實(shí)施通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給上位機(jī)；第三步上位機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)所采集到的聲音信息進(jìn)行笛聲識(shí)別，若識(shí)別到笛聲，則根據(jù)麥克陣與攝像頭之間的相對(duì)位置關(guān)系和從麥克陣采集的聲音信息進(jìn)行聲源定位；第四步上位機(jī)根據(jù)所計(jì)算的笛聲聲源位置，在所采集的圖像信息上標(biāo)注聲源位置；
第五步將該鳴笛時(shí)間段內(nèi)接收到并標(biāo)注的圖像信息序列和聲音信息序列分別存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。
本發(fā)明還提出了采用此系統(tǒng)的電子警察裝置的技術(shù)方案一種電子取證裝置，包括麥克陣、音頻采集模塊、攝像頭、視頻采集模塊、信息傳輸模塊、其中麥克陣由兩個(gè)或兩個(gè)以上的麥克風(fēng)構(gòu)成，通過(guò)音頻采集模塊與信息傳輸模塊相連；至少一個(gè)攝像頭，通過(guò)視頻采集模塊與信息傳輸模塊相連；信息傳輸模塊，實(shí)時(shí)將從麥克陣采集的聲音信息和收到的圖像信息序列和聲音信息序列傳送給上位機(jī)。
作為上述技術(shù)方案的補(bǔ)充，攝像頭控制模塊還可以通過(guò)信息傳輸模塊受上位機(jī)的控制進(jìn)行違章車輛的進(jìn)一步細(xì)節(jié)追蹤拍攝。
為了使笛聲聲源定位更為準(zhǔn)確，電子取證裝置還可以包括風(fēng)向傳感器和風(fēng)速傳感器，上位機(jī)在對(duì)笛聲聲源定位時(shí)，利用鳴笛時(shí)間段所采集的風(fēng)速和風(fēng)向信息對(duì)聲源定位進(jìn)行補(bǔ)償。
本發(fā)明以上述的電子取證裝置為基礎(chǔ)，提出一套完整的車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括麥克陣、音頻采集模塊、攝像頭、視頻采集模塊、信息傳輸接口、上位機(jī)，其中麥克陣由兩個(gè)或兩個(gè)以上的麥克風(fēng)構(gòu)成，通過(guò)音頻采集模塊與信息傳輸模塊相連；至少一個(gè)攝像頭，通過(guò)視頻采集模塊與信息傳輸模塊相連；麥克陣采集的聲音信息序列和接收到圖像信息序列實(shí)時(shí)傳輸給上位機(jī)。
從技術(shù)實(shí)現(xiàn)難以程度和設(shè)備成本方面考慮，笛聲識(shí)別和聲源定位還有圖像標(biāo)注功能由上位機(jī)完成由信息傳輸模塊將實(shí)時(shí)的圖像信息序列和聲音信息序列傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，上位機(jī)在識(shí)別到笛聲時(shí)根據(jù)麥克陣與攝像頭之間的相對(duì)位置關(guān)系和從麥克陣采集的聲音信息進(jìn)行聲源定位，將笛聲聲源位置標(biāo)注在所采集的圖像信息上，并存儲(chǔ)標(biāo)注后的圖像信息。
為了使得聲源定位更為準(zhǔn)確，車輛違章鳴笛電子取證系統(tǒng)還可以包括風(fēng)向傳感器和風(fēng)速傳感器，微處理器模塊或上位機(jī)在對(duì)笛聲聲源定位時(shí)，利用鳴笛時(shí)間段所采集的風(fēng)速和風(fēng)向信息對(duì)聲源定位進(jìn)行補(bǔ)償。
本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明徹底解決了違章鳴笛處罰取證難的問(wèn)題，不但能夠邏輯嚴(yán)密的采集到違章鳴笛的證據(jù)，而且提供了自動(dòng)的違章鳴笛電子取證系統(tǒng)。很多交通事故都伴隨著鳴笛聲，所以本發(fā)明提供的違章鳴笛電子取證系統(tǒng)還有間接的事故記錄功能。


圖1本發(fā)明所采用的探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1是支架，2是鏈接架，3、4、5是攝像機(jī)、6、7、8、9是麥克風(fēng)，10是風(fēng)速傳感器11是風(fēng)向傳感器。
圖2本發(fā)明的車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3本發(fā)明所采用的車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)流程圖。
圖4-8為本發(fā)明實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
麥克陣包括以某種預(yù)定的布局的多個(gè)麥克風(fēng)布置，這些麥克風(fēng)用于捕捉來(lái)自各個(gè)方向并起源于空間中不同的點(diǎn)的聲波，麥克陣通常用于語(yǔ)音處理系統(tǒng)。語(yǔ)音處理系統(tǒng)在還原聲音時(shí)，出于濾去環(huán)境噪聲等的需要，需要根據(jù)從麥克陣采集的各個(gè)聲道的語(yǔ)音信息進(jìn)行聲源定位，尋找指向聲源的方向在空間濾波中起了重要的作用，在某些情況下，指向聲源的方向被用于說(shuō)話人跟蹤和記錄的音頻信號(hào)的后處理。通過(guò)麥克陣進(jìn)行聲源定位，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)有多種應(yīng)用方式。例如發(fā)明專利02800828.6公開(kāi)了一種用于電視會(huì)議系統(tǒng)的方法和裝置，其采用包括兩個(gè)麥克風(fēng)的陣列和一個(gè)靜止照相機(jī)來(lái)自動(dòng)地找出說(shuō)話者的位置并電操作視頻圖像以產(chǎn)生可動(dòng)的平移-傾斜-縮放(“PTZ”)照相機(jī)的效果。采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法來(lái)檢測(cè)、定位和追蹤處于廣角的靜止照相機(jī)的視場(chǎng)中的人物。采用只包括兩個(gè)水平間隔開(kāi)的麥克風(fēng)的麥克風(fēng)陣列作為聲源定位裝置，利用該麥克風(fēng)陣列得到的估計(jì)聲延遲來(lái)選擇正在說(shuō)話的人。本發(fā)明也利用麥克陣采集到的多聲道音頻信息進(jìn)行聲源定位。
本發(fā)明采用的探測(cè)器如圖1所示，3個(gè)攝像頭(3，4，5)和4個(gè)麥克風(fēng)(6，7，8，9)共同安裝在同一個(gè)支架1上，4個(gè)麥克風(fēng)分別通過(guò)鏈接架2與支架1連接，其中麥克風(fēng)6、麥克風(fēng)7、麥克風(fēng)8水平放置，距離支架1的中心點(diǎn)80cm，共同構(gòu)成麥克陣，攝像頭3、攝像頭4、攝像頭5也安裝在支架1上，攝像頭3、攝像頭4、攝像頭5、麥克風(fēng)6、麥克風(fēng)7、麥克風(fēng)8在同一水平面上交錯(cuò)安裝，每個(gè)相鄰的攝像頭和麥克風(fēng)鏈接架2分別成60度夾角，麥克風(fēng)9安裝在支架1的中心點(diǎn)垂直上方80cm處。
在本實(shí)施例中，3個(gè)攝像頭與麥克陣集成在同一個(gè)支架上，實(shí)際應(yīng)用中，也可以分別獨(dú)立安裝。但無(wú)論怎樣安裝，系統(tǒng)在進(jìn)行聲源定位和圖像標(biāo)注時(shí)，都需要確切知道麥克陣中各個(gè)麥克風(fēng)的相對(duì)位置信息和麥克陣與各個(gè)攝像頭的相對(duì)位置信息。本發(fā)明還在支架頂端安裝風(fēng)速傳感器10以及風(fēng)向傳感器11。風(fēng)速和風(fēng)向傳感器并非本發(fā)明實(shí)施例必須的電子器件，利用它們采集風(fēng)向和風(fēng)速信號(hào)目的是為了更為精確地進(jìn)行聲源定位補(bǔ)償。
圖2為本發(fā)明的車輛違章鳴笛電子取證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明的車輛違章鳴笛電子取證系統(tǒng)包括可以安裝在道路監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電子取證裝置和用于運(yùn)算、確定聲源位置并進(jìn)行圖像標(biāo)注的計(jì)算機(jī)(或稱為上位機(jī))兩部分，電子取證裝置包括麥克陣、音頻采集模塊、一個(gè)或多個(gè)攝像頭、視頻采集模塊、微處理器模塊、存儲(chǔ)器等。麥克陣通過(guò)音頻采集模塊與微處理器模塊相連；一個(gè)或多個(gè)攝像頭通過(guò)視頻采集模塊與微處理器模塊相連。
微處理器模塊根據(jù)從麥克陣采集的聲音信息實(shí)時(shí)識(shí)別汽車笛聲，并將各個(gè)鳴笛時(shí)間段內(nèi)接收到的圖像信息序列和聲音信息序列分別存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。這里的鳴笛時(shí)間段的定義是以識(shí)別到有違章笛聲存在的時(shí)刻為時(shí)間基準(zhǔn)，在該時(shí)刻之后的截取一段短暫時(shí)間，如一分鐘，或者在該時(shí)刻之前和之后截取一段短暫時(shí)間，例如取前后各30秒鐘。微處理器模塊可以有多種實(shí)現(xiàn)形式，例如，利用單片機(jī)作為主控制器，利用DSP或語(yǔ)音識(shí)別芯片完成對(duì)車輛違章鳴笛笛聲的識(shí)別。
微處理器模塊的聲音識(shí)別功能是這樣實(shí)現(xiàn)的，首先把各種車輛的鳴笛聲特征提取出來(lái)建立鳴笛聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫(kù)，并將其預(yù)先存入電子取證裝置中用于笛聲識(shí)別的微處理器，如DSP或語(yǔ)音識(shí)別芯片中。用于笛聲識(shí)別的微處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)笛聲識(shí)別時(shí)，把采集到的麥克陣中的至少一個(gè)麥克風(fēng)拾取到的周圍環(huán)境的聲音與鳴笛聲音識(shí)別模型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，從而判斷出此時(shí)周圍環(huán)境中是否有車輛鳴笛。如果沒(méi)有則繼續(xù)識(shí)別，如果有，則以當(dāng)前時(shí)間為基準(zhǔn)，將這一時(shí)間段的圖像及聲音信息(麥克陣的多聲道數(shù)字聲音信息)以及風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器記錄的風(fēng)速風(fēng)向信息(如果使用風(fēng)速和風(fēng)向傳感器的話)儲(chǔ)存到存儲(chǔ)器里，然后繼續(xù)對(duì)周圍環(huán)境中的聲音信息進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別。
電子取證裝置安裝在道路監(jiān)控點(diǎn)處，電子取證裝置與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信接口可以設(shè)計(jì)成多種形式，例如，如果在道路監(jiān)控點(diǎn)附近設(shè)置作為上位機(jī)的工控機(jī)，電子取證裝置與工控機(jī)兩者之間可以通過(guò)RS233、USB等通信，由工控機(jī)接收電子取證裝置傳輸來(lái)的在各個(gè)鳴笛時(shí)間段采集到的聲音信息和圖像信息，并進(jìn)行笛聲聲源定位和圖像標(biāo)注，此時(shí)，工控機(jī)相對(duì)于電子取證裝置的微處理器模塊而言，稱為上位機(jī)。工控機(jī)再通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與交通管理部門的控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。如果道路監(jiān)控點(diǎn)附近不設(shè)置上位機(jī)，作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)設(shè)置在交通管理部門的控制中心，電子取證裝置還可以通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)接口通信或者是采用無(wú)線通信方式與計(jì)算機(jī)通信，向計(jì)算機(jī)傳輸鳴笛時(shí)間段內(nèi)接收到的圖像信息序列和聲音信息序列，可以實(shí)時(shí)處理也可以分時(shí)段傳輸處理。這種情況下由設(shè)置在在交通管理部門的控制中心的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)聲源定位和圖像標(biāo)注功能。
上位機(jī)對(duì)每一組鳴笛時(shí)間段的信息進(jìn)行處理，處理的過(guò)程包括兩個(gè)步驟，首先通過(guò)麥克陣的安裝位置信息計(jì)算出鳴笛的笛聲聲源與麥克陣的三維空間相對(duì)位置關(guān)系，本發(fā)明實(shí)施例采用的定位算法原理如下四個(gè)相同的麥克風(fēng)S1，S2，S3，s4放置在測(cè)量區(qū)域內(nèi)，這些傳感器位置坐標(biāo)分別為S1(x1，y1，z1)，S2(x2，y2，z2)，S3(x3，y3，z3)，S4(x4，y4，z4)。當(dāng)測(cè)量區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)T(x，y，z)處有聲源產(chǎn)生時(shí)，聲波傳到麥克風(fēng)，分別產(chǎn)生四個(gè)聲信號(hào)S1(t)，S2(t)，S3(t)，S4(t)。每個(gè)麥克風(fēng)上的微處理器首先刻t1，t2，t3，t4，并送給上位機(jī)。聲源到達(dá)四個(gè)麥克風(fēng)的實(shí)際時(shí)間是tp+t1，tp+t2，tp+t3，tp+t4其中tp為聲音事件開(kāi)始到假定四個(gè)麥克風(fēng)同時(shí)開(kāi)始采樣的時(shí)間，四個(gè)麥克風(fēng)需有同一個(gè)采樣時(shí)間基準(zhǔn)。上位機(jī)同時(shí)采集來(lái)自測(cè)量區(qū)域旁的風(fēng)速、風(fēng)向傳感器的信號(hào)，而得到當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速矢量Vw(vx，vy，vz)。通過(guò)適當(dāng)?shù)膫鞲衅魃衔粰C(jī)也可以得到當(dāng)?shù)芈曇魝鞑ニ俣菴。
于是有如下方程組(1)成立(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2＝[(c+v1)·(tp+t1)]2(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)2＝[(c+v2)·(tp+t2)]2(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)2＝[(c+v3)·(tp+t3)]2(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)2＝[(c+v4)·(tp+t4)]2(1)其中v1，v2，v3，v4分別是風(fēng)速矢量Vw(vX，vy，vz)在矢量TS1，TS2，TS3，TS4上的投影。它們由關(guān)系式(2)算得。
v1=[vx·(x1+x)+vy·(y1-y)+vz·(z1-z)]]]>/(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2]]>v2=[vx·(x2+x)+vy·(y2-y)+vz·(z2-z)]]]>/(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)2]]>v3=[vx·(x3+x)+vy·(y3-y)+vz·(z3-z)]]]>/(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)2]]>v4=[vx·(x4+x)+vy·(y4-y)+vz·(z4-z)]]]>/(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)2···(2)]]>
對(duì)方程組(1)進(jìn)行消去tp的處理，得到方程組(3)t12=(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2c·(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2+vx·(x1-x)+vy·(y1-y)+vz·(z1+z)]]>-(x2+x)2+(y2+y)2+(z2+z)2c·(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)2+vx·(x2-x)+vy·(y2-y)+vz·(z2+z)]]>t13=(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2c·(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2+vx·(x1-x)+vy·(y1-y)+vz·(z1+z)]]>-(x3+x)2+(y3+y)2+(z3+z)2c·(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)2+vx·(x3-x)+vy·(y3-y)+vz·(z3+z)]]>t14=(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2c·(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2+vx·(x1-x)+vy·(y1-y)+vz·(z1+z)]]>-(x4+x)2+(y4+y)2+(z4+z)2c·(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)2+vx·(x4-x)+vy·(y4-y)+vz·(z4+z)···(3)]]>其中t21＝t2-t1，t31＝t3-t1，t41＝t4-t1，構(gòu)成聲源對(duì)應(yīng)的時(shí)間差矢量ΔTm(t21，t31，t41)。
方程組(3)是關(guān)于變量x，y，z，的高次方程組，由觀測(cè)得到的對(duì)應(yīng)聲源位置的時(shí)間差矢量ΔTm(t21，t31，t41)可以求得聲源的位置T(x，y，y)。對(duì)于任意的四個(gè)麥克風(fēng)位置坐標(biāo)，風(fēng)速Vw以及當(dāng)?shù)芈曀貱而言，用數(shù)值解法求解。
以上方程由上位機(jī)通過(guò)數(shù)值法求解，得出聲源位置坐標(biāo)，將麥克陣的每個(gè)麥克風(fēng)上所接受的聲信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)字信號(hào)處理而算得信號(hào)的特征峰值時(shí)刻代入方程都是由上位機(jī)自動(dòng)操作完成的。當(dāng)考慮到實(shí)施成本時(shí)可以不安裝風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器，風(fēng)速以0值帶入計(jì)算。
得到笛聲聲源的位置坐標(biāo)后，通過(guò)麥克陣和攝像頭之間的相對(duì)位置關(guān)系使用三維虛擬技術(shù)把聲源點(diǎn)的空間位置虛擬出來(lái)，利用攝像頭位置信息和鏡頭角度信息做出虛擬攝像頭視角，使用虛擬技術(shù)用虛擬的攝像頭視角拍攝虛擬出來(lái)的聲源位置點(diǎn)，得出該點(diǎn)在攝像頭拍攝圖像上的二維圖像，得到該點(diǎn)在攝像頭拍攝圖像上的二維坐標(biāo)，將該坐標(biāo)標(biāo)注于同時(shí)刻(計(jì)算聲源位置所使用的聲音信息的時(shí)刻)的攝像頭實(shí)拍的圖像上。圖像上笛聲聲源位置標(biāo)注的車輛就是當(dāng)時(shí)鳴笛的車輛。這就是利用聲學(xué)位置判斷和光學(xué)位置判斷的時(shí)間空間一致性。
本實(shí)施例的探測(cè)器采用由四個(gè)麥克風(fēng)構(gòu)成的麥克陣，在實(shí)際應(yīng)用中，麥克風(fēng)的個(gè)數(shù)不是固定的，最少可以設(shè)置成由兩個(gè)麥克風(fēng)構(gòu)成的麥克陣，如上面所提到的發(fā)明專利02800828.6。在現(xiàn)有技術(shù)中，用于聲源定位的麥克風(fēng)的個(gè)數(shù)已經(jīng)有6個(gè)、8個(gè)等，其空間布局方式也是多種多樣的。一般而言，麥克陣?yán)锏柠溈孙L(fēng)之間距離不應(yīng)太近，相距較遠(yuǎn)時(shí)，抗干擾能力較強(qiáng)，麥克風(fēng)的個(gè)數(shù)設(shè)置的越多，所可能獲取的聲音信息也越多，聲源定位也能夠更為準(zhǔn)確。
本實(shí)施例中，電子取證裝置只是用來(lái)識(shí)別笛聲，并把與各個(gè)鳴笛時(shí)間段所采集的聲音信息和圖像信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，由上位機(jī)機(jī)完成聲源定位和圖像標(biāo)注的功能。在實(shí)際應(yīng)用中，如果電子取證裝置的微處理器模塊另外設(shè)計(jì)有專門執(zhí)行聲源定位和圖像標(biāo)注功能的DSP，如果再加上可控變焦攝像頭和可控云臺(tái)，電子取證裝置當(dāng)時(shí)就能控制攝像頭對(duì)聲源進(jìn)行更準(zhǔn)確的跟蹤拍攝，以獲得更多的鳴笛車輛的細(xì)部特征，更有利于交管部門的執(zhí)法，那么存儲(chǔ)器里存儲(chǔ)的就是更準(zhǔn)確聲源位置信息而不僅僅是多聲道數(shù)字音頻信號(hào)了，當(dāng)然同樣可以通過(guò)各種數(shù)據(jù)傳輸手段傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行圖像標(biāo)注處理。
交管部門可以根據(jù)每個(gè)攝像頭圖像上的標(biāo)注對(duì)被標(biāo)注的車輛依法進(jìn)行處罰，從圖像上尋找被標(biāo)注車輛的牌照號(hào)等細(xì)部特征。
具體電路實(shí)現(xiàn)參見(jiàn)見(jiàn)圖4-8。
本實(shí)施例采用雙微處理器結(jié)構(gòu)主控制器為C8051F040，利用語(yǔ)音識(shí)別芯片HL7300進(jìn)行聲音識(shí)別，存儲(chǔ)芯片為FLASH，USB通訊芯片為C8051F340。
1)C8051F040的P4.7～4.0腳，P5.0～5.2腳控制語(yǔ)音識(shí)別芯片運(yùn)行，P5.4～P5.7、P6.0～6.7讀取語(yǔ)音識(shí)別數(shù)據(jù)存入單片機(jī)。P1.0～P1.7為FLASH存儲(chǔ)器控制端口，P2.0～2.7為FLASH數(shù)據(jù)端口。P0.0～0.1為與C8051F340串口通訊接口，接收四路麥克風(fēng)(MIC0、MIC1、MIC2、MIC3)采集信號(hào)通過(guò)接口(18～21)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，單片機(jī)(52～54腳)接收視頻采集卡的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。
2)語(yǔ)音識(shí)別電路以主芯片HL7003組成，HL7003組成的語(yǔ)音識(shí)別電路有兩種主要的操作模式字記錄模式和字識(shí)別模式。除了此兩種模式之外，HL7003還可以在信號(hào)中檢測(cè)按鍵和產(chǎn)生輸出信號(hào)。全部操作都由HL7003內(nèi)部程序處理，四路麥克風(fēng)中的任何一路通過(guò)電路接入HL7003的27腳，由單片機(jī)C8051F040的P4.7～4.0端口，P5.0～5.2端口控制語(yǔ)音識(shí)別芯片運(yùn)行，C8051F040并通過(guò)HL7003的識(shí)別結(jié)果對(duì)信號(hào)的存儲(chǔ)進(jìn)行控制。
3)FLASH為大容量存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)與識(shí)別到的笛聲相關(guān)的聲音數(shù)據(jù)文件。
4)C8051F340芯片用于USB通訊，通過(guò)USB接口與作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)通訊交換數(shù)據(jù)。
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明屬于一種組合發(fā)明，是一種在技術(shù)應(yīng)用上具有創(chuàng)新性的發(fā)明創(chuàng)造，其中所涉及的麥克陣、攝像頭、風(fēng)向和風(fēng)速傳感器、視頻采集模塊、圖像采集模塊、聲音識(shí)別技術(shù)、聲源定位技術(shù)、圖像標(biāo)注技術(shù)等，都屬于已有技術(shù)并且已有多種形式和應(yīng)用。這里只是以本發(fā)明的實(shí)施例為中心展開(kāi)了詳細(xì)的說(shuō)明，所描述的優(yōu)選方式或某些特性的具體體現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)理解為本說(shuō)明書(shū)僅僅是通過(guò)給出實(shí)施例的方式來(lái)描述本發(fā)明，實(shí)際上在組成、構(gòu)造和使用的某些細(xì)節(jié)上會(huì)有所變化，包括部件的組合和組配，這些變形和應(yīng)用都應(yīng)該屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)，包括麥克陣、音頻采集模塊、攝像頭、視頻采集模塊、攝像頭控制模塊、通過(guò)信息傳輸接口與視頻采集模塊、音頻采集模塊、攝像頭控制模塊相連的上位機(jī)，通過(guò)音頻采集模塊與信息傳輸接口相連；至少一個(gè)攝像頭，通過(guò)視頻采集模塊和攝像頭控制模塊與信息傳輸接口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)，其特征在于，麥克陣由兩個(gè)或兩個(gè)以上的麥克風(fēng)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)，其特征在于，音頻采集模塊、視頻采集模塊實(shí)時(shí)將麥克陣和攝像頭采集到的信息通過(guò)信息傳輸接口傳輸給上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)從麥克陣采集的聲音信息實(shí)時(shí)識(shí)別汽車笛聲。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)根據(jù)麥克陣與攝像頭之間的相對(duì)位置關(guān)系和從麥克陣采集的聲音信息進(jìn)行聲源定位，并將笛聲聲源位置標(biāo)注在所采集的圖像信息上，并儲(chǔ)存。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛違章鳴笛電子警察系統(tǒng)，其特征在于，上位機(jī)根據(jù)計(jì)算得出的聲源位置通過(guò)信息傳輸接口連接攝像頭控制模塊，控制攝像頭對(duì)聲源位置進(jìn)行更多細(xì)節(jié)拍攝。
全文摘要
本發(fā)明屬于交通管理領(lǐng)域，涉及一種電子取證系統(tǒng)包括在道路監(jiān)控點(diǎn)安裝的攝像頭和麥克陣，利用的信息傳輸模塊實(shí)時(shí)將麥克陣接收的聲音信息和各個(gè)攝像頭接收的圖像信息傳遞給的上位機(jī)，上位機(jī)是能實(shí)時(shí)對(duì)所采集到的聲音信息進(jìn)行笛聲識(shí)別，若識(shí)別到笛聲，由上位機(jī)根據(jù)從麥克陣采集的聲音信息進(jìn)行聲源定位和圖像信息標(biāo)注的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明徹底解決了違章鳴笛處罰取證難的問(wèn)題，不但能夠邏輯嚴(yán)密的采集到違章鳴笛的證據(jù)。
文檔編號(hào)G01S11/14GK101030326SQ20071009788
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日
發(fā)明者凌子龍 申請(qǐng)人:凌子龍