基于DSP的地下停车场车流量视频检测系统的设计

摘要

伴随着汽车持有量与地下停车场占地面积的不断增长，地下停车场原有的剩余车位提示模式以无法满足人们的高质量出行。本文主要研究一种基于DSP的地下停车场车流量视频检测系统，系统对地下停车场的每一个停车区域进行车流量视频检测，并通过外接LED显示模块提示剩余车位等信息。DSP处理器的应用确保了硬件系统的小型化，改进的视频检测算法提升了检测实时性的同时保证了检测的准确性。
　　本研究以TI公司的TMS320DM642数字处理芯片为核心，完成系统的控制与检测算法的实现；以2台CCD摄像头、2片视频编码芯片、2片视频解码芯片、液晶屏以及片上视频接口构成视频采集与显示模块，完成车辆视频的捕获以及辅助采集设备的架设；以SDRAM与FLASH芯片组成外部存储模块，实现视频数据与算法程序的储存；以片上GPIO口作为计数信号的输出口。软件设计基于CCS3.1编程软件，使用CSL库函数与I2C协议完成硬件模块与视频编解码芯片的驱动设计。车流量视频检测算法针对地下停车场的特定场合，对通用算法进行了改进，采用背景帧差分辅助单帧差分的方式进行车辆提取，使用双虚拟线检测与辅助背景线结合的方式实现车辆的计数。实地测试表明系统设计方案可行，改进算法在运算量上相比于主流算法减小了2个数量级同时检测准确率可达到91.6％，是一种高效可行的地下停车场车流量视频检测系统。

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1 绪论

1.1 本课题研究的背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本课题主要工作

1.4 章节安排

2 地下停车场车流量视频检测系统的总体设计方案

2.1 地下停车场车流量视频检测的工作原理

2.2 车流量视频检测系统的硬件框架

2.3车流量视频检测系统的检测流程

2.4车流量视频检测系统的核心平台

2.5车流量视频检测系统的视频格式（ITU-R BT.656）

2.6本章小结

3 地下停车场车流量视频检测系统的硬件设计

3.1 数据存储模块的硬件设计

3.2 视频采集模块的硬件设计

3.3 视频显示模块的硬件设计

3.4 电源模块的硬件设计

3.5 时钟模块的硬件设计

3.6 复位与监视模块的硬件设计

3.7 下载与调试接口(JTAG接口)的硬件设计

3.8 本章小结

4 地下停车场车流量视频检测系统的软件设计

4.1软件的开发环境

4.2 编程软件(CCS3.1)的平台搭建

4.3硬件模块的驱动设计

4.4本章小结

5车流量视频检测算法与DSP实现

5.1视频图像的运动分析

5.2 车辆视频检测的通用算法

5.3算法的改进

5.4改进算法的DSP实现

5.5 本章小结

6系统分析与测试

6.1 算法运算量对比

6.2 系统测试

6.3本章小结

7 总结与展望

7.1 工作总结

7.2 工作展望

附录

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢