基于DSP的車(chē)輛狀態(tài)視頻檢測系統

摘要：論述了視頻檢測在智能交通領(lǐng)域的應用，分析了目前交通信號機系統存在的不足。提出了以TMS320F2812為核心的視頻圖像運動(dòng)目標檢測方案，并進(jìn)行了方案的同步信號分離電路、系統總體結構設計，以及信號采樣和數據處理的軟件設計。實(shí)驗表明該解決方案設計達到了預期目標，具有較高的準確性。
關(guān)鍵詞：交通控制；視頻檢測；運動(dòng)目標檢測；DSP；TMS320F2812

0 引言
視頻圖像檢測與處理技術(shù)在智能交通(ITS)領(lǐng)域中的應用研究已引起了國內外學(xué)者廣泛關(guān)注，已形成許多研究熱點(diǎn)。目前交通領(lǐng)域視頻檢測技術(shù)主要用于車(chē)速、車(chē)型、車(chē)流量檢測，車(chē)牌檢測，智能泊車(chē)系統、安全監控等方面，有成熟的視頻檢測產(chǎn)品。但在路口交通方案解決、提高路口交通效率方面應用較少。
目前城市交通路口應用較多的是感應線(xiàn)圈檢測方式，但其安裝、維修不便，對道路有破壞，成本高昂。其他可應用的檢測方式，諸如超聲波檢測準確性不高，易受干擾；微波檢測產(chǎn)品的成本較高。
本文設計了基于TMS320F2812的路口車(chē)輛狀態(tài)視頻檢測系統，實(shí)時(shí)檢測路口車(chē)輛狀態(tài)，并將結果反饋回路口信號控制機，便于信號機優(yōu)化路口信號燈的運行方案。

1 基于視頻檢測的解決方案
1．1 方案的提出
目前大多數城市所使用的交通控制機系統，路口的紅綠燈運行方案基本是固定的。這樣就會(huì )出現一種情況，即在某時(shí)刻某方向無(wú)車(chē)，該方向依然是綠燈。若無(wú)車(chē)的情況可以及時(shí)檢測并反饋到控制機，則可以提高交通效率，對此提出了基于TMS320F2812的交通路口車(chē)輛狀態(tài)視頻檢測系統。
1．2 系統工作原理
系統工作原理圖如圖1所示，圖中監控攝像機安裝于路口斑馬線(xiàn)之前約70 m處(視路口車(chē)流量而定，繁忙路口則遠；反之則近)，視頻信號由DSP本身自帶的A／D模塊進(jìn)行采樣和處理，依據處理結果輸出一個(gè)高低電平信號，此信號由路口的控制機在對應路口通行方向為綠燈時(shí)進(jìn)行查詢(xún)并記錄。記錄一段時(shí)間(數周或數月)之后，便可以依據記錄結果統計優(yōu)化信號燈運行方案。由于圖像檢測的數據處理量較大，實(shí)時(shí)性要求高，因此系統設計的處理核心采用TMS320F2812DSP數字信號處理器。

2 系統硬件設計
2．1 復合視頻信號
CCD攝像機輸出完整的視頻信號是1 Vp-p的復合模擬信號，包括圖像信號、同步信號、消隱信號、槽脈沖和均衡脈沖信號。一場(chǎng)圖像時(shí)間為20 ms，其中各脈沖寬度如下：行同步4．7 μs；場(chǎng)同步160μs；均衡脈沖2．35μs．槽脈沖4．7 μs；場(chǎng)消隱脈沖1 612μs；行消隱12μs。因此，需要將場(chǎng)消隱信號分離出來(lái)作為每一場(chǎng)圖像采集的觸發(fā)信號。