车流量检测系统设计

1、车流量自动检测系统设计作者姓名：张伯梅专业名称：电气工程及其自动化指导教师：雷永锋 / 摘要随着现代经济的高速发展，交通运输的保障就显得尤其重要,对交通管理的要求也越来越高，将计算机科学与通信等高新技术运用于交通监控管理与车辆控制，以保障交通顺畅及行车安全，从而改善环境质量，促进经济发展的智能交通系统ITS(Intelligent traffic system, ITS)也随之应运而生。而实时获取交通车流量的车辆检测技术是ITS 的基础。本文设计了一种基于ATmeagal6L单片机的车流量检测系统。其中主要是将红外传感器测得的电平信号传递到单片机中，通过单片机判断处理、计数等功能实现车流量的检测。该系统可以实现单位时间内的计量，这对于城市交通管理具有一定的帮助作用。关键词：车流量检测 红外线传感器 算法AbstractWith the rapid development of modern economy, transport, protection is particularly important on the traffic management requirements hav

2、e become more sophisticated, computer science and communications, and other high-tech application of traffic control and vehicle monitoring and management in order to safeguard the smooth flow of traffic and traffic safety, thereby improving the quality of the environment, promote economic development in Intelligent Transportation Systems ITS (Intelligent traffic system, ITS) also came into being. Real-time access to traffic flow and vehicle detection technology is the basis of ITS.In this paper

3、, the design of a flow-based SCM ATmeagal6L detection system. Which is measured by infrared sensor-level signal transmission to the single-chip, the judge dealt with the adoption of single-chip, traffic counts and other functions to achieve the detection. The system can be achieved per unit time of measurement, which is the management of urban transport has a role to help.Keywords：Traffic flow magnitude, Infrared matrix, examination Intelligence，Algorithm目录摘要IAbstractII目录III前言- 1 -1 车流量检测系统的概述-

4、3 -1.1课题研究现状- 3 -1.2研究的目的- 4 -1.3传统的车流量检测技术- 5 -1.3.1 基于超声波的检测系统- 5 -1.3.2 基于视频图象的检测系统- 5 -1.3.3 声学检测- 5 -1.3.4 磁力计检测- 6 -1.3.5 激光雷达检测方法- 6 -2系统的工作原理- 7 -2.1车流量检测系统的工作原理- 7 -2.2 系统需求分析- 7 -2.3 系统总体模块设计- 7 -3 系统硬件设计- 9 -3.1单片机技术- 9 -3.1.1单片机简介- 9 -3.1.2 ATmega16L单片机- 10 -3.2 传感器简介- 11 -3.2.1 传感器的基础知识- 11 -3.2.2 红外线传感器- 12 -3.3系统总体设计- 15 -3.3.1 系统总体功能模块- 15 -3.3.2系统总体电路图- 17 -4 系统的软件设计- 18 -4.1 识别算法的设计过程- 18 -4.2 系统设计流程图- 19 -4.3系统软件设计子程序- 23 -4.3.1 报警子程序- 23 -4.3.2 一秒延时子程序- 23 -4.3.3 显示子程序- 23 -4

5、.3.4 延时一秒子程序- 25 -总结- 26 -致谢- 27 -参考文献- 28 -前言随着人口数量的增长，给交通带来的压力越来越大，于之同时，科学技术也在不断发展。因此，智能交通系统成为近些年研究的热点。车流量的检测是智能交通的基础，在系统中占重要地位。就目前就有多种方法检测车流量，例如：电磁感应装置法、声学检测系统法、激光雷达检测法和车流信息的超声波检测法。它们都具有高性能、精度高、体积小、操作方便等特点。而实际上，前进中的车辆速度、种类始终变化，所以普遍存在反射信号不稳定，测量误差大的问题。与以上方法相比，基于红外线矩阵法的车流量检测方法具有许多优点：体积小、精度高、系统稳定等特点。此外由于红外线来自光中的红外，所以此系统还有一个特点就是成本低，这是每一个设计必须考虑的问题，系统稳定性，是产品市场推广的前提，没有稳定性的产品肯定将被市场淘汰。现有的车流量检测法主要是传统视频检测方法，它基于工控机，其算法成熟，且已形成相关产品。但其也有缺点：一是由于通用CPU没有专用的硬件乘法器，故很难实现图像的时实性处理。二是采用通用工控机，运行WINDOWS系统，成本高，要时刻关心机器有没

6、死机，系统有没感染病毒，操作系统的补丁升级等问题。也无法 得出每条道路在某个时间段内车辆的频率以及相应的车型统计，无法得出某个路段出现堵车 现象的频度和时间规律。随着车辆的普及，城市道路交通的压力越来越大，准确掌握道路交通情况对于城市道路交通管理和城市交通发展都十分重要。目前对道路交通情况的了解的检测大部分都是通过视频监视的方法，但本设计提出了一种全新的、较经济、较准备的监测车流量的方法。它可实现双向并排经过的多辆车的车流量测量，为准确统计和掌握道路车流量数据提供了技术上的支持，这也为以后的城市交通管理的城市发展提供了有利的基础条件。此次毕业设计第一阶段是：查阅大量资料了解车流量检测的发展现状，第二阶段是确定系统方案，理清总体结构。在指导老师的悉心指导和自己的努力下，最终完成了毕设计的各项任务，成功完成了车流量系统检测的设计。1 车流量检测系统的概述1.1课题研究现状智能交通系统(ITS)是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通管理而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的、实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。交通检测

7、系统是智能交通系统的重要环节，负责采集有关道路交通流量的各种参数。交通环境的车辆检测研究可以追溯到20世纪70年代，1978年，美国JPT(加州帕萨迪纳市的喷气推进实验室)首先提出了运用机器视觉来进行车辆的检测的方法，指出其是传统检测方法的一种可行的替代方案。1991年，美国加州理工大学对在高速公路上运用视频方法的检测技术进行了评估，在评估报告中对当时采用的不同的视频车辆检测技术详尽地进行了分类。1994年Mn /DOT(明尼苏达运输部)为FHWA(美国联邦公路局)进行了更详尽严格的测评，结果表明视频检测器的检测准确性和可靠性可以达到令人满意的程度。同时随着车辆检测技术的发展，人们已不满足于仅仅通过视频检测车流量，虽然 FHWA已进一步利用此技术来提取交通参数，如交通流量，十字路口的车辆转向信息等。国内关于交通视频检测的研究滞后于国外，技术基础较弱，但也有不少公司做出了产品，如清华紫光的视频交通流量检测系统 VS3001，深圳神州交通系统有限公司开发的Video TraceTM，厦门恒深智能软件系统有限公司开发的Head Sun Smart Viewer-II 视频交通检测器等。当然这

8、些产品的功能比较单一，与国外产品相比有一定差距。事实上，与其它几种车辆检测方法相比，基于红外线检测的方法具有直观、可监视范围广、精度高、成本低可获取更多种类的交通参数以及费用较低等优点，因而可广泛应用于交叉道口和公路干线的交通监视系统中。 车辆检测和算法处理是红外线检测的主要部分，交通参数是通过对车辆的检测和跟踪来获取的，因此车辆检测和跟踪的算法对红外线检测系统至关重要。车辆检测，车辆检测的目的判断是否有车经过检测区，并建立一个与之对应的跟踪对象，主要提供车流量等信息。减少车辆检测算法的计算量和提高实时性是一对矛盾，解决这对矛盾是提高系统检测准确度和稳定度的关键，然而实际中光照的变化、背景混乱运动的干扰、运动目标的影子以及运动目标的自遮挡和互遮挡现象的存在，这些都会影响车辆检测和分割的精度，必须在算法中考虑这些因素的影响及其去除的方法。所以，我这次主要采用的是红外线的矩阵方法来检测车流量，它主要是车量经过两个传感器形成的的电平变化来检测车流量，这就刚好避免了背景的混乱等所形成的误差。1.2研究的目的由于近年来科学的发展，时代的进步，这个由钢筋水泥筑成的家园到处布满了车辆，因交通事故而受

9、到伤害的人，物也在遂年增加，所以我们有必要对这些科学产物进行适当的规范，来使人们的生活受到保障。近几年这个话题也成为人们研究的重点。随着人口数量的增长，给交通带来的压力越来越大，智能交通系统成为近些年来研究的热点。车流量检测是智能交通的础部分，在系统中占有重要地位。经济建设得到了飞速发展，机动车保有量迅速攀升的同时，城市交通面临的臃肿问题也日益突出。由于目前部分驾驶员存在着尊警不遵章的侥幸心理，当信号灯岗亭没有交通民警执勤时闯红灯强行，经常造成路口阻塞，由此而引发的交通事故频繁发生，在影响了正常城市交通秩序的同时，给人民生命及财产安全造成了极大的威胁，城市交通管理面临的压力与日俱增。通过建立闯红灯电子检查布控系统，实现对公路上监控区域内通行的车辆进行实时监视、抓拍、识别、报警、记录保存车辆通行的信息和车流量数据并进行集中有效的管理，为公安部门打击违反交通车辆、加强交通安全管理提供有效的技术支持。目前有多种方法检测车流量，例如：电磁感应装置之不理法和车流信息的超声波检测法。它们都具有高性能、精度高、体积小、操作方便等特点。本文设计了一款高性能、体积小、精度高、低成本的智能车流量检测系统。1.3传统的车流量检测技术如前言所说，车流量的检测已成为近年来研究的重点，所以，科学家们经过各种方法来检测车流量，比如说基于超声波的检测、基于视频图象的检测、基于声学检测、基于磁力计检测、基于激光雷达检测法等等。1.3.1 基于超声波的检测系统超声波的检测系统是通过超声波技术实现道路交通节点流量与流速的实时检测，同时引进单片机以太网传输系统，以较低的成本将检测信息方便地接入广域网络，使信息的远程获取及设备的远程控制成为可能。系统集成度高、性能稳定，可有效获取车流信息。 1.3.2 基于视频图象的检测系统车流量检测系统是由视频采集、车流量数字

《车流量检测系统设计》由会员工****分享，可在线阅读，更多相关《车流量检测系统设计》请在金锄头文库上搜索。