基于CCD车流量系统答辩.ppt

基于CCD车流量系统答辩论论论论1 绪论2 原理与系原理与系统组成成3 系系统硬件硬件设计4 车流量流量视频图像像检测算法算法5 系系统及其功能程序及其功能程序设计6 小小结一、研究背景及意一、研究背景及意义1、背景、背景与日俱增的汽与日俱增的汽车数量数量给城市交通城市交通带来了巨大的来了巨大的压力，力，传统的新、的新、扩建道路和依靠交通灯控制的建道路和依靠交通灯控制的方法并不能很好的解决方法并不能很好的解决这些些问题，因此智能交通，因此智能交通系系统应运而生智能交通系智能交通系统（（ITS）是将先）是将先进的通的通讯、控制、控制及及计算机等技算机等技术集成运用于整个交通体系而建立集成运用于整个交通体系而建立的一种的一种应用范用范围广、广、实时性高及准确度高的性高及准确度高的综合合管理系管理系统它通过人、人、车、路三者的、路三者的紧密高效的密高效的配合来提高交通管理效率，降低交通配合来提高交通管理效率，降低交通压力，减少力，减少事故事故发生，生，节约能源2、意、意义传统的交通信息的交通信息获取方式有：取方式有：红外外线检测、、雷雷达达监测、、超声波超声波检测、、环形形线圈圈检测等。

等相相较于于这些方法，些方法，视频图像像检测具有可靠性高、具有可靠性高、利于安装利于安装维护、、处理方式灵活、理方式灵活、检测范范围广等广等优点基于基于CCD的的车流量流量检测系系统在方便人在方便人们生活生活出行、减少交通事故出行、减少交通事故发生、降低能源消耗、生、降低能源消耗、缓解解城市城市压力等相关方面具有重要意力等相关方面具有重要意义二、系二、系统原理及原理及组成成1、、车流量流量检测原理原理基于CCD的车流量检测，是通过道路上方的摄像机等采集设备将实时的道路信息进行采集，经过图像处理分析得出实时的车流量信息本文采用的是以背景差分法为主的处理方法首先通过CCD摄像机采集到当前车流图像，将当前图像与背景图像作差，以此来判断图中是否有车辆若没有则返回继续采集，若有则对图像进行预处理，包括滤波、灰度化、图像增强等，再将图像二值化，从图中提取出车辆，最后通过虚拟检测线方法来进行车辆计数系系统实现的功能框的功能框图如右如右二、系二、系统原理及原理及组成成2、系、系统组成及框成及框图按照模块设计的思路，系统分为初始化模块(设置)、视频采集模块、系统控制模块、存储模块、传输模块系统组成框图如下：三、系三、系统硬件硬件设计硬件系硬件系统以以TMS320DM642高性能高性能DSP为核心，外接核心，外接CCD摄像机，像机，视频图像信息像信息经解解码芯片芯片转换后送至后送至DSP分析分析处理得出理得出结果。

果1、、图像采集模像采集模块主要由CCD摄像机和TVP5150视频解码芯片组成芯片与DM642连接原理图及电路图如下：2、控制模、控制模块采用TMS320DM642，专用于数字媒体应用的高性能32位定点DSP，工作频率最高达720MHz，处理器性能可达5762MIPS三、系三、系统硬件硬件设计3、存、存储模模块系统中需要对数据存储进行外部扩展，由于DM642的外部存储器接口EMIF是64位的，可分为CE0-CE3，CE0对应SDRAM，故采用两片32片SDRAM并联的方式其外扩示意图如右所示：三、系三、系统硬件硬件设计4、数据、数据传输模模块一般采用的是以太网接口方式，DM642内部集成了以太网媒体存取控制器EMAC系统中采用Intel的LXT971A以太网处理芯片，与DM642的连接如下图：三、系三、系统硬件硬件设计5、、电源模源模块设计DM642需要1.4V和3.3V两种电源，且必须保证先内核后I/O的上电顺序，系统中设计的是采用两片TI公司的TPS54310可调节电源芯片电源模块和3.3V产生电路分别如下所示：四、四、车流量流量视频图像像检测算法算法1、、图像像预处理理（1）图像滤波多图像平均法：采集同一个目标连续多帧图像，求平均值和平均信噪比，对比平均新造比和单帧信噪比领域平均法：把区域内任意一点其领域内点的灰度值与某一加权函数相乘后累加的结果作为该店的滤波值中值滤波：对窗口内的像素点的灰度值排序，取其中间值为窗口中心像素的灰度值(举例)（2）灰度化彩色图像到灰度图像的转换可以用以下公式四、四、车流量流量视频图像像检测算法算法（2）图像增强空间域法：以对图像像素的知己而处理为基础 频域法：以修改图像的傅里叶变换为基础考虑到处理速度的问题，采用空间域法2、、图像分割像分割采用的是阈值分割，其基本思想是把前景和背景分离开来。

设输入图像为，分割后的输出图像为，则1表示前景，0表示背景四、四、车流量流量视频图像像检测算法算法3、运、运动车辆检测算法算法常用的检测算法光流场法、帧间差分法和背景差分法光流场法：给每一个像素点赋予一个速度矢量，根据矢量在图像区域的变化判断帧间差分法：两帧图像相减得出轮廓，和阈值比较，m、n为相邻两帧背景差分法：选取一不存在目标的静止图像为背景，然后当前帧与背景作差，对绝对值二值化处理，得到运动目标背景建模：背景建模：背景差分法的核心，构建初始背景均值法、中值法、高斯模型法等4、、车流量流量统计算法算法（1）区域标记法（2）虚拟检测线法　　在视场车道内设置一条垂直于车道的虚拟检测线，通过读取每一帧虚拟检测线上的数据来判断是否有车辆经过统计的方法一般是把当前帧的虚拟检测线数据和上一帧的虚拟检测线数据比较四、四、车流量流量视频图像像检测算法算法五、系五、系统及其功能程序及其功能程序设计视频处理程序理程序　　　　　　在本文系统中采用的基于虚拟检测线的车辆计数方法，视频处理程序大概有以下几流程：检测线的设置、图像滤波、图像增强、图像分割、图像二值化、提取车辆信息、计算车辆数目以及背景更新。

该模块的程序流程图可按右图描述致致谢Thank you。