移动智能公交系统中违章车辆抓拍算法研究

摘要

随着国民经济水平的不断提高，城市私家车的数量不断增加，私家车违章占用公交车道的现象是有发生，影响了公共交通的通畅性和安全性。针对这一问题，传统的固定点式的监控方式由于自身的局限性，难以完成上述违章行为的监控和取证工作，而移动智能公交系统为以上问题提供了较好的解决方案
　　移动智能公交系统由前端抓拍子系统和后端数据处理子系统组成，其中前端抓拍子系统主要负责对违章车辆进行抓拍和抓拍信息传输，前端抓拍子系统的DSP主控板采用TI公司的达芬奇DM6467，车道线检测算法和违章车辆的检测算法都在该平台上测试和实现。所以文本的研究内容和创新点如下：
　　本文所设计的违章车辆检测算法是移动智能公交系统上的一个主要应用，前端图像抓拍系统位于公交车内对前方道路进行图像处理，因此车道线检测和车辆检测算法均在动态复杂环境下完成
　　（1）介绍了算法移植平台DM6467的硬件结构，并且完成了平台的算法开发环境的搭建，在该平台上对违章车辆抓拍算法进行了实验，并在该平台上完成了算法的研究和实现
　　（2）车道线检测。本文在传统Hough变换的基础上，结合车道线的先验知识，对传统Hough变换进行了一定的改进，减小了Hough变换的计算量，并将其应用到了车道线检测算法中，使算法更加符合DM6467平台的移植要求；采用了简单实用的车道模型检测方法，对改进Hough变换后的直线进行检测，实现了在DSP平台上车道线的检测算法的研究和实现
　　（3）车辆检测。针对系统对车辆检测的实时性要求以及达芬奇平台处理能力和存储空间的限制，本文提出了基于特征区域的车辆检测方法，首先将视频图像由RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，提取H色调分量图，对H色调分量中的红色分量进行二值化，该部分为车辆的特征区域，对二值化图像采用基于扫面线的特征区域扫面算法进行特征区域的提取，通过特征区域的红色车尾灯过滤和匹配算法，进行车辆检测，基于特征区域的车辆检测算法计算量较小，并通过DM6467平台的测试，车辆检测的准确率在90％以上
　　（4）车辆锁定去重算法。在检测出违章车辆后，若直接对车辆进行违章抓拍，则会出现重复抓拍现象，因此需对图像进行去重处理，本文提出了一种基于特征区域的车辆锁定去重算法，在DM6467平台上实现了车辆的去重操作

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1绪论

1.1研究背景

1.2研究目的和意义

1.3 研究现状

1.4 论文的主要工作及结构安排

2前端抓拍系统平台搭建

2.1移动智能公交系统介绍

2.2系统硬件平台搭建

2.3系统软件环境搭建

2.4系统平台上算法的设计思路

2.5本章小结

3图像预处方法分析

3.1图像的灰度处理

3.2图像去噪

3.3图像的边缘检测

3.4 本章小结

4 基于改进Hough变换的车道线检测

4.1Hough变换的原理及分析

4.2改进Hough变换

4.3车道线检测算法实现

4.4路面检测区域的确定

4.5车道线检测的实验效果

4.6本章小结

5动态背景下的车辆检测模块

5.1.常用车辆检测方法分析

5.2.车辆检测算法实现

5.3车辆抓拍算法实现

5.4 违章车辆抓拍算法的实验效果

5.5本章小结

6 全文总结与展望

6.1总结

6.2 今后研究方向

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文