專利名稱：視頻車流檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及視頻檢測裝置，特別是視頻車流檢測裝置，具體是指對通過道路、橋梁、隧道的車輛的交通量、平均速度、車流密度和車頭時距進行自動檢測的裝置。
早已提出采用視頻檢測系統(tǒng)來檢測人行交通區(qū)域內的人流，方法是通過攝像機產生該區(qū)域的視頻圖像，把該視頻圖像分成象素矩陣，對整個矩陣進行分析處理，以統(tǒng)計該區(qū)域的人數和檢測各人的行動方向。由于需要對整個象素矩陣進行分析處理，運算量很大，不能用于實時地對車流進行檢測，如申請?zhí)枮?7198816.1的發(fā)明專利申請公開說明書披露的視頻成像系統(tǒng)。
本實用新型的目的在于提供一種構造簡單、運算量小的能實時統(tǒng)計出行駛在路面上車輛的交通量、平均速度、車流密度和車頭時距的視頻車流檢測裝置。
本實用新型視頻車流檢測裝置的技術解決方案是設有包括攝像頭、主機和電源，主機內設有主機板，所述的電源連接于主機板的電源輸入端，其特殊之處是主機板的4個PCI插槽中分別插設有視頻采集卡、顯示卡、網卡和串行通信卡，主機板的CPU插槽中插設有CPU，主機板的內存插槽中插設有內存條，主機板的硬盤接口中連接有硬盤；攝像頭的視頻信號輸出端經視頻連接線與視頻采集卡的視頻信號輸入端連接。
所述的攝像頭其視頻信號輸出端與視頻連接線之間串接有耦電容C1，視頻連接線與視頻采集卡的視頻信號輸入端之間串接有耦合電容C2位于所述的主機內。
所述的電源可以與攝像頭的電源輸入端相連接。
本實用新型使用中所述的攝像頭對準被檢測的路面。路面上人為設定一前一后距離已知的的兩條檢測線，行駛在路面上的車輛相繼通過這兩條檢測線，攝像頭產生反映車流信息的視頻信號，視頻采集卡將此視頻信號數字化為一幀一幀的圖像，CPU通過主機板抓取視頻采集卡中的圖像，取出其中設定的兩條檢測線上的象素數據，保存在內存條中，進行向量計算，用來檢測車輛通過這兩條檢測線的交通量、平均速度、車流密度和車頭時距。
按照本實用新型，檢測線上象素數據的亮度值變化表示為一向量，此向量二值化后變?yōu)橐粋€0、1向量，將這些向量按時間排列起來，就成為一個只有車輛信息的二色影像，這樣就可以統(tǒng)計出車流中車輛的個數即交通量。
人為設定的兩條檢測線之間的距離是已知的，車輛通過這兩條檢測線的時間是同一車輛首次分別出現在兩條檢測線上的兩幀之間的時間差，如此，車輛的速度是兩檢測線之間的距離除以時間差，車流的速度是所有車輛的平均速度。
車流密度是交通量除以車流平均速度的結果。
車頭時距是相繼一前一后的兩輛車首次分別出現在同一條檢測線上的兩幀之間的時間差。
主機板中所插設的網卡和串行通信卡具有通信功能，可以將統(tǒng)計出來的數據傳送到遠方，也可以接收遠方發(fā)送過來的數據和命令。
本實用新型設主機板及其上所插設的采集卡、顯示卡、網卡、串行通信卡、CPU、內存條和硬盤，故結構簡單，安裝方便；本實用新型使用時只需對兩條檢測線上象素即整個象素矩陣中的兩列，進行檢測計算，不需要對整個象素矩陣進行計算，故運算量大為減小；本實用新型利用二值向量進行計算，具有計算速度快的特點；又由于本實用新型能檢測出車流交通量、平均速度、車流密度和車頭時距，故功能齊全；本實用新型主機板還具有通信功能，因此可以聯網工作，可以遠程對其進行設置。
以下結合
本實用新型的實施方式。
圖1是本實用新型視頻車流檢測裝置結構示意框圖；圖2是本裝置使用示意框圖；圖3是本裝置主機外形圖。
圖中標記為1攝像頭視頻信號輸出端，2攝像頭電源輸入端，3視頻信號輸入端，4電源輸出端，5電源輸出端，10攝像頭，11視頻連接線，12視頻采集卡，13顯示卡，14網卡，15串行通信卡，16 PCI插槽，17 PCI插槽，18 PCI插槽，19 PCI插槽，20主機板，21 CPU插槽，22內存槽，23電源輸入端，24硬盤接口，25 CPU，26內存條，27電源，28硬盤，30路面，31檢測線，32檢測線，33主機通信口，34主機視頻信號輸入口，35主機電源輸入口，36主機電源開關。
本實施例的一種視頻車流檢測裝置，設有攝像頭10、主機和電源27，其中攝像頭采用松下CP-450彩色攝像機，電源為標準電腦電源；所述的主機內設有型號為GA-BX2000的主機板20，電源27連接于主機板20的電源輸入端23，主機板20的PCI插槽16、PCI插槽17、PCI插槽18和PCI插槽19中分別插設有AverEZCapture型視頻采集卡12、ASUS V3400顯示卡13、Dlink 10M網卡14和MOXA四口串行通信卡15，主機板20的CPU插槽21中插設有IntelPIII450型CPU 25，主機板20的內存插槽22中插設有容量64M的內存條26，主機板20的硬盤接口24中連接有容量2G的硬盤28；攝像頭10的視頻信號輸出端1經視頻連接線11(75Ω同軸電纜)與視頻采集卡12的視頻信號輸入端3連接；攝像頭10的視頻信號輸出端1與視頻連接線11之間串接有耦電容C1，視頻連接線11與視頻采集卡12的視頻信號輸入端3之間串接有耦合電容C2位于所述的主機內；電源27的輸出端5經所述的同軸電纜的一連線與攝像頭10的電源輸入端2相連接。所述的主機上設有電源開關36、電源輸入口35、視頻信號輸入口34和通信口33，其中電源輸入口可與電源27連接，視頻信號輸入口可與攝像頭10連接，通信口是網卡14和串行通信卡15的外接口。
本實用新型使用時，將攝像頭10對準被檢路面30，路面30上人為設有一前一后兩條間距一定的檢測線31、32。車輛從路面30經過時，攝像頭10產生反映車流信息的視頻信號，此視頻信號經連接線11傳送到視頻采集卡12，視頻采集卡12將收到的視頻信號數字化為一幀一幀的圖像，即象素矩陣。主機板20上的CPU 25和內存條26，可以從視頻采集卡12中的每一幀圖像中抽取位于兩條檢測線31、32的象素數據。檢測線31、32上象素數據的亮度值變化表示為一向量，此向量二值化后變?yōu)橐粋€0、1向量，其中車輛經過部分為1，背景即路面部分為0，車輛之間存在一定的間距，因此兩輛車之間必然由表示路面的“0”隔開，將這些向量按時間排列起來，就成為一個只有車輛信息的二色影像，將背景部分用黑色表示、車輛用白色表示，這樣，通過對白色部分的數量統(tǒng)計，就可以得出車流中車輛的個數即交通量。
比如一輛車通過檢測線31時，視頻采集卡12采集到8幀數據(也可以是其它幀數)，二值化后得到8個向量，第一個向量中有表示車輛部分的一串“1”存在，因此將在內存條26中表示交通量的參數加1，第二個向量中也有表示車輛部分的一串“1”存在，這兩個向量中的一串“1”在進行按位“與”時得到的向量仍然有一串“1”存在，說明它們表示的是同一輛車，因此不加1。下一輛車到來之前，視頻采集卡12在檢測線31上采集到的數據，二值化后得到的向量為全“0”，表示當前沒有車輛經過，并且上一輛車已經通過，因此不加1。下一輛車通過檢測線31時，情況同前一輛車一樣處理，將在內存條26中表示交通量的參數加1，如此循環(huán)處理，得出車流中所有車輛的個數即交通量。
同樣一輛車通過檢測線31時，視頻采集卡12采集到8幀數據，二值化后得到8個向量，第一個向量中有表示車輛部分的一串“1”存在，表示車輛首次通過檢測線31，記錄得到第一幀數據的時間為T1；同樣車輛通過檢測線32時，視頻采集卡12采集到大于2幀以上等于或不等于8幀的數據，二值化后得到相應個數的向量，第一個向量中有表示車輛部分的一串“1”存在，它表示車輛首次通過檢測線32，記錄得到第一幀數據的時間為T2。人為設定的兩條檢測線31、32之間的距離是已知的，設為S，則車輛的速度等于S/(T2-T1)，車流的平均速度是所有車輛的平均速度。車流密度等于交通量除以車流平均速度。同樣下一輛車通過檢測線31時，視頻采集卡12采集到大于2幀以上等于或不等于8幀的數據，二值化后得到相應個數的向量，第一個向量中有表示第二輛車部分的一串“1”存在，表示第二輛車首次通過檢測線31，記錄得到第一幀數據的時間為T3；車頭時距是相繼一前一后的兩輛車首次分別出現在同一條檢測線31上的兩幀之間的時間差，即車頭時距等于T3-T1。
主機板20上還有通信功能，如串行通信卡15或以太網卡14，通信功能通過主機上的通信口33連出去，用來和遠方進行通信，將統(tǒng)計數據發(fā)送到遠方和接收遠方發(fā)送過來的數據和命令。兩條檢測線31、32的設定可以通過通信口33由遠方進行設置。
安裝時，先將主機開關36關閉，將攝像頭10與視頻信號連接線連接后插入輸入口34，將電源輸入口35與電源連接，最后將電源開關36打開，裝置進入工作狀態(tài)。
權利要求1.一種視頻車流檢測裝置，包括攝像頭(10)、主機和電源(27)，主機內設有主機板(20)，電源(27)連接于主機板(20)的電源輸入端(23)，其特征是主機板(20)的PCI插槽(16)、PCI插槽(17)、PCI插槽(18)和PCI插槽(19)中分別插設有視頻采集卡(12)、顯示卡(13)、網卡(14)和串行通信卡(15)，主機板(20)的CPU插槽(21)中插設有CPU(25)，主機板(20)的內存插槽(22)中插設有內存條(26)，主機板(20)的硬盤接口(24)中連接有硬盤(28)；攝像頭(10)的視頻信號輸出端(1)經視頻連接線(11)與視頻采集卡(12)的視頻信號輸入端(3)連接。
2.如權利要求1所述的視頻車流檢測裝置，其特征是攝像頭(10)的視頻信號輸出端(1)與視頻連接線(11)之間串接有耦電容C1，視頻連接線(11)與視頻采集卡(12)的視頻信號輸入端(3)之間串接有耦合電容C2位于主機( )內。
3.如權利要求1或2所述的視頻車流檢測裝置，其特征是電源(27)與攝像頭(10)相連接。
專利摘要構造簡單、運算量小的視頻車流檢測裝置,設有主機、電源和攝像頭,主機板的四個PCI插槽中分別插設有視頻采集卡、顯示卡、網卡和串行通信卡,主機板上插設有CPU和內存條并連接有硬盤;攝像頭的視頻信號輸出端經視頻連接線與視頻采集卡連接;攝像頭的視頻信號輸出端與視頻連接線之間串接有耦電容C1,視頻連接線與視頻采集卡之間串接有耦合電容C2位于主機內。本實用新型能實時檢測出車流交通量、平均速度、車流密度和車頭時距。
文檔編號G08G1/01GK2442334SQ0024913
公開日2001年8月8日 申請日期2000年9月8日 優(yōu)先權日2000年9月8日
發(fā)明者葉玉飛, 黃建鋒, 曹蓋天, 葉小軍 申請人:葉玉飛