基于视频的车载公交车专用道监控系统研制

摘要

随着社会经济的不断发展和人们生活水平的普遍提高,人们对于便利的交通环境要求日益增加,城市智能交通系统(ITS)更是把城市交通作为监控和管理的重点。为了解决交通拥挤、道路堵塞和交通污染等问题,许多城市设立了公交专道。公交车辆的专道行驶,是一种高效率、低能耗、低污染、低成本的公共交通形式,有效的提高城市公交运输效率。然而城市公交专道被非公交车辆占用现象时常发生。这种违规占用,使得城市公交专道没有发挥应有价值。因此,为确保公交车专道价值充分体现,研制一种有效的监控系统是十分重要的。
　　目前,我国基本上采用的公交专道监控手段通常是在特殊路段设置固定摄像头捕获专道情况,并且辅以交警的现场人工执勤来监管占道事件,对于采集到的原始图像进行后台人工观看视频的方法进行违规车辆监控。这种监控方式使得监控区域有盲点,监控信息量大,后期的处理不方便,人力投入量较大。不符合现在城市智能交通系统高速发展的需求。
　　本文所研制的基于视频的车载公交车专用道监控系统,致力于解决公交车专用道被占用现象,运用数字图像处理技术完成公交车的专用道监控算法研究,并以TI公司的DSP芯片TMS320DM642为核心处理器设计构建车载公交车专用道监控系统的硬件和软件平台,从而设计出一种满足公交车专道监控系统要求的嵌入式实时监控系统,同时可以通过网络连接,传输检测到的结果数据和图像,为车载公交车专用道监控系统与智能交通提供一种低成本、高效率的解决方案。本文的主要工作有:
　　(1)采用数字图像处理技术,包括图像的预处理、二值化、数学形态学滤波等算法,结合霍夫变换完成车道识别、提取任务;
　　(2)对车道线内区域(ROI)车辆进行检测,根据处理后图像在车道内疑似车辆物体进行判断,完成车辆车型识别及违规车辆车牌定位;
　　(3)通过无线网络GPRS将检测提取的数据进行发送回监控主机,完成检测结果的实时处理,并对重要的结果和视频进行本地存储;
　　(4)完成了公交车专用道监控系统的软硬件设计及以DM642为核心的PCB电路板制作。

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第一章 绪 论

1.1 论文的背景和意义

1.2 国内外现状

1.3 城市智能交通发展趋势

1.4 基于数字图像处理技术适用性研究

1.5 论文主要内容和结构

第二章 车道识别算法研究

2.1车道视频图像采集与预处理

2.2 基于数学形态学的图像降噪

2.3基于霍夫变换的车道线检测

2.4 车道区域内车辆检测

2.5 本章小结

第三章 系统硬件平台设计

3.1 系统硬件平台的设计开发流程

3.2 硬件平台实现

3.3 高速PCB设计

3.4 本章小结

第四章 系统软件设计

4.1 DSP嵌入式软件开发工具——CCS

4.2 DSP软件主要框架

4.3 主要单元模块的软件实现

4.4 无线网络传输

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 不足与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文