一种基于电子警察的图像数据参数数据混合方法

摘要

本发明公开了一种基于电子警察的图像数据参数数据混合方法。涉及到智能交通系统控制技术领域，尤其是电子警察抓拍违法车辆图像数据交通参数的混合处理技术。其特征是除了图像数据采集模块、视频检测模块、JPEG压缩模块，数据上载模块外，设置了图像数据参数数据混合模块，在传输之前利用所说的混合模块对图像参数数据的混合压缩以及传输之后利用所说的分离模块对其进行解压分离。在交通流量监控参数的传输中，有效的利用了比特流量，扩大了信息量的传输，改善了图像数据参数传输流量大所占存储空间大的负荷状况；而且在同等条件下扩充了信息量。不需要对硬件系统进行改变而扩展了功能。

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通系统控制技术领域，尤其是电子警察抓拍违法车辆图像数据参数数据的混合处理技术。

背景技术

在城市智能交通系统控制技术领域中，智能交通信息统计系统和电子警察执法处罚系统是两个重要的组成部分。其中交通信息统计系统可以对一个大范围内的公路路况信息进行及时、准确地采集和统计，信息参数包括道路占有率、车流密度、车队长度、流通量、平均速度等，能为道路疏导提供有力的理论依据；而电子警察执法处罚系统则可以对超速、逆行、闯红灯、禁停、压黄线、抢占公交车道等一系列违章现象进行准确、稳定、自动、全天候的监控、执法和处罚。仅以视频电子警察执法处罚系统的机动车闯红灯违章视频监测系统为例，其工作系统可分为前端视频检测与抓拍系统、路口局部数据处理系统、远程数据传输系统、中心数据管理与处罚系统四部分。前端视频检测与抓拍系统利用线圈触发的视频车辆检测单元，检测到有车辆通过禁行车道时，通过主控机控制闯红灯违法抓拍单元拍摄违法车辆号牌图片和该方向的2-25幅连续全景图片，为确保所拍照片能够作为民警执法依据；视频检测单元同时对交通流量参数、车辆排队参数、车辆道路占有率参数、车辆平均速度参数进行采集。所有处理结果都存储于路口局部数据处理系统主控机的存储单元中。存储信息则可以通过通信子系统由人工控制下载给笔记本计算机，或自动通过光纤、无线等传输方式传给中心端数据管理子系统。在已有技术中全景图片数据与交通流量等参数是以位图格式与ASCII码文件分别传输的；在24小时不间断的监控中这些成千上万的图像数据与流量等参数往往形成传输流量大、所占存储空间大的负荷状况。本发明的目的就是公开一种方法，把基于电子警察的图像数据参数数据混合传输以改善上述的不足，以期获得较好的传输流量与存储空间状况。

发明内容

实现本发明的技术方案是这样的：

一种基于电子警察的图像数据参数数据混合方法，包括图像数据采集模块、视频检测模块、JPEG压缩模块，以及数据上载模块，其特征是设置了图像数据参数数据混合模块。根据所述的图像数据参数数据混合方法，其特征是图像数据参数数据混合模块包括如下步骤：

(1)存储图像数据与交通参数数据；

(2)压缩图像数据、编码交通参数数据；

(3)读取图像位图调用灰阶分析函数，找出固定灰阶值所对应的X值和Y值，并转换为二维数组；

(4)读取交通参数数据，调用编码函数转换为二维数组；

(5)读取二位数组，找出插值坐标，如果没有找出插值坐标，则继续读取交通参数数据，继续调用编码函数转换为二维数组；

(6)如果找出插值坐标，则继续进行二维插值，包括负值的插值变量；

(7)扩容变量，行和列增值存储偏移变量；

(8)调用位图生成函数，生成混合位图数据。

根据所述的图像数据参数数据混合方法，其特征还具有，所述的上载模块通过主机接口将混合位图数据上载给主机后，有一数据分离模块，将图像数据分离给图像数据库存储，将交通参数数据分离给交通参数检测数据库存储。根据所述的图像数据参数数据混合方法，其特征还具有所述的数据分离模块的工作步骤是图像数据参数数据混合模块工作步骤的逆步骤。

本发明在电子警察视频监测系统主体部分实施，在DSP芯片中完成对图像数据的检测、混合步骤后，将获取的混合位图数据，采用标准的JPEG压缩方式压缩，由于受DSP本身存储空间的限制，为了保存必要的图像数据，必须将这些混合图像数据上载到主机上，这一工作由数据上载模块通过主机接口完成。

本发明的优点及积极效果在于有效的利用了比特流量，扩大了信息量的传输，改善了图像数据与流量等参数传输流量大所占存储空间大的负荷状况。例如抓拍车辆违法全景图2幅/帧/秒，存储量是3MB左右，压缩为JPEG格式后的信息存储量每幅是720K左右，与此同时视频检测单元对交通流量、车辆排队等参数形成的ASCII码文件每秒每帧存储量约20K左右，采用本发明之前两种信息需要分别单独传输，尤其是交通流量监控参数是连续不断的海量参数情况下，传输流量颇大；采用本发明所说的图像数据参数数据混合方法后，每秒每帧约20K的ASCII码文件被嵌入到每秒每帧2幅的位图中去，不再单独分别传输；混合文件压缩为JPEG格式后的信息存储单位仍然是720K左右，通过数据通信子系统的上载模块由人工控制下载给笔记本计算机，或自动通过光纤、无线等传输方式传给中心端数据管理子系统。减少了交通流量监控参数的海量传输，而且在同等条件下扩充了信息量。这样对于违章闯红灯行为既有违章抓拍图像，又有交通流量信息等参数，对于一些交通事故引发原因、违法处罚引发的争议、责任判定等提供了有力的证据。

附图说明

图1是本发明所说的图像数据参数数据混合方法原理示意图

图2是本发明所说的图像数据参数数据混合模块程序流程图

图3是本发明实施例的工作流程示意图

图4是实施本发明的电子警察视频监测系统主体部分结构示意图

图5是说明本发明实施例的交通流量参数转换二位数组表

图6是说明本发明实施例总的工作流程示意图

具体实施方式

从图1图2可以看出本发明与已有技术不同在于，较原来的图像数据采集模块、视频检测模块、JPEG压缩模块，以及数据上载模块等功能模块上，设置了图像数据参数数据混合模块。图像数据参数数据混合模块主要由下面的几个关键步骤实现：一是图像数据采集模块采集的位图按水平(X轴)垂直方向(Y轴)扫描找出灰阶接近某值的点，即读取图像位图调用灰阶分析函数，找出固定灰阶值所对应的X值和Y值，并转换为二维数组；二是对交通流量等参数编码形成二维数组，三是读取二位数组，找出插值坐标，如果没有插值坐标，则继续读取交通参数数据，调用编码函数转换为二维数组；四是如果判断是二维数组即进行二维插值，包括负值的插值变量；再扩容变量，行和列增值存储偏移变量；调用位图生成函数生成混合位图数据。用C语言数据结构表示其混合结构定义如下：

混合结构定义

struct SaveFilestruct{                     //保存文件结构

            WORD    SofType；           //软件版本   1

            ShortString LkName；        //路口名     2

            ShortString FaXang；      //方向         3

            BYTE LineType；            //抓拍原因    4

            double    Speed；         //速度测试    5

            BYTE  SaveJpgCount；    //最多可以存放25张    6

            int    SaveBuffer[30]；  //文件存储地址7

            double  RedTime；        //红灯时间    8

            ShortString DataAndTime；//抓拍时间    9

            ShortString UserName；   //用户名      10

            ShortString CarPa；      //车牌        11

            BYTE    CarType；        //车型        12

            BYTE    ChuFa；          //是否处罚    13

            //-----------追加参数数据文件结构

            int  ZqPoliceNo；       //值勤警察编号

            int     XsSpeed；       //限速值

            BYTE  SourceType；      //抓拍设备 1：一体化电子警察，2：快球抓拍，3：

移动抓拍，4：其它抓拍

      …

      …

      等

    }

获取的混合数据压缩格式采用标准的JPEG压缩方式。

根据对成百上千的电子警察图像数据进行分析发现，闯红灯违法抓拍单元拍摄的违法车辆号牌图片和该方向的连续全景图片的灰阶中，部分灰阶变化是极小的。例如在该图片的256灰阶中2-10个亮度层次范围就是一个常量，存在一个可利用的灰阶区域；在不影响抓拍照片的内容的前提下，嵌入与照片位图格式相容的插值是有可能的，因此可利用的灰阶区域为内插交通流量监控参数提供了可行的平台。例如调用灰阶分析函数以及边缘检测法判断边缘，然后记录边缘的矩阵值，把两个做比较，设置允许差错范围，例如2-10灰阶范围中边缘数据里有90个以上的值一致就可以认定为可利用的灰阶值。知道了可利用的灰阶值就可以找出相对应的X、Y值，位图本身就是一个二维的位数组，它与图像的图素一一对应。利用C语言中的符号类型或浮点类型就可以表示出来从而转换为二维数组。另一方面交通流量等参数通过图5表格可以看出来，使用内存分配进程函数即可动态生成二维数组。创建混合数据的基本元素是完全具备的。

图3图4给出了本发明实施的工作流程及其在电子警察视频监测系统主体部分实施需要的条件。图3中明显看出“创建混合数据”这一关键环节是已有技术原有工作流程中所不具有的。需要指出的是所述的上载模块通过主机接口将混合位图数据上载给主机后，有一数据分离模块，将图像数据分离给图像数据库存储，将交通参数数据分离给交通参数检测数据库存储。该数据分离模块工作步骤是图像数据参数数据混合模块工作步骤的逆步骤。图4给出的实施例说明由DSP芯片、现场可编程器件(CPLD)，同步动态随机存取存储器(SDRAM)，以及工控机等组成电子警察视频监测系统主体部分，是完成图像采集、视频检测、图像与参数数据混合以及图像压缩保存等一系列工作的基础条件。图6给出了本发明实施例总的工作流程示意图。可以看出在网络或控制协议中我们经常要传送的不是简单的比特流，而是多种数据组合起来的一个整体，其表现形式是一个结构体。需要传送的格式是压缩后的JPEG格式，尽管JPEG是应用最广泛的图片格式之一，采用一种特殊的有损压缩算法将不易被人眼察觉的图像颜色删除，但是它能达到较大的压缩比(可达到2∶1甚至40∶1)自然是本发明设计传输时首选的，我们仅仅要做的重点工作就是在传输之前利用本发明所说的混合模块对图像参数数据的混合压缩和传输之后利用所说的分离模块对其进行解压分离。不需要对硬件系统进行改动而扩展了功能，达到本发明的目的。