基于線(xiàn)陣CCD的交通信息采集和檢測系統設計與實(shí)現

該系統由硬件和軟件兩部分組成，主要的設備包括：線(xiàn)陣CCD相機、線(xiàn)激光源、閃光燈、專(zhuān)用高分辨率攝像機和64位工控機。軟件主要實(shí)現相機及輔助光源控制，圖像數據采集，視頻錄制及回放，圖像分割，車(chē)輛匹配，車(chē)牌識別，車(chē)輛數據庫管理，車(chē)輛數據分析，系統設置和系統容錯等功能。

1．2 系統總體框架
基于線(xiàn)陣CCD的交通信息采集和檢測系統的主要設備包括：線(xiàn)陣CCD相機、線(xiàn)激光源、閃光燈、專(zhuān)用高分辨率攝像機和64位工控機，以上設備均安裝在路段上。為了達到交通信息實(shí)時(shí)采集的要求，用戶(hù)可以根據需要，設立多個(gè)檢測斷面。圖2為本系統的一個(gè)檢測斷面。
圖3為一個(gè)雙向四車(chē)道高速公路實(shí)驗現場(chǎng)某一檢測斷面的側視圖。

在該檢測斷面上主要完成車(chē)輛線(xiàn)陣圖像采集，以及車(chē)輛近景和遠景圖像的抓拍，然后在道路旁的機柜中進(jìn)行圖像處理和分析，獲取車(chē)牌號碼、車(chē)輛存在、車(chē)輛速度、車(chē)輛平面輪廓、車(chē)輛類(lèi)型、交通占有率和流量等各種交通參數，并由此得到各種其他交通描述參數，進(jìn)一步實(shí)現對道路交通狀況的監測評判和對交通事件的實(shí)時(shí)檢測。系統通過(guò)TCP／IP協(xié)議向監控中心實(shí)時(shí)傳遞其所需要的數據信息。
1．3 工作原理
線(xiàn)陣CCD攝像機1和攝像機2一直處于工作狀態(tài)，監視路面狀況。機柜里的目標識別程序根據攝像機1所采集到的線(xiàn)陣圖像，判斷是否有車(chē)輛經(jīng)過(guò)，當有車(chē)輛進(jìn)入線(xiàn)陣CCD攝像機1的視野范圍時(shí)，啟動(dòng)計時(shí)程序和全景攝像機及目標所在車(chē)道的攝像機(如果車(chē)輛在兩個(gè)車(chē)道的中間，則啟動(dòng)輔助攝像機)，并對車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)抓拍，得到一幅近景圖片和遠景圖片；同時(shí)，調用牌照識別程序進(jìn)行牌照識別并將識別結果保存。同理，當車(chē)輛進(jìn)入線(xiàn)陣CCD攝像機2的視野范圍時(shí)，目標識別程序檢測到車(chē)輛經(jīng)過(guò)攝像機2，直到車(chē)尾離開(kāi)線(xiàn)陣CCD攝像機2的視野范圍時(shí)，停止計時(shí)。根據線(xiàn)陣CCD攝像機1和2抓拍的圖片以及車(chē)輛通過(guò)檢測斷面的時(shí)間，計算車(chē)輛瞬時(shí)速度，提取車(chē)輛輪廓、類(lèi)型、交通占有率等交通參數，并將結果存入數據庫。對于超速車(chē)輛，機柜將自動(dòng)把其車(chē)牌號碼、車(chē)速等相關(guān)信息傳到監控中心，便于中心人員進(jìn)行相應的處理。監控中心也可向路邊機柜發(fā)出查詢(xún)請求，路邊機柜將把相應的查詢(xún)結果傳送到監控中心。路邊機柜中的數據庫和圖像庫將按照用戶(hù)設定的時(shí)間自動(dòng)清空，防止磁盤(pán)空間不足導致現有的數據無(wú)法保存。