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《嵌入式視頻檢測(cè)電子警察設(shè)計(jì)方案(初步稿)》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、嵌入式視頻檢測(cè)電子警察設(shè)計(jì)方案(初步稿)鄒托武2009-03-14目錄1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)31.1.前言31.2.系統(tǒng)簡(jiǎn)介31.3.設(shè)計(jì)依據(jù)51.4.設(shè)計(jì)目標(biāo)與原則61.5.系統(tǒng)原理71.6.系統(tǒng)的組成101.7.系統(tǒng)功能101.8.系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)11隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展,城市的人口和機(jī)動(dòng)車擁有量也在急劇增長(zhǎng),交通流量日益加大,交通擁擠堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,交通事故時(shí)有發(fā)生。交通問(wèn)題已經(jīng)成為城市管理工作中的首要問(wèn)題,阻礙和制約著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。因此,深入研究解決城市交通問(wèn)題有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。要解決城市交通問(wèn)題,就必須準(zhǔn)確掌握交通信息。目前國(guó)內(nèi)常見的交通信息采集方法有人工監(jiān)測(cè)、地埋感應(yīng)線
2、圈、超聲波探測(cè)器、紅外線檢測(cè)以及視頻檢測(cè)等方法,其中,視頻檢測(cè)方法以其操作直觀靈活、安裝簡(jiǎn)便、維護(hù)容易、費(fèi)用低、檢測(cè)范圍廣等特點(diǎn),比其他方法更具優(yōu)越性。交通視頻檢測(cè)系統(tǒng)是一種利用圖像處理技術(shù)對(duì)交通目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)道路交通狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)路段上行駛機(jī)動(dòng)車數(shù)量的自動(dòng)統(tǒng)計(jì),行駛車輛速度和車輛類別等交通參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算操作,達(dá)到監(jiān)測(cè)道路交通狀況,采集有關(guān)交通參數(shù)信息的作用。同時(shí),將檢測(cè)到的交通信息存儲(chǔ)起來(lái),為分析和管理交通提供依據(jù),并且可以同時(shí)捕捉違章車輛。國(guó)內(nèi)外情況簡(jiǎn)介:視頻檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用始于二十世紀(jì)七十年代末。在美國(guó)聯(lián)邦公路管理局的資助下,加州JetPropulsio
3、n實(shí)驗(yàn)室于1978年開始嘗試使用視頻技術(shù)來(lái)檢測(cè)車輛的運(yùn)行,并取得了初步的進(jìn)展。此后,歐美其它國(guó)家及日本等國(guó)相繼展開了對(duì)視頻檢測(cè)技術(shù)的研究,一些視頻檢測(cè)系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。其中,比較有代表性的是由明尼蘇達(dá)大學(xué)研制開發(fā)并逐漸投入應(yīng)用的Autoscope視頻檢測(cè)系統(tǒng)(ISS公司是目前國(guó)際上視頻檢測(cè)交通上的老大擁有二十多年的ITS方面的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),并且有一系列產(chǎn)品,從中我們可以學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念)。伴隨著視頻檢測(cè)在交通管理控制應(yīng)用范圍的增大,一些針對(duì)各種視頻檢測(cè)設(shè)檢測(cè)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)研究也相繼展開,為視頻檢測(cè)技術(shù)的與發(fā)展提供了寶貴的實(shí)地?cái)?shù)據(jù)及改進(jìn)的策略與方向。二十一世紀(jì),在研究界、企業(yè)界和交通管理部門的共同
4、努力下,視頻檢測(cè)技術(shù)日趨成熟,逐漸取代傳統(tǒng)的感應(yīng)線圈、雷達(dá)等檢測(cè)技術(shù),成為實(shí)際交通管理工作中獲取交通息的重要來(lái)源與手段。同時(shí),韓國(guó)漢城奧林匹克高速公路、紐約Gwanus快速路、香港機(jī)場(chǎng)隧道等諸多的成功應(yīng)用實(shí)例,使視頻檢測(cè)技術(shù)受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。?由于我國(guó)在視頻檢測(cè)技術(shù)的研究應(yīng)用方面起步較晚,所以還處于初步的嘗試階段。盡管國(guó)內(nèi)高德威智能交通系統(tǒng)有限公司、深圳神州交通系統(tǒng)有限公司、北京漢王等企業(yè)推出了視頻檢測(cè)的產(chǎn)品,美國(guó)Autoscope視頻檢測(cè)系列產(chǎn)品也在國(guó)內(nèi)開始推廣,視頻檢測(cè)技術(shù)的市場(chǎng)占有率仍然很低。影響推廣的主要因素包括:(1)初期設(shè)備投資高,要求用戶有較高的經(jīng)濟(jì)承受能力;(2)產(chǎn)
5、品的性能穩(wěn)定性和規(guī)模有待提高;(3)公路管理者認(rèn)識(shí)上的局限性等。但是應(yīng)該看到,隨著視頻檢測(cè)產(chǎn)品的不斷完善,視頻檢測(cè)技術(shù)必將以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)與先進(jìn)性,成為我國(guó)公路交通管理系統(tǒng)乃至智能交通系統(tǒng)的生力軍。(特別是針對(duì)目前金融危機(jī),我國(guó)出臺(tái)經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃未年幾年內(nèi)要投入2000億資金發(fā)展交通行業(yè),因此視頻檢測(cè)產(chǎn)品在未來(lái)具有相當(dāng)好的前景)根據(jù)市場(chǎng)現(xiàn)狀現(xiàn)在的視頻檢測(cè)電子警察實(shí)施方案,仍然是兩種主要的情況:一種是以路口工控機(jī)為主體的實(shí)現(xiàn)模式為:數(shù)字視頻攝像機(jī)+視頻檢測(cè)圖像卡+工控機(jī)。該方案以工控機(jī)為核心,配備攝像機(jī)、視頻圖像采集卡、調(diào)制解調(diào)器/GPRS、硬盤等,采用虛擬線圈取代地感線圈,在信號(hào)機(jī)提供的紅燈
6、信號(hào)配合下,實(shí)現(xiàn)一個(gè)路口多至四個(gè)方向的闖紅燈違章監(jiān)測(cè)。對(duì)每個(gè)違章闖紅燈的車輛實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近景抓拍圖像,作為違章證據(jù),并通過(guò)多種通訊方式將抓拍的圖像傳送到監(jiān)控中心。另一種是利用嵌入式是一體化抓拍單元、數(shù)字視頻攝像或拍照單元、車輛檢測(cè)單元、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元、紅綠燈信號(hào)監(jiān)測(cè)單元組成,主機(jī)通過(guò)地感線圈與車檢器的檢測(cè)及紅綠燈信號(hào)來(lái)對(duì)過(guò)往車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)抓拍。利用嵌入式系統(tǒng)替代前端工控主機(jī)。這兩種方案都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),工控機(jī)方案利用市場(chǎng)上成熟的工控機(jī)、圖像采集卡可以非常方便的搭建起系統(tǒng),采用上位機(jī)編程方式例如VC++就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的采集平臺(tái),工作主要集中在上位機(jī)編程,利用圖像的方式抓拍違章車輛主要依靠圖像算
7、法的先進(jìn)性。嵌入式平臺(tái)依靠成熟的車道上的車輛檢測(cè)單元,對(duì)違章車輛的捕捉相對(duì)可靠,嵌入式平臺(tái)對(duì)環(huán)境適應(yīng)性好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本相對(duì)低,但安裝并不方便由其是針對(duì)四方向多車道時(shí)候并不能有效的降低成本,而且功能相對(duì)單一沒(méi)有升級(jí)的能力。針對(duì)上述兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn),我在這里提出一種全新的純嵌入式方案,利用TI公司的專門視頻處理芯片DM642來(lái)完成視頻處理功能也就是利用數(shù)字圖像判別車輛違章的捕捉,利用專門CPU(如IDT79RC32K438)或者ARM來(lái)