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基于线阵CCD的交通信息采集和检测系统设计与实现
来源:本站整理  作者:佚名  2009-08-24 10:49:33



2 系统功能
    基于线阵CCD的交通信息采集和检测系统具有以下功能:
    (1)视频触发功能
    当车辆进入第一个线阵CCD相机视场范围时,系统能够自动检测到车辆存在,并产生抓拍信号,抓拍车辆牌照的近景图像,并启动牌照识别模块,获得该车辆的车牌号。当车辆离开第一个线阵CCD相机视场范围后,系统能够自动检测到车辆消失,并产生车辆结束信号,启动测速模块,计算该车辆的速度。
    (2)瞬时速度检测功能
    本系统通过检测车辆的断面,计算车辆的瞬时速度。利用车辆前端通过第一个线阵CCD相机和通过第二个线阵CCD相机的时间差计算该车辆的瞬间速度,因为两个线阵CCD之间的距离是固定不变的。这个速度即可作为车辆通过该检测断面的瞬时速度。
    (3)超速实时处罚功能
    本系统的实时处罚功能主要利用安装在收费出口处的牌照识别子系统对通过车辆进行牌照自动识别,当超速车辆通过收费站时,管理子系统根据从测速子系统得到的超速车辆信息和收费出口处的牌照信息进行比对,如果是超速车辆,本系统会自动报警,提醒执法人员对违章车辆进行就地处罚。
    (4)车型识别和交通量统计功能
    本系统可以由线阵CCD相机的成像结果和车速计算出车长,以确定车型(对于本系统,车长=速度×成像线数/1 000)。此外,可以利用数据库对交通量进行分时段或分车型统计。
    (5)车辆通行记录功能
    本系统可实现对过往车辆的记录功能,每条记录包括车辆的牌照号、状态(例如是否超速)、行车道、通过时间等信息,并可通过通行记录界面观看到车辆的远景和近景图片,可以为处罚提供有力的证据。

3 主要关键技术
3.1 基于图像纹理的车辆存在检测算法
    线阵CCD每次成像为道路段面的一条线,为了保证检测结果的实时性,要求对采集数据逐线处理,而常规的视频检测算法都是基于一帧面阵图像的,因此,需要设计出适用于线阵CCD图像的车辆检测算法。
    本系统采用基于图像纹理的车辆存在检测算法,包括基于图像纹理特征的二值化算法和车辆分割算法两部分。其基本思想如下:
    利用小波变换提取路面的纹理特征,然后对采集的每线数据进行二值化,并在此基础上,逐线进行车辆分割。图4(a)所示为白天采集的线阵CCD图像,由于太阳照射的影响,图像中存在车辆阴影。采用基于图像纹理特征的二值化算法处理效果如图4(b)所示,去除了阴影的干扰,图4(c)为车辆分割效果,可见本算法能够有效抑制阴影对车辆分割的影响,具有较好的分割效果。

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