[實用新型]一種基于線陣CCD攝像機的交通信息采集系統

有效

• 申請號: 200820139960.6
• 申請日: 2008-10-22
• 公開（公告）號: CN201213038Y
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 黃錚;李衛江;蔣雅輝;文勇
• 申請（專利權）人: 江西贛粵高速公路股份有限公司;江西方興科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/017;G08G1/04
• 代理公司: 北京華進專利事務所
• 代理人: 謝 亮

技術領域

本實用新型屬于計算機控制領域，尤其涉及一種交通信息采集系統。

背景技術

傳統的交通檢測器以模擬技術為基礎，通過在道路沿途埋設環形線圈檢測器及在交通要道處裝設電視錄像機等，將數據和畫面傳送到控制中心進行分析、判斷和確認交通偶發事件，從而達到報警和人工干預的目的。近幾年來，隨著傳感器技術、微電子技術和信息處理技術等的發展，交通檢測技術也得到較大發展，按其基本工作原理可分為電磁感應式、電接觸式、光電式、超聲波式、紅外線式等多種類型。其中應用比較多的檢測器是環形線圈檢測器、超聲波檢測器、微波雷達檢測器和紅外檢測器。

由于各種傳感器所獲取的信號不直觀，檢測精度不高而且監測范圍和檢測參數都非常有限，并不能提供全面而直接的交通信息。近年來，隨著通信與網絡技術、圖像處理與模式識別等高新技術的發展，智能交通信息監測技術也得到了長足的進展，以攝像機等視覺傳感器及計算機視覺理論為基礎的車輛識別與交通運行狀態檢測技術已經逐漸成熟，并開始應用于交通信息的自動采集與處理過程中。

1992年，明尼蘇達的圖像傳感系統公司和E-conolite控制產品公司聯合推出AUTOSCOPETM—2003型視頻車輛檢測系統，并將該系統用于多車道、多方向的大范圍交通車輛檢測。這種以攝像機等視覺傳感器為基礎的車輛識別與交通運行狀態檢測技術能夠利用計算機視覺和圖像處理的方法建立一個智能交通管理系統，在不需要人的干預或者只需要很少干預的情況下，通過對攝像機拍錄的視頻序列進行分析來實現車輛的定位、識別和跟蹤，并在此基礎上分析和判斷車輛的行為，從而提取出必要的交通狀態信息，保證交通運行的有效管理和疏導。

現有的視頻檢測技術大都是基于面陣CCD攝像機獲得的圖像，然而從理論上分析，基于面陣圖像的視頻檢測技術存在一些難以解決的問題：(1)視頻圖像中除了所關心的車輛目標，存在大量的背景目標，而從復雜背景中提取出感興趣的目標在圖像處理中是一個很棘手的問題；(2)視頻檢測器一般基于標準的電視信號，圖像分辨率、場(幀)速率和像素灰度級都較低(一般水平分辨率為500線左右，場(幀)速率為50(25)場(幀)/秒，像素灰度級為256級)，因此較難實現高的檢測精度和檢測速度；(3)視頻流的數據量很大(一般為10Mb/s以上)，為了保證實時性，同時考慮系統成本，較難采用很復雜的圖像處理和分析算法，因此其檢測性能的提高受到限制。

基于線陣CCD成像的檢測技術是利用線陣CCD攝像機獲連續快速的記錄通過檢測斷面的車輛圖像，并從該序列線陣圖像中獲取各種交通參數和交通事件的描述。與傳統的基于面陣CCD成像的視頻檢測方法相比，基于線陣CCD的檢測技術具有如下重要優點：(1)線陣圖像序列構成的圖像中僅包含運動目標，而完全不存在復雜的背景目標，因此避免了復雜背景的干擾；(2)線陣CCD成像的空間分辨率、像素灰度級和采樣速度可以較高(一般水平分辨率大于1000線，像素灰度級大于1024級，幀速率大于1000幀/秒)，可以實現較高的檢測精度；(3)線陣圖像數據量相對較小，便于實現復雜的圖像處理和分析算法；(4)線陣CCD成像系統的輔助照明可以采用紅外線激光補光器，能夠較好地解決夜間補光的問題，而面陣CCD需要大功率、大范圍的補光照明；(5)線陣CCD器件具有靈敏度高、動態范圍大和沒有圖像拖尾(Smear)的問題。

發明內容

本實用新型的目的是利用線陣CCD連續快速采集通過檢測斷面的車輛的線陣圖像，提供一種可從該線陣圖像獲取關于車輛存在、車輛速度、車輛平面輪廓、車輛類型、交通占有率和流量等各種交通參數，為進一步實現對道路交通狀況的監測評判和對交通事件的實時檢測提供數據采集。