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《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-基于ccd的車輛識(shí)別系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第35頁(yè)共35頁(yè)1引言隨著社會(huì)的發(fā)展,良好的交通系統(tǒng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的作用越來(lái)越重要,一個(gè)地區(qū)要想經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)久穩(wěn)定的發(fā)展,必須要有一套完善的交通系統(tǒng)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。然而,傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)智能化低、管理效率低,嚴(yán)重阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,改善傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)、提高交通系統(tǒng)的智能化水平,已是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切要求。智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系,而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。交通安全、交通堵塞是困擾當(dāng)今國(guó)際交通領(lǐng)域的兩大難題
2、,尤其以交通安全問題最為嚴(yán)重。據(jù)專家研究,采用智能交通技術(shù)提高道路管理水平后,每年僅交通事故死亡人數(shù)就可減少30%以上,并能提高交通工具的使用效率50%以上。為此,世界各發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相投入大量資金和人力,進(jìn)行大規(guī)模的智能交通技術(shù)研究試驗(yàn)。車輛識(shí)別技術(shù)也是在這種背景下逐漸發(fā)展起來(lái)的。作為智能交通系統(tǒng)中的重要一環(huán),車輛識(shí)別技術(shù)可形象的比喻為整個(gè)智能交通系統(tǒng)的眼睛,只有在看得見、看的清的情況下,整個(gè)智能交通系統(tǒng)才能運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái),并且運(yùn)轉(zhuǎn)的更有效。因此對(duì)車輛識(shí)別技術(shù)的研究作為對(duì)整個(gè)智能交通系統(tǒng)的研究是十分必要的。我國(guó)機(jī)動(dòng)車計(jì)量檢測(cè)事業(yè)是自上世紀(jì)六十年代引入汽車檢測(cè)這一概念開始的,直到九十
3、年代初我國(guó)第一套國(guó)家機(jī)動(dòng)車計(jì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)裝置才基本建立,這30年的時(shí)期是我國(guó)汽車檢測(cè)事業(yè)的萌芽、起步階段。從上世紀(jì)九十年代初到2004年《道路交通安全法》的頒布實(shí)施,這一階段我國(guó)車輛檢測(cè)事業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,全國(guó)各地先后建立了各類車輛檢測(cè)機(jī)制。從04年到現(xiàn)在是我國(guó)汽車檢測(cè)技術(shù)質(zhì)的飛躍時(shí)期,在此期間不僅數(shù)量上有所增長(zhǎng)質(zhì)量上更是大有提高。但由于基礎(chǔ)差等原因,存在的問題依然很多。例如精度、成本等都是制約我國(guó)智能交通系統(tǒng)發(fā)展的阻力。1.1.傳統(tǒng)的車輛檢測(cè)方式 對(duì)于車輛檢測(cè),目前主要有兩種方式:一種是靜態(tài)方式,主要是利用位置固定的定點(diǎn)檢測(cè)器或攝像機(jī);另一種是動(dòng)態(tài)探測(cè)方式。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第
4、35頁(yè)共35頁(yè)通常,用來(lái)采集交通流數(shù)據(jù)的定點(diǎn)檢測(cè)器有感應(yīng)線圈檢測(cè)器、超聲波檢測(cè)器、雷達(dá)檢測(cè)器、光電檢測(cè)器、紅外線檢測(cè)器等。動(dòng)態(tài)交通探測(cè)方式是指基于位置不斷變化的車輛或手機(jī)來(lái)獲得實(shí)時(shí)行車速度和旅行時(shí)間等交通信息的數(shù)據(jù)采集方式。動(dòng)態(tài)交通探測(cè)的典型方式包括異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)、車輛自動(dòng)檢測(cè)、全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置及手機(jī)通信等。1.1.1線圈檢測(cè)、紅外線檢測(cè)和攝像機(jī)檢測(cè)線圈和攝像機(jī)(視頻監(jiān)控)是定點(diǎn)檢測(cè)的典型手段。線圈是磁性檢測(cè)器的一種變形,它依靠埋在路面下的一個(gè)或一組感應(yīng)線圈產(chǎn)生的電磁感應(yīng)變化,來(lái)檢測(cè)通過(guò)的車輛的狀況。該技術(shù)非常成熟,且精度較高,適用于交通量較大的道路。此方法檢測(cè)精
5、確,設(shè)備穩(wěn)定,且在惡劣天氣條件下仍具備出色的性能。此外,廉價(jià)的成本也是其在世界范圍內(nèi)得以廣泛應(yīng)用的原因之一。然而,其缺點(diǎn)也非常明顯,即采集范圍有限、損壞率高、施工成本昂貴、施工周期長(zhǎng)。紅外線檢測(cè)是非接觸式檢測(cè)技術(shù),反應(yīng)速度快,靈敏度高,布線簡(jiǎn)單容易安裝,有無(wú)光線都可以檢測(cè)。但是,由于其檢測(cè)靈敏度與熱輻射相關(guān),易于受到干擾熱源的影響且影響較大,抗干擾能力弱,在檢測(cè)時(shí)對(duì)溫度濕度要求嚴(yán)格所以很難做到大規(guī)模應(yīng)用。視頻監(jiān)控則是利用攝像機(jī)作為記錄設(shè)備,通過(guò)對(duì)一定時(shí)間段內(nèi)的圖像進(jìn)行分析得出交通流的詳細(xì)資料。這種方式安裝方便,不破壞路面,施工時(shí)基本不影響交通;可實(shí)現(xiàn)大區(qū)域的交通信息采集;系
6、統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)、可擴(kuò)展性好;實(shí)時(shí)對(duì)多車道的車流量占有率、平局車速等信息進(jìn)行采集和統(tǒng)計(jì);實(shí)時(shí)進(jìn)行各種交通異常狀況的采集和報(bào)警;對(duì)于交叉口交通狀況的調(diào)查,常采用這種方法。1.2視頻車輛檢測(cè)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r交通信息視頻檢測(cè)的概念最初由美國(guó)加州的JetPropulsion實(shí)驗(yàn)室于1976年提出,該實(shí)驗(yàn)室在美國(guó)聯(lián)邦公路管理委員會(huì)的支持下,經(jīng)過(guò)兩年的研究證實(shí)了該技術(shù)交通管理控制方面的可行性。1984年明尼蘇達(dá)大學(xué)首次研制成功了實(shí)用的大區(qū)域視頻車輛檢測(cè)系統(tǒng),并因此獲得此項(xiàng)技術(shù)的專利權(quán)。1991年,明尼蘇達(dá)大學(xué)的科學(xué)家們采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的性能,并在隨后的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中
7、證實(shí)了該系統(tǒng)在戶外工作及實(shí)時(shí)運(yùn)行的可行性。與此同時(shí),日本和歐洲的一些國(guó)家也開始了這項(xiàng)技術(shù)的研究,并且取得了豐富的成果。目前,世界上在視頻車輛檢測(cè)領(lǐng)域最著名的公司是美國(guó)的ISS(ImageSensing本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第35頁(yè)共35頁(yè)System)公司,其主要產(chǎn)品是Autoscope系列視頻車輛檢測(cè)系統(tǒng)。Autoscope作為全世界研發(fā)最早并最先獲得國(guó)際專利的視頻車輛檢測(cè)技術(shù),經(jīng)過(guò)近20年的不斷發(fā)展,已成為全球安裝最多、滿足國(guó)際各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最多、在實(shí)際使用中經(jīng)過(guò)廣泛檢驗(yàn)的成熟的視頻車輛檢測(cè)技術(shù)。到目前為止,已有超過(guò)600