基于视频的车流检测技术在杭徽高速公路的应用

摘要

高速公路车流检测系统是一种结合数字图像处理和计算机视觉技术的智能化交通检测系统，并且基于视频之上。本文运用计算机视觉技术和数字图像处理技术，分析与设计了基于视频的车流检测相关原理和技术，同时介绍了计算机视觉和数字图像处理的相关知识，并且研究分析了目标识别、背景更新、摄像机标定和交通流量参数检测等技术。
　　视频图像，因为采集环境、设备性能等多种原因往往存在着一定的噪声，为此需要对输入的视频图像进行预处理。本文首先通过分析比较不同的图象处理方法，结合实时处理的需求后，在对图像进行滤波时采取了邻域平均法。然后采用拉普拉斯算子和SOBEL算子先后对图像进行边缘增强和边缘检测，图像经过预处理后能够更好地满足后期处理的需要。
　　摄像机标定，主要是为了确定实体空间中的三维坐标系与摄像机的图像坐标系之间的对应关系。本文对目前的各种标定方法进行分析、比较后，提出了比较适合的摄像机标定方法，一种基于正交变换的方法。它可以通过对透视坐标系的变换，很好地消除正交坐标系的透视变形。
　　背景更新，是交通流参数检测的基础。本文把固定的摄像机拍摄的图像数据作为背景分析的研究对象，提出基于灰度频率统计的背景更新方法，并使用背景差分算法来提取前景图像。
　　车辆检测，视频交通流参数检测的重要环节。本文研究与分析了现有的多种算法，提出一种基于相干理论的图像匹配算法来检测车速，又在此基础上设计了采用设置虚拟检测线的灰度峰值变化来检测车流量的算法。通过MATLAB对算法，进行仿真后，取得了不错的效果。

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第一章 引 言

1.1选题目的和意义

1.2视频检测技术的相关研究

1.3主要研究内容

1.4最终目标的实现和解决的实际问题

1.5本文的总体结构

第二章 系统设计与改造

2.1高速公路联网收费系统概述

2.2 高速公路监控系统概述

2.3高速公路数据传输功能概述

2.4地感线圈测速系统原理概述

2.5 硬件系统改造

第三章 视频图像的预处理

3.1数字图像处理理论综述

3.2 边缘检测原理及算法概述

3.3图像的采样和量化

3.4图像预处理的设计与仿真结果

3.5图像预处理小结

第四章 摄像机标定

4.1摄像机标定的模型和原理概述

4.2摄像机标定现有方法的分类和选择

4.3透视坐标系的正交变换流程与仿真实现

4.4摄像机标定流程小结

第五章 车辆检测软件的设计与实现

5.1车辆检测软件系统概述

5.2车辆检测原理及算法

5.3车流检测数据获取流程及仿真实现

5.4车辆检测流程小结

第六章 车流检测数据实现

6.1实现车流数据处理网络

6.2研究成果软件说明

第七章 结论与展望

7.1结论

7.2不足与展望

致谢

参考文献