一種基于衛(wèi)星定位信號的攝像跟蹤系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于交通管理領域，具體設及一種基于衛(wèi)星定位信號的攝像跟蹤系統(tǒng)及方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 機動車駕駛?cè)丝颇慷荚囁追Q場地道路駕駛，駕駛?cè)诵柙诳荚噲龅貎?nèi)完成公安部 《123》號令要求的若干科目方為考試合格。根據(jù)駕駛?cè)松觐I的機動車駕駛?cè)藴蜀{級別不同， 完成的科目也不同，如準駕級別為C1，則需要在考試場地內(nèi)完成"倒車入庫"、"坡路定位停 車和起步"、"側(cè)方位停車"、"直角轉(zhuǎn)彎"四個科目。隨著人們生活水平的不斷提高，進行機動 車駕駛?cè)丝荚嚨膶W員也逐年增加，考試監(jiān)管的難度也在不斷增大。在考場內(nèi)為防止學員替 考、設置標準位置舞弊等行為、在考場中不斷引入了如指紋身份識別、考試過程全景拍攝等 手段。但運些手段仍有一些不足，很多屯、存饒幸的學員仍尋找一些考試場地的漏桐，為其考 試過程中舞弊提供便利。
[0003] 現(xiàn)在我國已實現(xiàn)場地道路駕駛電子化考試的地區(qū)所使用的考試系統(tǒng)都要求車內(nèi) 的車載電腦配置視頻監(jiān)控和視頻文件上傳的功能。與此同時在考試場地內(nèi)設置全景攝像 機，拍攝和記錄考試場地內(nèi)所有車輛的考試情況，并上傳至監(jiān)管中屯、的功能。運些手段在很 大程度上解決了考試車內(nèi)和車外考試監(jiān)控的問題，但是對于某一考試學員或某一車輛的考 試全程跟蹤仍存在一些不足。如車內(nèi)的視頻監(jiān)控圖像一般只監(jiān)控駕駛?cè)巳四樅蜕矸?，室?全景攝像機觀察的是所有車輛和所有科目，其細節(jié)程度仍存在很大不足，即便有云臺可進 行遙控，但聚焦位置和場地死角仍會導致視頻拍攝的不清晰或者有漏桐。
[0004] 考試視頻監(jiān)控的另外一層意義在于要通過視頻地監(jiān)管，把考場內(nèi)的誤判率降低。 所謂誤判是指由于場地信號被干擾，造成不具備考試條件下的考試場地給機動車駕駛?cè)嗽?考試過程中產(chǎn)生了錯誤的判斷，從而導致其錯誤的被扣除分數(shù)或者本該扣除分數(shù)的情況但 沒有被扣除相應分數(shù)。運在任何一種電子化考試過程中都有可能發(fā)生，例如采用開關(guān)量信 號為判定依據(jù)的考試場地，其誤判的原因多出現(xiàn)在場地內(nèi)設置的光電、霍爾等傳感器受到 天氣或人為因素的影響，如雪片、落葉、機動車尾氣對光電信號的干擾再如大風對霍爾傳感 器德干擾等。新一代的電子化考試場地使用差分GPS作為信號評判依據(jù)，但也會受到云層、 GPS漂移等因素的影響。發(fā)生了誤判就會產(chǎn)生糾紛，那么通過視頻監(jiān)控和人為干預可W對誤 判采取措施予W糾正，同時也是對考試設備進行糾錯和調(diào)整的信息源頭。而運方面的監(jiān)控 無論是考試場地的全景攝像或者考試車內(nèi)的攝像都是很難滿足作為判定依據(jù)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種基于衛(wèi)星定位信號 的攝像跟蹤系統(tǒng)及方法。
[0006] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] -種基于衛(wèi)星定位信號的攝像跟蹤系統(tǒng)，包括定位衛(wèi)星、設置在考試場地內(nèi)的固 定衛(wèi)星信號接收基站、設置在考試車輛上的車載評判系統(tǒng)、設置在控制中屯、的數(shù)據(jù)庫服務 器、應用程序服務器和視頻監(jiān)控服務器，W及設置在考試場地內(nèi)的攝像機云臺；
[0008] 所述固定衛(wèi)星信號接收基站能夠進行基準衛(wèi)星定位W及數(shù)據(jù)傳輸；
[0009] 所述車載評判系統(tǒng)上設有差分GI^衛(wèi)星接收點；
[0010] 所述定位衛(wèi)星向固定衛(wèi)星信號接收基站發(fā)射衛(wèi)星定位信號，該信號經(jīng)過校準后保 持一個固定值，即基準值，當衛(wèi)星定位信號根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的情況產(chǎn)生定位的漂移時即 產(chǎn)生偏移量，所述固定衛(wèi)星信號接收基站將該偏移量發(fā)送給車載評判系統(tǒng)，進而對考場內(nèi) 的考試車輛進行精確定位；
[0011] 所述車載評判系統(tǒng)將考試車行駛的衛(wèi)星定位的經(jīng)締度信息傳送回控制中屯、，由控 制中屯、的數(shù)據(jù)庫服務器在數(shù)據(jù)表中檢索出預置點點號，將此數(shù)據(jù)發(fā)送給視頻監(jiān)控服務器， 由視頻監(jiān)控服務器將調(diào)用控制點的指令發(fā)送給預置的攝像機云臺，控制該攝像機云臺上的 攝像機進行跟蹤。
[0012] 所述固定衛(wèi)星與車載評判系統(tǒng)之間的信號采用無線信號。
[0013] 所述固定衛(wèi)星信號接收基站對考試場地內(nèi)的科目邊緣進行定位，當考試車輛從一 側(cè)進入該區(qū)域即確定為科目的起始點信號;考試車輛在科目內(nèi)進行考核時，所述固定衛(wèi)星 信號接收基站能夠?qū)崟r捕捉考試車輛的衛(wèi)星定位信號。
[0014] 所述數(shù)據(jù)表中包括W下信息:考試學員信息、考試車信息、考試科目場地信息、預 置點位置信息、衛(wèi)星定位范圍信息、考試人、車、科目、預置點、衛(wèi)星定位范圍聯(lián)系表。
[0015] 所述攝像機云臺和控制中屯、的視頻監(jiān)控服務器之間采用485總線進行連接，使用 計算機串口進行輸出，如果控制距離在200米距離范圍內(nèi)則使用無源RS232-485接口設備， 如果距離在200米W上則使用有源RS232-485接口設備;輸出數(shù)據(jù)格式為1位起始位、8位數(shù) 據(jù)位、無校驗位，波特率2400B/S。
[0016] 所述攝像機云臺采用能夠支持PELC0-P協(xié)議的平臺。
[0017] 利用所述基于衛(wèi)星定位信號的攝像跟蹤系統(tǒng)實現(xiàn)的攝像跟蹤方法如下：
[0018] S1，確定考試科目起始位置觸發(fā)信號；
[0019] S2,確定攝像機拍攝每個考試科目的最佳攝像位置，角度，將運些信息作為云臺預 置點存儲，等待調(diào)用；
[0020] S3,將考生選定的考試車，考試科目及選擇的場地形成考試信息基本表，等待與預 置點?胃息關(guān)聯(lián)；
[0021] S4,根據(jù)考場選定的考試科目和場地，確立考生、考車、選取科目及場地、預置點聯(lián) 合信息；
[0022] S5,當接收到科目的起始點信號時，調(diào)用預置點，形成圖像拍攝；
[0023] S6,判斷是否存在科目內(nèi)預置點，如果是，則轉(zhuǎn)入S7,如果否，則轉(zhuǎn)入S8;
[0024] S7，根據(jù)科目內(nèi)信號觸發(fā)，調(diào)用預置點；
[0025] S8,科目考試結(jié)束，等待進入下一個科目；
[00%] S9,判斷所有科目是否都已考試，如果是，則轉(zhuǎn)入S10,如果否，則返回S5;
[0027] S10,調(diào)用發(fā)車點預置點，攝像機轉(zhuǎn)向考試車場地駕駛發(fā)車位置。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明根據(jù)機動車駕駛?cè)诵旭偟目荚嚳?目，結(jié)合場地內(nèi)考試信號設計和實現(xiàn)了一種室外帶有云臺攝像機的捕捉和圖像跟蹤裝置， 能有效地對某一車輛或者某一學員在考試過程中的車體動作進行拍攝。其優(yōu)勢在于能針對 某一考試車或者駕駛?cè)说目荚嚾^程進行拍攝，考試過程可W與學員的考試信息掛鉤和歸 檔。
【附圖說明】
[0029] 圖1本發(fā)明方法的步驟框圖
[0030] 圖2本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0031] 圖3本發(fā)明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫信息結(jié)構(gòu)圖
[0032] 圖4本發(fā)明系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述：
[0034] 本發(fā)明的方案具體如下：
[0035] 第一、攝像場景的定位
[0036] 場地道路駕駛的考試場地由若干考試科目構(gòu)成，運些考試科目按照一定的路線被 組織在一起，兩個不同的科目之間有考場內(nèi)道路進行連接，最終形成一個環(huán)路。即考生從出 發(fā)點出發(fā)開始考試在通過所有科目后車輛還回到出發(fā)點。車輛在進入每個考試科目的時候 都會觸發(fā)該科目的起始信號。本發(fā)明起始信號采用的是衛(wèi)星定位信號，包括GPS、北斗、格羅 納斯等，運類安裝在考試車上的差分GPS信號行駛到預先設定的考試科目范圍內(nèi)則表示該 考試科目開始。標定了一個開始信號，從而使得無論是設置在場地上的還是安裝在車體上 的信號采集裝置進行判定的處理。從監(jiān)管的角度上來講，考試開始信號標明了考試車所在 的位置，運個位置前后誤差通常情況不超過20CM，使用差分衛(wèi)星定位信號的誤差一般不超 過5CM。運樣也給需要跟蹤的攝像機提供了一定程度的位置信息。當某一車輛觸發(fā)考試科目 開始信號時，可W將攝像機鏡頭精準的定位于該考試科目區(qū)域。
[0037] 第二、與考生和考試車信息的關(guān)聯(lián)
[0038] 為了實現(xiàn)攝像頭針對某考試車輛和某考試學員的攝像跟蹤，必須首先獲得某學員 考試的科目和場地信息。在一個綜合的場地道路駕駛考場內(nèi)，往往要有多個相同的科目，與 事先改裝的考試車相配套。比如"側(cè)方停車"科目是考試時間最長的科目，則相應的在一個 考場內(nèi)設置多個側(cè)方停車位，直角轉(zhuǎn)彎是考試用時最短的科目，則該考試科目的場地就相 對較少。如果考試車輛比較多，則考慮適當?shù)脑黾幽晨颇靠紙龅臄?shù)目，運樣可W保證考試的 流楊，防止多數(shù)學員停車在考試路上，等待考試科目的情況。
[0039] 控制中屯、可根據(jù)已經(jīng)建設好的考試科目場地，均衡分配考試學員考試場地，考試 車輛也可W根據(jù)擁堵情況隨機選擇同一科目的不同考試場地，運在考試過程中都是允許 的。那么，實現(xiàn)某學員考試的跟蹤就必須獲取考試科目考場和學員W及車Ξ者對應的信息。 考試學員車輛與考試科目場地分配表Ξ者的綜合信息如表1所示：
[0040]

[0041] 表 1
[0042] 通過數(shù)據(jù)庫操作，可W將某一學員所有場地道路駕駛的考試信息篩選出來，作為 進行某一學員視頻跟蹤的定位信息來源。
[0043] 第Ξ、整體科目的視頻定位
[0044] 本發(fā)明所使用的攝像機云臺為通用云臺，即能夠支持PELC0-P協(xié)議的平臺都可W。 陽LC0-P協(xié)議為通用云臺控制協(xié)議，被廣泛應用于攝像機云臺控制中。該協(xié)議的控制字如表 2所示：
[0045]
[0046] 表 2
[0047] 該協(xié)議數(shù)據(jù)格式為1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無校驗位，波特率2400B/S。
[0048] 該協(xié)議的指令碼和數(shù)據(jù)碼規(guī)范在該通用協(xié)議集中都有說明，在此不在寶述。該協(xié) 議支持設置1-64個預置點。所謂預置點，即保存攝像機位置信息，當向云臺發(fā)送調(diào)用命令 時，攝像機轉(zhuǎn)向預置點進行拍攝。1-32號預置點的設置和調(diào)用命令如表3和表4所示：
[0049]
[0057] 表 6
[0058] 綜上所述，首先將攝像機調(diào)整到某一科目起始的拍攝位置上，然后將該位置定義 為一個預置點，并將該預置點與考試科目信息