基于视频绊线规则的重要物资运输车辆监控预警系统

摘要

本发明提供了一种基于视频绊线规则的重要物资运输车辆监控预警系统，包括：摄像头、微处理器、视频存储器、视频服务器、无线通信模块，所述视频服务器分别连接视频存储器、微处理器、摄像头和无线通信模块；所述摄像头固定于运输车辆顶部，用于采集运输车辆周围的图像信息；视频服务器对摄像头采集到的视频图像进行压缩编码，再分别将压缩编码后的信息发送给视频存储器、微处理器，以及通过无线通信模块发送到远程监控平台；所述微处理器包括视频绊线规则分析单元和预警单元。视频绊线规则由与微处理器连接的带有显示屏和输入功能的智能终端设定。其优点是：可以仅使用一个摄像头，来完成车辆的预警和视频的实时监控。装置结构精简，体积小。

说明书

技术领域

本发明涉及一种，具体是一种基于视频绊线规则的重要物资运输车辆监控预警系统。

背景技术

目前，伴随全球使用大型货车来运输货物越来越多，各种因大型货车而引发的事故也越来越多。这些大型经常用于运输一些重要物资和危险物资，一旦这些大型货运车发生事故，往往是车毁人亡，给人们的生命和国家的财产将照成巨大的损失，同时，一些危险化学物品的泄露，对自然环境将造成难以修复的破坏。

因此，为避免这些大型运输车辆发生事故或是减小发生事故的概率，许多运输公司已经在车辆上安装预警系统。这些预警报警系统可分为三类：事故发生前预警，事故发生时报警和事故发生后的应急处理。预警是指在灾害或灾难以及其他需要提防的危险发生之前，根据以往的总结的规律或观测得到的可能性前兆，向相关部门发出紧急信号，报告危险情况，以避免危害在不知情或准备不足的情况下发生，从而最大程度的减低危害所造成的损失的行为。由此可见，在这三种方式中，事故发生前的预警是在整个运输过程中最重要的、最具有意义的。

现在使用较多的预警方式是在车辆上安装各种传感器，有压力传感器，加速度传感器，倾斜角传感器，温度传感器，超声波传感器等等。综合使用这些传感器能很好的观察车辆的实时状态，但是难以形象的观察到行驶车辆周边的环境状况。如果需要实时查看车辆周边的情况，则需要再安装一套视频监控系统，这样，将会使得这套监控预警系统非常复杂，而且成本也将大大提高。

如果能够使用某一个简单的传感器，来完成所有的预警和监控功能，将能够大大简化预警系统，同时也能降低预警成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于视频绊线规则的重要物资运输车辆监控预警系统。本发明可以仅使用一个摄像头，来完成车辆的预警和视频的实时监控。

按照本发明提供的技术方案，所述基于视频绊线规则的重要物资运输车辆监控预警系统包括：摄像头、微处理器、视频存储器、视频服务器、无线通信模块，所述视频服务器分别连接视频存储器、微处理器、摄像头和无线通信模块；

所述摄像头固定于运输车辆顶部，用于采集运输车辆周围的图像信息；所述视频服务器，对摄像头采集到的视频图像进行压缩编码，再分别将压缩编码后的信息发送给视频存储器、微处理器，以及通过无线通信模块发送到远程监控平台；

所述微处理器包括视频绊线规则分析单元和预警单元，所述视频绊线规则分析单元，用于对所接收的视频图像信息进行处理分析，检测视频图像中的运动目标，当检测到视频图像中有运动目标后，计算出运动目标在视频中的位置以及与摄像头的相对速度V；然后，依据运动目标在预警区域内的移动轨迹，得到运动目标在预警区域内的相对移动坐标[x(t),y(t)]，计算两坐标的卷积，作为预警区域差值，即S = x(t)*y(t)= ∫x(m)y(t-m)dm ，计算出该运动目标的危险系数Ω =V×α + S×β，发送到预警单元，其中α为预先设定的速度叠加系数，在0到1之间，β=1-α ；所述预警单元接收运动目标危险系数，如果接收到的危险系数超过设定的预警限值，则发出预警，并将预警信息进行记录，同时通过无线方式发送到远程监控平台和司机手机。

所述视频绊线规则由与微处理器连接的带有显示屏和输入功能的智能终端设定：在显示出的视频图像中，自动生成一个方框，手动修改方框的大小和位置，把需要监控的货物框选到方框中，方框的框选区域就是所划定的预警区域。所述方框位于摄像头覆盖到的监控区域内。

具体的，所述摄像头固定于运输车辆车头顶部，朝向车辆尾部。

本发明的优点是：可以仅使用一个摄像头，来完成车辆的预警和视频的实时监控。装置结构精简，体积小，通过外接笔记本电脑、平板电脑或其他智能终端来进行视频绊线规则设定。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图。

图2是本发明的系统示例俯视图。

图3是本发明的系统工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

在本发明中，通过在车上安装摄像头，采集车辆周边的视频图像信息，再将所采集的视频图像信息分三路传输到不同的处理模块。其中，一路输出到视频存储器，将所采集的视频图像信息进行储存；一路输出到无线通信模块，供远程实时查看视频信息，还有一路输出到处理器，进行视频绊线规则分析，来进行预警。

如图1所示，本发明包括：摄像头、微处理器、视频存储器、视频服务器、无线通信模块，所述视频服务器分别连接视频存储器、微处理器、摄像头和无线通信模块；所述微处理器包括视频绊线规则分析单元和预警单元。

本发明中，对重要物资运输车辆的预警分析主要是通过视频绊线规则设定和分析来实现的。在监控视频信息输出到视频绊线规则分析单元后，通过视频绊线规则设定组件（外接的笔记本电脑、平板电脑、手机等带有显示屏的智能终端），在所观察到的视频图像中，划定出一块预警区域，视频绊线规则分析单元则实时分析所划定预警区域内的视频图像信息，当有移动目标进入到预警区域内时，则向预警单元发送预警信息，预警单元即刻将所接收的预警信息进行记录，同时通过无线方式发送到远程的监控平台上和对司机发送预警通知。

远程监控人员和司机在接收到预警信息之后，可以通过监控平台远程控制无线通信模块，实时查看摄像头的监控视频，查看运输车辆周边的环境状况和预警原因，及时对预警信息进行处理。

如图3所示，本发明的工作过程详细描述如下。

所述摄像头，用于采集运输车辆周围的图像信息。

所述视频服务器，用于对摄像头采集到的视频图像进行统一管理，将所获取的视频图像按照需求进行压缩编码，再分别将压缩编码后的信息发送给视频存储器，无线通信模块和视频绊线规则分析单元。

所述视频存储器，接收来自视频服务器的视频图像信息，再将这些信息存储到存储介质中，进行留档。

所述无线通信模块，当远程客户端需要观看实时监控视频时，无线通信模块将实时获取监控视频，再发送到监控客户端。

所述视频绊线规则分析单元，用于对所接收的视频图像信息进行处理分析，检测视频图像中的运动目标。当视频绊线规则分析单元检测到视频图像中有运动目标后，计算出移动目标在视频中的位置，再通过移动目标在图像中的相对位移，计算运动目标与摄像头的相对速度。

然后，依据移动目标进在预警区域内的移动轨迹，得到运动目标在视频绊线规则单元设定的预警区域内的相对移动坐标[x(t),y(t)]，计算出预警区域差值S ，再结合运动目标的相对运动速度，运用叠加算法，计算出该运动目标的危险系数，发送到预警单元。

相对运动速度V：视频图像中所检测到的运动目标相对于运输货物的的速度。

速度叠加系数α：用于将相对运动速度转换为危险系数的一部分，其值在0到1之间，由对多次的实际测量相对运动速度，观察现场危险状况，再经过统计分析得出。实验中所使用的α取值范围在：0.402~0.735。

预警区域差值S：根据运动目标在预警区域内的相对移动坐标[x(t),y(t)]，计算两坐标的卷积，作为预警区域差值，即：S = x(t)*y(t)= ∫x(m)y(t-m)dm 。

差值系数β：用于将相对运动速度转换为危险系数的一部分，其值为1 –α。

危险系数Ω：用于表征预警区域内移动目标对所监测运输货物的危险性。其计算方法为：Ω = V×α + S×β。

视频绊线规则设定组件在显示出的视频图像信息中，自动生成一个方框，如图2所示，再依据货物在视频中的位置和货物预警需求，手动修改方框的四条边，把需要监控的货物框选到口字型方框中，当把方框的位置调整合适后，确定框选区域，则此框选区域就是所划定的预警区域。

所述预警单元，用于接收视频绊线规则分析单元计算出的运动目标危险系数，依据设定的预警限值，如果接收到的危险系数超过该预警限值，则发出预警。预警单元即即刻将所接收的预警信息进行记录，同时通过无线方式发送到远程的监控平台上和对司机发送预警通知。

如图2所示，本发明在货车车头顶部安装一个摄像头，朝向车辆尾部，调整好摄像头的角度，就可以将监控视频图像覆盖到车后的大部分区域，然后根据需求，在监控视频图像（即图中摄像头覆盖到的监控区域）中划定预警区域。