月台监控装置及系统的制作方法

本发明涉及智能识别技术领域，尤其是涉及一种月台监控装置及系统。

背景技术：

枪型摄像机作为一种监控装置，由于其性能、成本等方面的综合优势，在交通、物流等领域的月台中被广泛应用。随着智慧物流技术的发展和月台精确识别需求的增长，月台枪型摄像机对目标的智能识别功能，正在成为一种实际的需求。

现有的月台摄像机只能对月台上各个目标进行监控，将监控图像发送至后台或者云端，以使工作人员进行人工图像判断，并采取相应措施。其无法实现对月台目标的智能识别监控，且当摄像机由于装卸货过程产生的碰撞、人为调整相机监控方向等因素，造成摄像机姿态变化时，则会导致roi(regionofinterest，感兴趣区域)标定位置的改变，造成目标识别准确率显著下降。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供月台监控装置及系统，以缓解现有技术中月台摄像机无法进行智能识别，且无法进行摄像机姿态感知的技术问题。

本发明提供的一种月台监控装置，包括：摄像机本体及设置于所述摄像机本体中的光学模组、惯性测量单元、信号处理主板和ai芯片模块；

所述惯性测量单元用于获取所述摄像机本体的姿态信息，并将所述姿态信息发送至所述信号处理主板；

所述信号处理主板根据所述摄像机本体的姿态信息，判断所述摄像机本体的位置发生变化时，向外部设备进行上报；

所述光学模组用于采集月台上目标的视频图像，并将所述视频图像发送至所述信号处理主板；

所述ai芯片模块用于根据所述信号处理主板发送的所述视频图像，调用预设的目标检测算法，对目标进行识别，并将识别结果发送至所述信号处理主板；所述目标检测算法包括以下至少一项：区域占用检测算法、车牌识别算法或作业检测算法。

进一步的，所述惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪；

加速度计用于采集所述摄像机本体在空间中的加速度信号；

陀螺仪用于采集所述摄像机本体在空间中的角速度信号；

所述惯性测量单元基于所述加速度信号和所述角速度信号，解算出所述摄像机本体的姿态信息。

进一步的，所述光学模组包括：光学传感器、存储单元和视频处理单元；

所述光学传感器，用于采集月台上目标的视频图像，并将所述视频图像发送至所述视频处理单元；

所述视频处理单元，用于对所述视频图像进行图像处理，并将处理后的视频图像发送至所述存储单元或者所述信号处理主板；

所述存储单元，用于对所述处理后的视频图像进行保存。

进一步的，所述光学传感器包括：cmos镜头或者ccd镜头。

进一步的，所述信号处理主板还用于对所述光学模组发送的视频图像进行预处理，将预处理后的视频图像发送至所述ai芯片模块；其中，所述预处理包括以下至少一项：编解码、视频流和图帧操作。

进一步的，所述摄像机本体包括：枪型摄像机本体、半球形摄像机本体或者球形摄像机本体。

进一步的，所述ai芯片模块包括：cpu、计算加速模块、音视频编解码模块、加解密模块及标准音视频接口。

进一步的，所述信号处理主板包括：信号处理单元、微控制单元mcu、网络模块、存储模块以及输入输出接口模块。

进一步的，所述信号处理主板还用于通过所述输入输出接口模块与所述外部设备进行通信。

本发明还提供一种月台监控系统，该系统包括：外部设备和多个如上一方面所述的月台监控装置；

所述月台监控装置与所述外部设备通信连接。

本发明提供的月台监控装置，包括：摄像机本体及设置于摄像机本体中的光学模组、惯性测量单元、信号处理主板和ai芯片模块；惯性测量单元用于获取摄像机本体的姿态信息，并将姿态信息发送至信号处理主板；信号处理主板根据摄像机本体的姿态信息，判断摄像机本体的位置发生变化时，向外部设备进行上报；光学模组用于采集月台上目标的视频图像，并将视频图像发送至信号处理主板；ai芯片模块用于根据信号处理主板发送的视频图像，调用预设的目标检测算法，对目标进行识别，并将识别结果发送至信号处理主板；目标检测算法包括以下至少一项：区域占用检测算法、车牌识别算法或作业检测算法。本发明实现月台多种事件的智能识别的同时，还可以实现摄像机姿态感知和上报，避免因姿态变化引起roi变化造成识别精度下降。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种月台监控装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种月台监控装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种月台监控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种月台监控装置，该装置可以实现月台上目标和事件的监控及智能识别，还可以对摄像机本体的姿态位置进行智能感知，在发现姿态发生变化时进行上报。参见图1所示，该装置包括：摄像机本体11及设置于摄像机本体11中的光学模组12、惯性测量单元13、信号处理主板14和ai(artificialintelligence，人工智能)芯片模块15。

其中，惯性测量单元13用于获取摄像机本体11的姿态信息，并将姿态信息发送至信号处理主板14；信号处理主板14根据摄像机本体11的姿态信息，判断摄像机本体11的位置发生变化时，向外部设备进行上报；光学模组12用于采集月台上目标的视频图像，并将视频图像发送至信号处理主板14；ai芯片模块15用于根据信号处理主板14发送的视频图像，调用预设的目标检测算法，对目标进行识别，并将识别结果发送至信号处理主板14；目标检测算法包括以下至少一项：区域占用检测算法、车牌识别算法或作业检测算法。

具体实现时，上述光学模组12主要基于光学传感元件实现视频图像的采集以及处理，采集的视频图像信息发送给信号处理主板14；惯性测量单元13通过测量角速率和加速度并解算获取枪机的精确姿态信息，姿态信息传递给信号处理主板14；进一步的，信号处理主板14对光学模组12采集的视频图像信息进行编解码、视频流和图帧操作，将所需的视频图像信息传递给ai芯片模块15；ai芯片模块15主要通过集成的ai芯片，通过调用轻量级区域占用、车牌识别、作业检测算法对roi区域或全视野内的目标进行智能识别，识别的结果返回给信号处理主板14。

进一步的，信号处理主板14处理内部相关模块之间的信号和控制逻辑，并将所有的视频、姿态、通信、配置信息通过标准接口与外部通信。上述各模块之间通过标准的接口，按照约定的通信协议和格式实现内部通信，由信号处理主板14统一管理内部、外部之间的数据通信。

上述月台监控装置通过边缘计算的方式实现了在摄像机端实现月台车位占用、车牌识别、作业检测的智能识别，简化了网络结构，降低网络负载要求，支持实时性更高、更准确的智能识别要求；并集成了惯性测量单元13，能够实时感知摄像机本体11的姿态，当其姿态发生变化引起roi变化时，能够主动告警，便于设备监测和管理，保证识别准确率要求；另外，上述装置充分考虑了性能和成本的平衡，满足姿态感知和目标识别的综合要求而不带来成本，不涉及完全的相机云台控制功能，降低综合成本，利于大规模推广。

具体应用中，上述摄像机本体11可以为枪型摄像机本体11、半球形摄像机本体11或者球形摄像机本体11。在月台应用场景中，最常见的为枪型摄像机。

图2示出了本发明实施例提供的另一种月台监控装置的示意图，该装置也包括如上一实施例所述的摄像机本体21、光学模组22、惯性测量单元23、信号处理主板24和ai芯片模块25。

此外，上述惯性测量单元23具体包括：加速度计231和陀螺仪232。其中，加速度计231用于采集摄像机本体21在三维空间中的加速度信号；陀螺仪232用于采集摄像机本体21在三维空间中的角速度信号；惯性测量单元23基于加速度信号和角速度信号，解算出摄像机本体21的姿态信息。

一般惯性测量单元采用三轴加速度计和三轴陀螺仪组合的居多。如果需要更高精度的测量结果，可以采用六轴、九轴的加速度计和陀螺仪组合。本实施例中，上述惯性测量单元23包含三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出摄像机本体21的姿态。

进一步的，上述光学模组22具体包括：光学传感器221、存储单元223和视频处理单元222。光学传感器221，用于采集月台上目标的视频图像，并将视频图像发送至视频处理单元222；视频处理单元222，用于对视频图像进行图像处理，并将处理后的视频图像发送至存储单元223或者信号处理主板24；存储单元223，用于对处理后的视频图像进行保存。

上述光学模组22主要基于光学传感元件实现视频图像的采集以及处理，采集的视频图像信息发送给信号处理主板24。典型的光学传感器221包括cmos或ccd镜头以及存储单元223、视频处理单元222，通过usb或标准i/o接口向外输出视频图像信号。

进一步的，信号处理主板24还用于对光学模组22发送的视频图像进行预处理，将预处理后的视频图像发送至ai芯片模块25；其中，预处理包括以下至少一项：编解码、视频流和图帧操作。

上述信号处理主板24对光学模组22采集的视频图像信息进行编解码、视频流和图帧操作，将所需的视频图像信息传递给ai芯片模块25。ai芯片模块25主要通过集成的ai芯片，通过调用轻量级区域占用、车牌识别、作业检测算法对roi区域或全视野内的目标进行智能识别，识别的结果返回给信号处理主板24。上述目标检测算法支持常见的caffe、mxnet、tensorflow等框架，基于yolo、mobilenet、thundernet等轻量级算法模型，基于训练的数据集能够对roi区域内的目标进行识别。上述作业检测算法的典型实施例为装卸货过程的抛货、甩货、暴力装卸的实时作业检测。上述车牌识别是基于lpr(车牌识别)算法对roi区域内的车牌进行自动检测和ocr(opticalcharacterrecognition，光学字符识别)字符识别。

在一种优选的实施方式中，上述ai芯片模块25采用海思hi3516dv300来实现，其主要包括：cpu、计算加速模块、音视频编解码模块、加解密模块和标准音视频接口。

在另一种优选的实施方式中，上述信号处理主板24包括：信号处理单元、微控制单元mcu、网络模块、存储模块以及内外部输入输出接口模块。该信号处理主板24处理内部相关模块之间的信号和控制逻辑，并将所有的视频图像、摄像机本体21的姿态信息、通信信息、配置信息等通过标准接口与外部设备进行通信。

外部设备可以是月台管理系统中的后台服务器，也可以是一种云服务器，在此不做具体限定。

本发明实施例提供的月台智能识别监控装置，包括：摄像机本体21及设置于摄像机本体21中的光学模组22、惯性测量单元23、信号处理主板24和ai芯片模块25；惯性测量单元23用于获取摄像机本体21的姿态信息，并将姿态信息发送至信号处理主板24；信号处理主板24根据摄像机本体21的姿态信息，判断摄像机本体21的位置发生变化时，向外部设备进行上报；光学模组22用于采集月台上目标的视频图像，并将视频图像发送至信号处理主板24；ai芯片模块25用于根据信号处理主板24发送的视频图像，调用预设的目标检测算法，对目标进行识别，并将识别结果发送至信号处理主板24；目标检测算法包括以下至少一项：区域占用检测算法、车牌识别算法或作业检测算法。本发明实施例在实现月台多种事件的智能识别的同时，还可以实现摄像机姿态感知和上报，避免因姿态变化引起roi变化造成识别精度下降。

基于上述装置实施例，本发明实施例还提供一种月台监控系统，参见图3所示，该系统包括：外部设备31和多个如上一实施例所述的月台监控装置32。该月台监控装置32与外部设备31通信连接。

月台监控装置32可以将采集的视频图像、或者基于视频图像智能识别得到的监测结果等都发送给外部设备31。还可以在获取到摄像机本体的姿态信息，并判断摄像机本体的姿态变化引起roi区域发生变化时，向外部设备进行告警。

本系统中包括有如上述装置实施例所述全部技术特征，同样可以实现上述功能，具体的工作过程参见上述装置实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考装置实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。