[实用新型]一种基于线阵CCD摄像机的交通信息采集系统

说明书

技术领域

本实用新型属于计算机控制领域，尤其涉及一种交通信息采集系统。

背景技术

传统的交通检测器以模拟技术为基础，通过在道路沿途埋设环形线圈检测器及在交通要道处装设电视录像机等，将数据和画面传送到控制中心进行分析、判断和确认交通偶发事件，从而达到报警和人工干预的目的。近几年来，随着传感器技术、微电子技术和信息处理技术等的发展，交通检测技术也得到较大发展，按其基本工作原理可分为电磁感应式、电接触式、光电式、超声波式、红外线式等多种类型。其中应用比较多的检测器是环形线圈检测器、超声波检测器、微波雷达检测器和红外检测器。

由于各种传感器所获取的信号不直观，检测精度不高而且监测范围和检测参数都非常有限，并不能提供全面而直接的交通信息。近年来，随着通信与网络技术、图像处理与模式识别等高新技术的发展，智能交通信息监测技术也得到了长足的进展，以摄像机等视觉传感器及计算机视觉理论为基础的车辆识别与交通运行状态检测技术已经逐渐成熟，并开始应用于交通信息的自动采集与处理过程中。

1992年，明尼苏达的图像传感系统公司和E-conolite控制产品公司联合推出AUTOSCOPETM—2003型视频车辆检测系统，并将该系统用于多车道、多方向的大范围交通车辆检测。这种以摄像机等视觉传感器为基础的车辆识别与交通运行状态检测技术能够利用计算机视觉和图像处理的方法建立一个智能交通管理系统，在不需要人的干预或者只需要很少干预的情况下，通过对摄像机拍录的视频序列进行分析来实现车辆的定位、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断车辆的行为，从而提取出必要的交通状态信息，保证交通运行的有效管理和疏导。

现有的视频检测技术大都是基于面阵CCD摄像机获得的图像，然而从理论上分析，基于面阵图像的视频检测技术存在一些难以解决的问题：(1)视频图像中除了所关心的车辆目标，存在大量的背景目标，而从复杂背景中提取出感兴趣的目标在图像处理中是一个很棘手的问题；(2)视频检测器一般基于标准的电视信号，图像分辨率、场(帧)速率和像素灰度级都较低(一般水平分辨率为500线左右，场(帧)速率为50(25)场(帧)/秒，像素灰度级为256级)，因此较难实现高的检测精度和检测速度；(3)视频流的数据量很大(一般为10Mb/s以上)，为了保证实时性，同时考虑系统成本，较难采用很复杂的图像处理和分析算法，因此其检测性能的提高受到限制。

基于线阵CCD成像的检测技术是利用线阵CCD摄像机获连续快速的记录通过检测断面的车辆图像，并从该序列线阵图像中获取各种交通参数和交通事件的描述。与传统的基于面阵CCD成像的视频检测方法相比，基于线阵CCD的检测技术具有如下重要优点：(1)线阵图像序列构成的图像中仅包含运动目标，而完全不存在复杂的背景目标，因此避免了复杂背景的干扰；(2)线阵CCD成像的空间分辨率、像素灰度级和采样速度可以较高(一般水平分辨率大于1000线，像素灰度级大于1024级，帧速率大于1000帧/秒)，可以实现较高的检测精度；(3)线阵图像数据量相对较小，便于实现复杂的图像处理和分析算法；(4)线阵CCD成像系统的辅助照明可以采用红外线激光补光器，能够较好地解决夜间补光的问题，而面阵CCD需要大功率、大范围的补光照明；(5)线阵CCD器件具有灵敏度高、动态范围大和没有图像拖尾(Smear)的问题。

发明内容

本实用新型的目的是利用线阵CCD连续快速采集通过检测断面的车辆的线阵图像，提供一种可从该线阵图像获取关于车辆存在、车辆速度、车辆平面轮廓、车辆类型、交通占有率和流量等各种交通参数，为进一步实现对道路交通状况的监测评判和对交通事件的实时检测提供数据采集。