基于嵌入式系統的違章車(chē)輛視頻檢測系統

1 電子警察系統

電子警察主要是針對機動(dòng)車(chē)在路口闖紅燈這種極易造成惡性事故的交通違章現象進(jìn)行自動(dòng)監測記錄，做到了無(wú)人值守，不間斷監測，證據充分正確，提高交通執法的準確性和效率。傳統典型的電子警察系統通常是由系統控制、違章車(chē)輛檢測、拍攝、傳輸以及輔助配套設備等幾部分組成。

目前，一般電子警察系統主要采用環(huán)形線(xiàn)圈感應器、以增強型PC為基礎的工控機(IPC)平臺控制的模式。環(huán)形線(xiàn)圈的安裝不便、容易受損壞，IPC對室外環(huán)境的適應差等缺點(diǎn)，給電子警察正常穩定運行及維護工作造成極大的困難。因此，車(chē)輛違章檢測技術(shù)對電子警察的高精度、大面積推廣有很大的影響，是電子警察系統中重要的一部分，是交通管理系統中不可缺少的組成部分。

2 現有車(chē)輛違章檢測技術(shù)

車(chē)輛檢測器是交通管理系統中不可缺少的組成部分，主要是通過(guò)數據采集和設備監視等方式，向監控系統中的信息處理和信息發(fā)布單元提供各種交通參數，作為監控中心分析、判斷、發(fā)出信息和提出控制方案的主要依據。常用的交通車(chē)輛檢測器主要包括環(huán)行線(xiàn)圈檢測器、超聲波或微波(雷達波)檢測器、紅外線(xiàn)檢測器、視頻檢測器等。

比較幾種檢測方法可以知道，超聲波或微波(雷達波)檢測器和紅外線(xiàn)檢測器使用的條件比較苛刻，使用比較少，主要用于人工檢測方式。目前最普遍的、經(jīng)常用的是環(huán)行線(xiàn)圈視頻檢測器，但是視頻車(chē)輛檢測器與感應線(xiàn)圈等檢測器相比，具有如下的技術(shù)特點(diǎn)：

(1)視頻檢測器安裝與維護方便，無(wú)需開(kāi)挖路面，對道路交通的影響很小。
(2)視頻車(chē)輛檢測器能檢測較大的交通場(chǎng)景面積，單臺攝像機就可同時(shí)監測多個(gè)車(chē)道，從而減少傳感器的安裝數目，并可進(jìn)行大范圍內的車(chē)輛跟蹤。
(3)能提供絕大多數的交通參數信息，包括車(chē)流量、單車(chē)速度、平均車(chē)速、車(chē)間距等。
(4)獲得的視頻及圖像信息很直觀(guān)，是人機可讀的，還可以加以保存。從而為監控人員進(jìn)行相關(guān)操作提供了參考。

3 嵌入式視頻檢測系統

根據交通違章管理的要求和系統主要功能，對交通視頻檢測系統進(jìn)行了研究并形成了可行方案。其思想是將視頻攝像頭安裝在路桿上并對下面的路況進(jìn)行監視，捕獲的數字化視頻信息由現場(chǎng)進(jìn)行圖像處理，再傳送到交通管理中心。同時(shí)，選取基于嵌入式系統的電子警察視頻檢測的模式來(lái)實(shí)現對傳統電子警察系統的改進(jìn)，此電子警察系統的構成如圖1所示。

由圖1可以看出，基于嵌入式系統的電子警察主要由三部分組成：視頻采集部分、圖像處理與系統控制部分、網(wǎng)絡(luò )傳輸部分。

3．1 視頻采集單元

從CCD攝像頭的光電轉換器件得到的視頻信號都是模擬信號，將模擬電視信號變成數字電視信號要經(jīng)過(guò)模／數(A／D)轉換過(guò)程。模／數轉換包含三個(gè)過(guò)程，即取樣、量化及編碼。其中，取樣的目的是將時(shí)間上連續的模擬信號變成時(shí)間上離散的信號，量化是將幅度上連續的取樣值變成幅度上離散的取樣值，而編碼的作用是將離散化的取樣值編成二進(jìn)制數碼。經(jīng)取樣、量化、編碼所得到的數字信號即為視頻PCM信號。