基于线阵CCD成像的交通信息采集系统研究

论文摘要

交通信息的实时采集是智能交通的关键内容之一,也是目前智能交通领域的研究热点。视频检测技术由于其明显的优势,正逐步取代磁感线圈、红外、雷达等常用的检测手段,是未来发展的趋势。现有基于面阵图像的视频检测技术存在采集频率低、检测精度不高、数据量过大等难以解决的问题,为此本文研究了基于线阵CCD成像的交通信息检测技术。本文介绍了目前较为流行的几种车辆检测技术,并讨论了各自的优缺点。概述了基于线阵CCD成像的交通信息采集系统的总体设计和功能,重点研究了其中的几项关键技术:(1)图像采集及控制。针对由线阵CCD相机、高速图像采集卡和工控机组成的成像系统,设计了对线阵CCD相机增益和电子快门等参数进行调整控制的策略和实现算法,以达到高质量的成像效果;为了保证系统在晚上和较暗环境下能正常工作,设计了相应的辅助照明方案;(2)车辆图像匹配测速。在分析了常规的车辆测速技术的缺陷和不足基础上,提出了一种新的基于线阵图像匹配的测速方法。在两个相距一定距离的检测断面采集线阵图像数据,对这两个图像序列中的车辆目标进行匹配,以计算出同一车辆通过两个断面的时间,从而得到车辆的瞬时速度;(3)超速车辆图像触发抓拍。通过对现有超速抓拍系统的需求分析,实现了一种新的超速抓拍系统,该系统采用了基于线阵CCD成像的更精确的触发技术,大大提高了抓拍准确率。以上系统和算法通过了现场应用测试,测试结果表明,设计的系统具有成像清晰、测速精确和图像抓拍准确率高等优点,可以满足超速执法需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 交通检测技术的发展现状
• 1.3 交通视频的采集处理与分析
• 1.4 基于线阵CCD 成像技术
• 1.5 本文的主要研究内容
• 1.6 论文的章节安排
• 第二章 基于线阵CCD 成像交通信息采集系统
• 2.1 系统结构与工作原理
• 2.1.1 系统结构
• 2.1.2 系统总体框图及设备布局
• 2.1.3 工作原理
• 2.2 系统功能及特点
• 2.2.1 本系统具有以下功能
• 2.2.2 本系统具有以下特点
• 第三章 图像采集控制及辅助照明
• 3.1 线阵图像采集子系统
• 3.1.1 线阵CCD 相机原理及内部框图
• 3.1.2 线阵相机参数调整
• 3.1.3 相机同步
• 3.1.4 采集图像的传输
• 3.2 辅助照明
• 3.2.1 视频采集补光
• 3.2.2 车辆抓拍补光
• 第四章 基于线阵图像处理的车辆速度检测
• 4.1 现有的测速方法
• 4.1.1 雷达测速法
• 4.1.2 光电管测速法
• 4.1.3 磁感线圈测速法
• 4.1.4 视频测速法
• 4.2 基于图像匹配的车辆测速算法
• 4.2.1 图像匹配
• 4.2.2 车辆测速算法
• 4.3 算法实验
• 第五章 超速车辆触发抓拍
• 5.1 超速抓拍系统概述
• 5.1.1 超速抓拍系统的功能
• 5.1.2 抓拍系统的要求
• 5.1.3 现有抓拍系统分析
• 5.2 超速抓拍系统设计
• 5.2.1 抓拍相机
• 5.2.2 中央控制器
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文和科研工作
• 1 攻读硕士学位期间发表的相关论文
• 2 攻读硕士学位期间参与的项目
• 致谢