本發(fā)明屬于智能交通和道路交通安全技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種驗(yàn)證IPv6與IPv4雙棧兼容的道路監(jiān)控視頻分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著智慧城市、平安城市、智慧交通的深化，遍布于道路的大街小巷的視頻監(jiān)控正成為維護(hù)交通秩序，社會(huì)治安的有利武器。智能視頻分析技術(shù)（IVS技術(shù)），進(jìn)入中國(guó)已有些年頭，隨著平安城市的建設(shè)和城市監(jiān)控建設(shè)的普及，近兩年來(lái)智能視頻監(jiān)控迎來(lái)了發(fā)展的新契機(jī)。智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣，比如交通應(yīng)用：如車牌識(shí)別技術(shù)，當(dāng)車輛違章時(shí)通過(guò)圖像分析識(shí)別出車牌；其二為安防應(yīng)用，就是當(dāng)值班人員面對(duì)十、百、千的攝像機(jī)，無(wú)法真正的在風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生時(shí)預(yù)防或干預(yù)，多數(shù)靠事后回放相關(guān)的圖象；其他還有很多應(yīng)用場(chǎng)景，如商業(yè)上人流統(tǒng)計(jì)、防止扒竊等等。以上應(yīng)用的理念是將分析和識(shí)別轉(zhuǎn)交給計(jì)算機(jī)或者芯片，從而使人從“死盯”監(jiān)視器的工作中解脫出來(lái)，由計(jì)算機(jī)對(duì)視頻信息進(jìn)行分析，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題的時(shí)候，產(chǎn)生報(bào)警。

目前，現(xiàn)有道路智能監(jiān)控設(shè)備分析功能少，需要搭載的硬件系統(tǒng)昂貴，并且部署必須集中在機(jī)房等不足。現(xiàn)有道路智能監(jiān)控設(shè)備至支持ipv4協(xié)議，終端用戶必須通過(guò)路由器才能獲取分析結(jié)果。本發(fā)明因此而來(lái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種IPv6與IPv4雙棧兼容的道路監(jiān)控視頻分析系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)多項(xiàng)圖像分析功能進(jìn)行性能優(yōu)化，功耗低、發(fā)熱量少，可以在低功耗無(wú)風(fēng)扇的室外工控機(jī)上運(yùn)行。為工控機(jī)操作系統(tǒng)配置ipv6通信模塊，并在應(yīng)用層采用web service技術(shù)，對(duì)外提供統(tǒng)一的信息交互接口，使得所有支持ipv6的設(shè)備均可訪問(wèn)道路監(jiān)控智能分析的結(jié)果。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種IPv6與IPv4雙棧兼容的道路監(jiān)控視頻分析系統(tǒng)，包括布設(shè)于道路各監(jiān)控點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭，所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過(guò)交換機(jī)連接監(jiān)控管理端，所述監(jiān)控管理端包括中央管理服務(wù)器和存儲(chǔ)服務(wù)器，所述中央管理服務(wù)器用于管理和控制網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)工作，所述監(jiān)控管理端連接視頻分析端，所述視頻分析端包括視頻分析集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器以及工控機(jī)，所述視頻分析集服務(wù)器包括多個(gè)檢測(cè)功能組，所述工控機(jī)包括ipv6通信模塊、報(bào)警模塊和信息交互接口，所述工控機(jī)的應(yīng)用層通過(guò)web service構(gòu)建；所述視頻分析端獲取視頻信息，通過(guò)多線程機(jī)制調(diào)度至不同的CPU處理單元并行計(jì)算，根據(jù)不同的檢測(cè)功能組對(duì)視頻信息進(jìn)行處理分析，得出檢測(cè)結(jié)果，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)格式封裝，通過(guò)ipv6協(xié)議發(fā)送信息；當(dāng)檢測(cè)功能組檢測(cè)到相應(yīng)的交通事件超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，通過(guò)報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。

優(yōu)選的，所述工控機(jī)在獲取視頻信息后，進(jìn)行預(yù)處理，包括對(duì)視頻信息進(jìn)行綜合背景差分，得到視頻幀信息。

優(yōu)選的，所述檢測(cè)功能組包括：道路擁堵檢測(cè)模塊、車輛計(jì)數(shù)模塊、違章停車檢測(cè)模塊、道路異常檢測(cè)模塊、道路侵占檢測(cè)模塊、非機(jī)動(dòng)車闖入檢測(cè)模塊、逆行檢測(cè)模塊、應(yīng)急車道違行檢測(cè)模塊、煙火檢測(cè)模塊及霧霾檢測(cè)模塊。

優(yōu)選的，所述ipv6通信模塊與中心機(jī)房和用戶終端通信連接，所述中心機(jī)房和用戶終端安裝有監(jiān)控客戶端，所述監(jiān)控客戶端包括視頻分析管理模塊，用于對(duì)視頻分析集服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、管理，查看分析結(jié)果或者查看工作站狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明對(duì)分析算法進(jìn)行集成優(yōu)化，綜合背景分析功能，并對(duì)各個(gè)不同的算法靈活定義其檢測(cè)頻度以及檢測(cè)幀率，功耗低、發(fā)熱量少，使其在不失核心信息的同時(shí)可以在低功耗無(wú)風(fēng)扇的室外工控機(jī)上可以部署運(yùn)行。為工控機(jī)操作系統(tǒng)配置ipv6通信模塊，并在應(yīng)用層采用webservice技術(shù)，對(duì)外提供統(tǒng)一的信息交互接口，使得所有支持ipv6的設(shè)備均可訪問(wèn)道路監(jiān)控智能分析的結(jié)果。該方式彌補(bǔ)了原有ipv4協(xié)議，終端用戶必須通過(guò)路由器才能獲取該結(jié)果這一弱點(diǎn)，使得終端用戶可以直接訪問(wèn)道路監(jiān)控智能分析服務(wù)，很大程度提供信息傳輸?shù)臅r(shí)效性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明IPv6與IPv4雙棧兼容的道路監(jiān)控視頻分析系統(tǒng)的部署架構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明多線程調(diào)度示意圖；

圖3為本發(fā)明視頻分析流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

實(shí)施例：

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種IPv6與IPv4雙棧兼容的道路監(jiān)控視頻分析系統(tǒng)，包括布設(shè)于道路各監(jiān)控點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭，每一路的網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過(guò)交換機(jī)和光纖轉(zhuǎn)換器連接到大型交換機(jī)，大型交換機(jī)連接監(jiān)控管理端，監(jiān)控管理端包括中央管理服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器和客戶端設(shè)備。

中央管理服務(wù)器用于管理和控制網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)工作，存儲(chǔ)服務(wù)器用于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采集的視頻信息。

監(jiān)控管理端連接視頻分析端，視頻分析端包括視頻分析集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器以及工控機(jī)，視頻分析集服務(wù)器包括多個(gè)檢測(cè)功能組，工控機(jī)包括ipv6通信模塊、報(bào)警模塊和信息交互接口，工控機(jī)的應(yīng)用層通過(guò)web service構(gòu)建。視頻分析端獲取視頻信息，通過(guò)多線程機(jī)制調(diào)度至不同的CPU處理單元并行計(jì)算，多線程機(jī)制調(diào)度如圖2所示，根據(jù)不同的檢測(cè)功能組對(duì)視頻信息進(jìn)行處理分析，得出檢測(cè)結(jié)果，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)格式封裝，通過(guò)ipv6協(xié)議發(fā)送信息；當(dāng)檢測(cè)功能組檢測(cè)到相應(yīng)的交通事件超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，通過(guò)報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。

視頻分析端可以部署于分析工作站或者前端路側(cè)工控機(jī)，基于監(jiān)控視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)道路狀況檢測(cè)及交通事件檢測(cè)，并根據(jù)報(bào)警規(guī)則向服務(wù)器報(bào)警，或?qū)⒎治鼋Y(jié)果上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

如圖3所示，工控機(jī)在獲取視頻信息后，進(jìn)行預(yù)處理，包括對(duì)視頻信息進(jìn)行綜合背景差分，通過(guò)綜合背景差分無(wú)需對(duì)每個(gè)檢測(cè)功能組進(jìn)行背景差分計(jì)算，優(yōu)化性能。對(duì)差分完的視頻幀信息進(jìn)行各個(gè)檢測(cè)功能組的處理，分析得出結(jié)果。

檢測(cè)功能組包括：道路擁堵檢測(cè)模塊、車輛計(jì)數(shù)模塊、違章停車檢測(cè)模塊、道路異常檢測(cè)模塊、道路侵占檢測(cè)模塊、非機(jī)動(dòng)車闖入檢測(cè)模塊、逆行檢測(cè)模塊、應(yīng)急車道違行檢測(cè)模塊、煙火檢測(cè)模塊及霧霾檢測(cè)模塊。

道路擁堵檢測(cè)模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)控道路的擁堵程度，統(tǒng)計(jì)一定時(shí)間段內(nèi)的車流量、車輛速度、車輛區(qū)域與路面區(qū)域比值等，按比例得出擁堵系數(shù)：

道路擁堵系數(shù)t（范圍為1~10，其中1為不擁堵，10為非常擁堵），可由用戶設(shè)定閾值，當(dāng)擁堵指數(shù)大于預(yù)設(shè)值時(shí)，向服務(wù)器報(bào)警，并將擁堵路段的位置信息、擁堵程度、擁堵時(shí)間等信息上傳到服務(wù)器。

車輛計(jì)數(shù)模塊，車輛計(jì)數(shù)功能主要對(duì)機(jī)動(dòng)車道上行駛過(guò)某一指定區(qū)域內(nèi)的車輛進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且可以將車輛數(shù)量信息實(shí)時(shí)上傳到服務(wù)器。算法主要思路：預(yù)先選取檢測(cè)區(qū)域后，當(dāng)該方向的車輛中心通過(guò)該區(qū)域時(shí)，該方向的車流量自增1。

違章停車檢測(cè)模塊，違章停車檢測(cè)應(yīng)用對(duì)路邊禁停區(qū)域的非法停車進(jìn)行檢測(cè)，并將非法停車的車輛信息上傳到服務(wù)器。支持同時(shí)檢測(cè)多個(gè)區(qū)域。算法主要思路：預(yù)先選定違停區(qū)域后，當(dāng)進(jìn)入?yún)^(qū)域車輛靜止時(shí)間累計(jì)超過(guò)時(shí)間T后，判定該輛車違停。

道路異常檢測(cè)模塊，道路異常檢測(cè)對(duì)通過(guò)對(duì)道路通行區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的遺留物及因交通事故導(dǎo)致的占道車輛，并向服務(wù)器進(jìn)行報(bào)警。算法主要思路：預(yù)先選定道路通行區(qū)域后，當(dāng)該區(qū)域由物體靜止時(shí)間累計(jì)超過(guò)時(shí)間T后，判定有遺留物或因交通事故導(dǎo)致的占道車輛。

道路侵占檢測(cè)模塊，道路侵占檢測(cè)對(duì)路側(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢測(cè)區(qū)域內(nèi)違建，地?cái)偟日嫉佬袨?，并向服?wù)器進(jìn)行報(bào)警。算法主要思路和違章停車檢測(cè)相同。

闖入檢測(cè)模塊，闖入檢測(cè)對(duì)機(jī)動(dòng)車道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢測(cè)行人、非機(jī)動(dòng)車是否違章穿越或者行駛在機(jī)動(dòng)車道上，并向服務(wù)器進(jìn)行報(bào)警。

逆行檢測(cè)模塊，對(duì)道路通行區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢測(cè)是否有機(jī)動(dòng)車有逆行違章行為，并向服務(wù)器進(jìn)行報(bào)警。算法主要思路：預(yù)先選定車道的正確行使方向，當(dāng)進(jìn)入該區(qū)域的車輛累計(jì)違停概率超過(guò)時(shí)，該車被判為逆行。

應(yīng)急車道違行檢測(cè)模塊，對(duì)應(yīng)急車道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。檢測(cè)是否有機(jī)動(dòng)車違章占用應(yīng)急車道，并向服務(wù)器進(jìn)行報(bào)警。算法主要思路和違章停車檢測(cè)相同。

煙火檢測(cè)模塊，對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)進(jìn)行煙火檢測(cè)，如發(fā)生煙火事件，向服務(wù)器進(jìn)行報(bào)警。

霧霾檢測(cè)模塊，對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)進(jìn)行霧霾檢測(cè)，如檢測(cè)霧霾比較嚴(yán)重，向服務(wù)器進(jìn)行報(bào)警。

ipv6通信模塊與中心機(jī)房和用戶終端通信連接，中心機(jī)房和用戶終端安裝有監(jiān)控客戶端。針對(duì)每路視頻流，可同時(shí)開啟以上10種分析應(yīng)用或開啟部分應(yīng)用。用戶終端可以直接訪問(wèn)道路監(jiān)控智能分析服務(wù)，對(duì)視頻分析集服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、管理，查看分析結(jié)果或者查看工作站狀態(tài)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。