[发明专利]抛洒物智能检测装置与方法

说明书

 

技术领域

本发明属于智能视频分析监控领域，涉及图像处理、视频分析、模式识别、智能监控、人工智能等技术。

 

背景技术

随着我国经济的发展，交通运输行业日益发达，这使得交通问题日益严峻，交通事故频繁发生，引起国家和人民的深切关注。尤其在隧道、公路上，车流量大、车速较快，有时会有物体从车辆掉落或者发生故障车辆无法及时处理移动，进而造成车祸。抛洒物事件已经成为一个频发的交通事件，不仅一次事故影响的车辆多，还会造成二次事故，严重危害人们的生命财产安全，有时会造成无法预估的损失，由此引起的交通事故和造成的安全隐患已经成为急需要解决的问题。因此，如何快速准确地检测到隧道、公路上的抛洒物并报警，尽早发现安全隐患并及时排除，保持隧道、公路等的安全畅通成为交通安防领域重要的问题。公路、隧道抛洒物智能检测装置能够全天24小时无间断工作，时刻监督隧道公路的安全，保护人民生命财产安全，具有巨大的社会效益。目前，我国在公路、隧道抛洒物智能检测领域发展还不成熟，检测设备与技术还有很多缺陷，如实时性差，抛洒物误报、漏报，对环境适应性较差等。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供抛洒物智能检测装置与方法。本装置处理速度快、实时性好，对误报和漏报现象控制良好、检测精度高、对环境中的突发情况具有良好的适应性。

本发明采用的技术方案是：

该抛洒物智能检测装置与方法包括智能检测模块、显示模块和报警模块。

所述的智能检测模块主要包括彩色相机、保护装置、红外照明灯以及DSP处理芯片。其中，彩色相机采集到的是彩色视频图像，彩色相机通过网线与DSP处理芯片连接传输数据。彩色相机将图像传输给DSP处理芯片，DSP处理芯片主要是算法单元，提供抛洒物智能检测方案，彩色相机和DSP处理芯片封装在外壳中。外壳由不锈钢316L制成的圆柱形中空封装壳，外壳内部前端安装有透明玻璃，透明玻璃用于保护彩色相机和DSP处理芯片，彩色相机安装在靠近前端透明玻璃的一侧，DSP处理芯片安装在远离前端透明玻璃的一侧，同时彩色相机可以透过前端玻璃进行采集四周情况图像。外壳后端开有两个接线孔，一个孔用于连接电源线，给彩色相机以及DSP处理芯片供电，另外一个孔用于连接光纤电缆，用于将彩色相机采集的视频图像信号和DSP处理芯片处理得到的报警信号传输到百米或者千米外监控室。保护装置为遮雨罩，为弧形薄板状，安装在智能检测模块的外壳上，可以遮雨，延长装置使用寿命年限。红外照明灯提供夜间照明，探测距离为150米，确保在无背景光源的情况下，彩色相机能够正常进行图像采集工作。红外照明灯封装在圆柱形不锈钢保护壳中，智能检测模块的外壳的正下方，两个外壳刚性连接，不锈钢保护壳尾部开孔连接电源线给红外灯供电。

所述的显示模块为显示屏，安装在监控室中，接收彩色相机传输来的视频信息并实时显示。同时接收DSP处理芯片处理得到的抛洒物信息并显示。

所述的报警模块为报警器，用于接收DSP处理芯片处理得到抛洒物报警信号，提示监控人员及时对隧道、公路上的抛洒物进行处理。

利用上述抛洒物智能检测装置与方法监控步骤为：

（1）      彩色相机采集的彩色图像信息，同时传输到显示模块和DSP处理芯片，显示模块实时显示隧道、公路实况信息，DSP处理芯片接收彩色相机传输来的彩色视频图像信息进一步智能识别处理。

（2）      DSP处理芯片将接收到的彩色视频图像信息进行背景建模、前景检测、保护区域的设定、前景匹配更新、抛洒物判断处理流程，得到抛洒物信息。

（3）      DSP处理芯片将处理结果传输给报警模块，同时将抛洒物信息传输给显示模块，显示出抛洒物信息，提示监控人员进行下一步处理。

本装置采用的抛洒物智能检测方法主要包括背景建模、前景检测、保护区域的设定、前景匹配更新、抛洒物判断。

所述背景建模主要是依据视频采集模块输入的彩色视频图像进行模式识别，智能建立自适应学习背景模型。利用视频图像的明亮度、色度信息建立起背景模型。由于算法在嵌入式设备中进行执行运算，算法所采用的数据信息全部为整型参量。依次遍历图像中像素点，对每一个像素点寻找其八邻域像素点，依据种子点以及八邻域信息建立高斯模型，高斯模型参数有明亮度、色度、饱和度、权重、方差信息。对每一个种子点建立起高斯模型。