現(xiàn)代信號(hào)處理及其應(yīng)用作業(yè)

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1、成績(jī):現(xiàn)代信號(hào)處理及其應(yīng)用題目:現(xiàn)代信號(hào)處理在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用學(xué)號(hào)：121044408姓名:何俊霖2015年6月10日現(xiàn)代信號(hào)處理在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要：如今科技高速發(fā)展，信息處理技術(shù)也LI新月異，信息處理技術(shù)的發(fā)展將會(huì)影響人們的生活。木文主要論述了現(xiàn)代信號(hào)中的圖像信號(hào)處理技術(shù)在智能交通管理系統(tǒng)中應(yīng)用的熱點(diǎn)和關(guān)鍵問題。針對(duì)智能交通管理系統(tǒng)的多個(gè)應(yīng)用實(shí)例，如城市交通儈能監(jiān)控、電子警察系統(tǒng)及流量監(jiān)測(cè)和交通誘導(dǎo)系統(tǒng)等，本文給出了應(yīng)用視頻技術(shù)的解決方案，并與傳統(tǒng)的交通管理方式作了對(duì)比。關(guān)鍵字：圖像信號(hào)處理；交通管理系統(tǒng)；視頻監(jiān)控引言在世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，交通在

2、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著越來越來重耍的地位，交通的現(xiàn)代化程度成為衡量一國(guó)一城現(xiàn)代化水平的重耍標(biāo)志。然而，交通的現(xiàn)代化卻帶來了許多問題：道路的擁擠、事故的增加交通環(huán)境的惡化等等。這就需要有強(qiáng)有力的交通管理手段，而IH有的依靠人為管理的管理系統(tǒng)由于效率低、成本高，顯然己不適應(yīng)交通現(xiàn)狀。第一代交通口動(dòng)管理系統(tǒng)采用無線遙感、紅外、雷達(dá)等方式來獲取環(huán)境信息，并傳達(dá)給指揮人員，由指揮人員對(duì)交通實(shí)施管理，采用這種方式比純?nèi)斯し绞絻恿司薮筮M(jìn)步,減輕了交警的負(fù)擔(dān)，緩解了交警警力人員不足的問題。但是采用這種方式也冇其缺點(diǎn)，指揮人員接收到的只是信號(hào)、數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況無法冇更深入的了解，決策的正

3、確性更多地依賴于經(jīng)驗(yàn)，因此還不能說是真正的自動(dòng)化、智能化。得益于人工智能技術(shù)和硬件技術(shù)的匕速發(fā)展，圖像和視頻技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于新一代，智能交通系統(tǒng)（1ST）中。人工智能技術(shù)使系統(tǒng)的判定更可靠、算法更優(yōu)化。硬件技術(shù)的發(fā)展使我們可以獲得更加高質(zhì)量的圖像，并為我們系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性捉供了保證。據(jù)統(tǒng)計(jì)，正常人從外界獲取的信息中75%以上是通過眼晴獲得的，而司機(jī)則達(dá)到了90%以上。第一代交通自動(dòng)管理系統(tǒng)是利用微波、遙感等方式獲取信息的，大約相當(dāng)于利用人的聽覺、觸覺來代替人的視覺，效果形同盲人摸象。采用視頻技術(shù)就是讓人的視覺來占主導(dǎo)地位，讓管理者看得見現(xiàn)場(chǎng)，然后，以口動(dòng)或人工輔助的

4、形式作分析、下決定。這樣的系統(tǒng)才可以稱得上是自動(dòng)化和智能化的。本文著重討論圖像和視頻處理技術(shù)在工ST系統(tǒng)屮的兒個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用問題。一、圖像采集技術(shù)圖像和視頻的采集是視頻技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵的前提。通常均采用“攝像機(jī)+視頻采集卡”的方法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像序列采集。早先個(gè)別場(chǎng)合采用的“數(shù)碼相機(jī)”方式,具有對(duì)光線適應(yīng)性強(qiáng)（帶閃光燈）圖像質(zhì)量相對(duì)較高的優(yōu)點(diǎn),但因?yàn)闊o法高速實(shí)時(shí)處理大量的圖像數(shù)據(jù)，越來越不適合rs系統(tǒng)要求攝像機(jī)+視頻采集卡”的體系，由于低照度、高靈敏度的攝像機(jī)的普遍采用，己經(jīng)占據(jù)了圖像采集傳感器的首選地位。采集方血，目前比較先進(jìn)的圖像采集卡是支持多路多卡的高分辨率實(shí)時(shí)圖

5、I多路視頻采集卡采集卡，如圖I所示，其中集成了常用的視頻壓縮功能，包括PJGEMPGE及AVI等。。一般情況下，采用市售的釆集卡進(jìn)行視頻處理編程，需要在廠家提供的驅(qū)動(dòng)程序基礎(chǔ)上做二次開發(fā)目前，釆用的方法主要有三種:使用廠家提供的API,使用VideoForiWndowsV（WF）接口，使用MCI（媒體控制接口）使用v四和Mcl可以利用統(tǒng)一的方法，操縱各種不同的硬件，使用簡(jiǎn)便。廠家捉供的AP工速度快、功能強(qiáng)，但是不同鎖件不能通用。實(shí)際應(yīng)用中，往往需要多套采集系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，針對(duì)Windo”系統(tǒng)多任務(wù)和消息驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)，，of以采用消息機(jī)制，利用發(fā)送和接受消息實(shí)現(xiàn)采集系統(tǒng)

6、間的通信。二、城市交通智能監(jiān)控（1）智能錄像傳統(tǒng)的交通監(jiān)控錄像是指對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行持續(xù)的連續(xù)圖像采集，并將獲取的數(shù)據(jù)以某種壓縮格式（如JPEG或MPGE等）保存下來在這一過程屮，通常不對(duì)數(shù)據(jù)作任何分析和解咅嘰這樣帶來的示果是數(shù)據(jù)量極人。即使是現(xiàn)有的海罐存儲(chǔ)器也滿足不了長(zhǎng)時(shí)間錄象的需要或者，數(shù)據(jù)的保留必須循環(huán)履蓋，難以長(zhǎng)時(shí)間保留。另夕卜，由于數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過分析，無法做到方便地關(guān)鍵幀杏詢和檢索。應(yīng)川視頻信號(hào)處理的“智能錄像”技術(shù)可以較好地改善以上弊端。通過分析典型交通監(jiān)控圖像序列數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)在24小吋的不間斷監(jiān)控中，數(shù)據(jù)的復(fù)雜變化程度是非常不均勻的。一般情況，無論地段如

7、何，上下班高峰吋間比其它吋段繁忙；白天比夜晚繁忙。關(guān)于交通監(jiān)控的這種特點(diǎn)，在經(jīng)典的MPGE壓縮標(biāo)準(zhǔn)中沒有考慮。標(biāo)準(zhǔn)MPGE只考慮了幀內(nèi)的空間相關(guān)性和較短吋間內(nèi)的（秒級(jí)）的幀間相關(guān)性。而交通監(jiān)控中的長(zhǎng)吋間幀間相關(guān)性（分鐘級(jí)以上）并沒有特別的處理措施，從而影響了壓縮效率的提高。我們建立的智能監(jiān)控系統(tǒng)通過判斷活動(dòng)畫面的內(nèi)容變化，靈活處理數(shù)據(jù)壓縮方法，在極少行車的無內(nèi)容畫面吋，大幅度壓縮無用數(shù)據(jù)，或延長(zhǎng)監(jiān)控時(shí)間，或提高畫面分辨率,從而減少存儲(chǔ)設(shè)備成本。同時(shí)，由于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)分析，可以根據(jù)用戶需求獲取特定的場(chǎng)景內(nèi)容或變化信息，因此關(guān)鍵幀的查詢和檢索內(nèi)容更加豐富。另夕卜，

8、可以針對(duì)不