[发明专利]一种全景式隧道视频监视装置及方法

说明书

本发明涉及一种全景式隧道视频监视装置，包括成像模块、同步触发模块、通信模块、控制处理模块和显示模块；成像模块包括沿行车方向布设于隧道拱顶附近的若干个工业相机，用于连续采集隧道内各划分区间的俯视图像；同步触发模块包括信号发生器和信号分配器，用于产生特定的采集控制信号并同时发送给各工业相机；通信模块与成像模块、控制处理模块连接，用于实现相机配置参数和采集图像数据的实时传输；控制处理模块包括处理器、视频图像输入接口和输出接口和存储器，用于成像模块配置控制以及视频图像接收、全景拼接与存储；显示模块与控制处理模块的视频图像输出接口连接，用于显示隧道内的全景视频监控图像。

技术领域

本发明属于公路隧道运营管理技术，尤其涉及一种全景式隧道视频监视装置及方法。

背景技术

隧道是公路运营管理的特殊路段，交通事故发生率及事故后果严重程度显著高于普通路段。视频监视系统作为公路隧道机电的主要分项设施，在保障隧道运营安全和事故应急处置方面意义重大。

现有公路隧道视频监视系统，普遍由摄像机、通信设备、硬盘录像机和监视器构成。其中，摄像机沿隧道内侧壁安装，镜头光轴与行车方向呈锐角相交以采集摄像机前方路段视频图像。视频图像经通信设备传输到隧道管理所内硬盘录像机处直接压缩存储，同时在大屏幕等监视器上进行显示。

上述视频监视方案在公路隧道运营管理实际中，存在着以下几方面不足：

第一，在隧道内摄像机较多的情况下，监视器上只能显示部分摄像机的实时图像，全部摄像机图像的显示需要人工逐一或自动定时去切换画面，不能将隧道行车区间的所有场景整体、直观地展示出来；

第二，监视器即使能同时显示全部摄像机图像，所显画面也是一幅一幅的孤立场景图像，由于各图像场景间未经融合处理，监视画面内容连贯性差、易懂度低，不便于监视人员快速发现及追踪隧道内的异常情况；

第三，受隧道内摄像机布设及安装方式限制，当前图像处理技术无法对各摄像机图像进行快速而又准确的拼接显示。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种全景式隧道视频监视装置及方法，采用专门的监视装置并借助图像处理技术实现隧道内行车区间的全景式监视与显示。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种全景式隧道视频监视装置，包括成像模块、同步触发模块、通信模块、控制处理模块和显示模块；

所述成像模块包括沿行车方向布设于隧道拱顶附近的若干个工业相机，用于连续采集隧道内各划分区间的俯视图像；

所述同步触发模块包括信号发生器和信号分配器，用于产生特定的采集控制信号并同时发送给各工业相机；

所述通信模块与成像模块、控制处理模块连接，用于实现相机配置参数和采集图像数据的实时传输；

所述控制处理模块包括处理器、视频图像输入接口和输出接口和存储器，用于成像模块配置控制以及视频图像接收、全景拼接与存储；

所述显示模块与控制处理模块的视频图像输出接口连接，用于显示隧道内的全景视频监控图像。

进一步，所述的各工业相机距隧道路面的安装高度相等，镜头朝下且光轴与隧道路面垂直，相机感光元件的长边与行车方向平行。

进一步，所述工业相机的布设满足以下条件：相邻工业相机的成像视场沿行车方向具有一定重叠，且全部相机的成像视场合并后应覆盖整个隧道的纵向区间。

进一步，所述各工业相机上设有外部触发接口，还包括广角定焦镜头，在相同视场下图像分辨率相等。

另一方面，本发明提供一种基于上述装置的全景式隧道视频监视方法，包括以下步骤：