基于视频检测的路口交通监控系统的设计

摘要

路口交通监控采用基于视频的虚拟检测技术与地感线圈技术结合，能可靠与高效地抓拍各种违章车辆。系统可广泛用于闯红灯，卡口和超速抓拍，弥补了传统设计类型单一，抓拍效果不理想的缺陷。系统根据国内常见电子警察系统需求编写，并同时密切结合各种社会需求，使系统的智能化程度达到一个新的水平。系统采用高清晰度，低照度，带有强光抑制的道路专用摄像机，24小时全天候自动抓拍各种违章车辆，自动记录车辆违章全过程，为处理交通事故判断提供可靠确凿的依据。系统可以24小时多方向全天候录像，并可以自动将抓拍图片和录像上传到后台服务器，免人工干预，为执法部门提供及时准确的违章数据提供可靠依据。
　　 该系统设计方案弥补了传统设计的不足，与当前社会的实际需求密切结合，采用最前沿的电路集成技术和图像处理技术，使之技术含量和管理功能达到完美的结合。该系统采用现代先进技术，进行交通违章行为特别是闯红灯违章行驶的自动监测，为公安交通管理部门提供强有力的执法证据，对改善交通秩序、保障交通安全、提高道路交叉口通行能力、减少交通事故等都将起到重大作用，效果明显。通过采用本系统可以对机动车闯红灯违章真正实现“科技管理，科技强警”，从而可以有效提高道路利用率和降低交通事故率。根据用户的需求，本方案设计在交通路口安装视频电子警察前端抓拍系统设备。系统将拍摄的机动车辆闯红灯过程照片通过光纤或ADSL自动传输到交警监控中心(也可现场通过USB下载)。
　　 路口交通监控系统由前端系统、传输系统和中心(后端)系统三部分组成，本系统具有1、图片质量高；2、稳定性好；3、存储数据量大；4、违章过程完整复现，用户可由抓拍的车辆图片，清晰的观察车辆违章全过程，违章过程毫无争议；5、强大的系统错误检测和自恢复，系统运行出错时，有详细的日志记录，并可以通过系统硬件看门狗复位硬件以及软件看门狗重启软件，保证系统长时间稳定运行不出差错；6、可扩展性能优异：7、宽松的工作温度等特点。

目录

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英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题的背景与意义

1.2国内外路口交通监控系统的研究的现状

1.3现代智能网络技术在路口交通监控系统中的运用

1.4系统的主要工作及研究内容

第2章路口交通监控系统的总体设计

2.1路口交通监控的概述

2.2路口交通监控系统的组成

2.3系统设计原则

2.4系统的特点

2.5系统方案比较

2.5.1地面埋设感应线圈

2.5.2视频检测

2.5.3微波雷达

2.5.4超声检测

2.5.5激光检测

2.6感应线圈检测方案：

2.6.1感应线圈的工作原理

2.6.2线圈检测原理

2.7视频检测的工作原理

2.8整个系统的结构图

第3章系统的实现过程及硬件设计

3.1车辆违章捕获过程

3.2路口交通监控系统前端系统设计

3.2.1前端系统的工作原理

3.2.2前端系统的功能需求描述

3.2.3前端系统的硬件设备方案

3.3前端系统硬件的选择

3.3.1摄像机的选择及运用

3.3.2补光灯的选择及说明

3.3.3车检器的选择及运用

3.3.4工控机的选择及运用

3.3.5图像采集卡的选择及运用

3.3.6总的安装结构图、示意图

3.4系统通讯传输的硬件选择

3.5控制中心的硬件

第4章路口交通系统采用的算法

4.1图像处理技术

4.1.1图像处理的内容

4.1.2图像处理色度空间的色彩系统

4.1.3图像处理的基本特点

4.1.4图像处理的主要优点

4.2图像采样

4.2.1确定性图像场抽样

4.2.2随机图像取样

4.3系统算法的背景模型

4.3.1背景模型的分类

4.3.2背景模型的变换

4.4运动目标分割

4.5实验结果与分析

第5章路口交通监控系统软件设计

5.1系统初始化的实现

5.2前端系统的软件设计方案

5.2.1 路口子系统的基本功能模块设计

5.2.2视频检测的实现

5.2.3路口子系统的视频检测的技术难题

5.2.4信号接收的实现

5.2.5 图像处理／存储的实现

5.2.6主机通信的实现

5.2.7路口子系统的扩展功能模块设计

5.2.8前端系统的安全设计方案

5.3控制中心的软件实现

第6章总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文