[发明专利]一种3D雷达智能卡口系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明属于交通电子与安防监控技术领域，具体涉及一种3D雷达智能 卡口系统及其处理方法。

背景技术

目前，常见的道路交通电子监控设备包括电子警察、高清卡口、雷达 测速仪等。其中电子警察的主要功能是摄录车辆的违章行为，如闯红灯、 不按车道行驶等，通常安装在城市道路交叉口；高清卡口对监控点的所有 经过车辆进行抓拍、分析、识别，从而具有协助公安缉查布控的作用；雷 达测速仪常用在高速公路监控，对超速车辆进行摄录。这三种设备组成了 目前平安城市、智能交通网络中最重要的数据采集子系统。虽然电子警察、 卡口及雷达测速仪已经得到了广泛的应用，但现有技术却仍然存在明显的 缺陷：

首先，电子警察及卡口系统主要通过地感线圈及视频分析的方式来监 控通过车辆停止线的车辆，并判断车辆是否存在违章行为。地感线圈在埋 设过程中的对路面施工不便，且维护成本较高，而视频分析方法对监控环 境要求较高：在低照度及恶劣气候(大雨、大雾等)条件下，准确性及可 靠性都急剧下降。

其次，过去的道路交通测速仪多专注于窄波束雷达，企图用窄波束来 定位车辆，但是这种方法很难精确定位车辆位置。目前的雷达测速系统大 都只能对单个车道的单个目标进行测速，大大限制了其应用范围也增加了 监控成本。

再者，目前很多电子警察、高清卡口、雷达测速仪系统都采用了视频 分析方法对监控视频进行智能处理，提取目标轨迹。考虑到目前高清监控 的分辨率已经要求达到500万像素以上且实时性要求较高，视频处理方法 所需的复杂硬件处理资源(FPGA、服务器等)，成为限制系统性能和成本的 重要因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D雷达智能卡口系统及其处理方法，该系统 能够实现多车道覆盖、精确定位车辆，并实现多目标测速功能，且能够全 天候工作，适合各种应用场景。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种3D雷达智能卡口系统，包括3D雷达传感器、高清摄像头、前端 主机、网络交换机和视频刻录设备，所述3D雷达传感器用于探测车辆的坐 标和速度值，并将数据传输至前端主机；高清摄像头分为两组，两组高清 摄像头均通过网络交换机与前端主机实现网络连接，第一组高清摄像头用 于近距离车辆特征图片抓拍，并将特征图片通过网络传送至前端主机，第 二组高清摄像头用于录制雷达监控范围内的实时视频，并将监控视频通过 网络传送至视频刻录设备中保存；

优选的，所述3D雷达传感器、高清摄像头均通过支架安装在卡口处的 标准道路杆件上，所述杆件高度为6m，3D雷达传感器的安装俯角为5°；

优选的，所述3D雷达传感器选用探测范围至少能够覆盖四条车道的雷 达传感器；所述第一组高清摄像头为每两条车道配备一台，或每三条车道 配备一台，每两条车道配备一台时，该高清摄像头的像素至少为200万， 每三条车道配备一台时，该高清摄像头的像素至少为300万；所述第二组 高清摄像头选用监控范围能够覆盖整个雷达监控范围的摄像头；

优选的，所述标准道路杆件上还设有补光灯，所述补光灯一一对应设 置在各高清摄像头旁侧；

优选的，所述前端主机、视频刻录设备、网络交换机均放置于路侧的 控制机箱中；

优选的，所述前端主机通过RS485串行接口接收3D雷达传感器送出的 目标监控数据包；所述高清摄像头、网络交换机、视频刻录设备以及前端 主机之间通过RJ45网络接口传输图片或视频数据。

一种上述系统的处理方法，第一组摄像头通过网络将连续的JPEG图片 流传送至前端主机，JPEG图片流帧率达到20帧/秒以上；

第二组摄像头通过网络将监控视频传送至视频刻录设备；前端主机通 过分析雷达监测数据，对目标的轨迹进行跟踪并识别车辆违章行为，根据 车辆经过时间和违章事件发生的时间，从JPEG图片流中抽取对应车辆的特 征图片，从视频刻录设备中截取相应的违章取证视频；

前端主机接收并存储一段时间内由第一组摄像头传来的连续JPEG格 式图片流，当违章事件发生时立刻从中检索出相应车辆的特征图片；

雷达每50毫秒送出一帧目标检测数据，每一帧数据中包含多个数据包， 其格式为：

其中，每个对象数据包的数据对应一个在雷达波束范围内的车辆或者 行人目标；