交通车辆违章智能视频监控系统的设计与实现
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本文设计开发了一个新型的交通车辆违章智能视频监控系统(ITPVMS),它采用基于交通动态视频的软件检测模式,实现了对交通车辆违章行为的多项目、大范围监控,具有实时性、准确性、高智能性和多功能性等优点,是对现有智能交通监控技术的重大改进。本文的研究工作是公安部部级重点课题“区域交通控制可视化数据处理平台的研究”的重要组成部分。 首先,设计了适当的方案,通过携带高分辨率CCD摄像头的摄像机和视频捕获卡实现对动态交通视频流的实时自动采集; 第二,兼顾系统的实时性和准确性原则,设计快速高效的算法,对视频图像进行预处理。首先运用中值滤波法对视频图像进行去噪处理,然后采用二阶差分法进行图像锐化,再通过视频捕获卡携带的二次软件开发包SDK-2000进行对比度增强,从而得到比较理想的图像,为后续的图像分析工作做准备; 第三,根据系统特点,通过背景图像差分法,分割出监测区中的运动目标,然后对交通目标的区域面积、长度和宽度等进行特征提取,再经过尺度滤波处理,从而自动识别出机动车辆目标: 第四,分别设计相应的算法,实现对闯红灯、压黄线、违章停车、违章超速及违章逆行等常见的交通车辆违章行为的自动识别,并自动抓拍违章现场,截取违章视频,采集其它相关违章信息,为交通执法部门进行交通违章处罚提供有力依据: 考虑到特殊路段特殊环境下的交通复杂性,为了有效监控其它类型的交通违章行为,本文还设计并实现了对交通违章的手动监控模式。
摘要 | 第4-5页 |
ABSTRACT | 第5页 |
第一章 绪论 | 第9-16页 |
1.1 研究背景 | 第9-11页 |
1.1.1 公路交通现状分析 | 第9-10页 |
1.1.2 研究的项目背景 | 第10-11页 |
1.2 交通车辆智能监控系统现状分析 | 第11-13页 |
1.2.1 智能交通系统 | 第11-12页 |
1.2.3 智能交通监控系统现状及发展趋势 | 第12-13页 |
1.3 本文的主要工作及意义 | 第13-15页 |
1.4 本文的组织结构 | 第15页 |
1.5 本章小结 | 第15-16页 |
第二章 ITPVMS系统的体系结构 | 第16-19页 |
2.1 硬件系统结构 | 第16-17页 |
2.1.1 硬件系统体系结构 | 第16页 |
2.1.2 工作原理 | 第16-17页 |
2.2 软件系统结构 | 第17-18页 |
2.2.1 软件系统总体流程 | 第17-18页 |
2.2.2 软件系统体系结构 | 第18页 |
2.3 本章小结 | 第18-19页 |
第三章 数字交通视频采集 | 第19-25页 |
3.1 交通信息采集技术 | 第19-20页 |
3.1.1 车辆检测器 | 第19-20页 |
3.1.2 无检测器的车流预测分析 | 第20页 |
3.1.3 视频图像方式 | 第20页 |
3.2 视频式交通信息采集系统结构 | 第20-21页 |
3.3 交通模拟视频信息采集 | 第21-22页 |
3.4 模拟视频和数字视频 | 第22-23页 |
3.5 数字化交通视频流 | 第23-24页 |
3.6 本章小结 | 第24-25页 |
第四章 交通车辆目标识别 | 第25-40页 |
4.1 模式识别概述 | 第25-26页 |
4.2 图像预处理 | 第26-33页 |
4.2.1 图像去噪 | 第27-29页 |
4.2.2 图像锐化 | 第29-31页 |
4.2.3 对比度增强 | 第31-33页 |
4.3 特征提取和选择 | 第33-36页 |
4.3.1 区域面积 | 第34页 |
4.3.2 区域重心 | 第34页 |
4.3.3 长度和宽度 | 第34-35页 |
4.3.4 不变矩 | 第35-36页 |
4.4 车辆目标识别 | 第36-39页 |
4.4.1 运动目标识别技术概述 | 第36-38页 |
4.4.2 交通车辆目标识别 | 第38-39页 |
4.5 本章小结 | 第39-40页 |
第五章 交通车辆的违章监控 | 第40-59页 |
5.1 自动监控 | 第40-55页 |
5.1.1 违章闯红灯监控 | 第41-45页 |
5.1.2 违章压黄线监控 | 第45-48页 |
5.1.3 违章逆行监控 | 第48-50页 |
5.1.4 违章超速监控 | 第50-52页 |
5.1.5 违章停车监控 | 第52-55页 |
5.2 手动监控 | 第55-56页 |
5.3 违章信息采集 | 第56-58页 |
5.3.1 抓拍违章现场 | 第56-57页 |
5.3.2 截取违章视频 | 第57-58页 |
5.3.3 采集其它违章信息 | 第58页 |
5.4 本章小结 | 第58-59页 |
第六章 系统实现 | 第59-69页 |
6.1 系统功能 | 第59页 |
6.2 系统开发原则 | 第59-61页 |
6.2.1 实时性 | 第59-60页 |
6.2.2 准确性 | 第60页 |
6.2.3 智能性 | 第60-61页 |
6.2.4 多功能性 | 第61页 |
6.3 系统开发环境 | 第61-63页 |
6.3.1 硬件开发环境 | 第61-62页 |
6.3.2 软件开发环境 | 第62-63页 |
6.4 系统实现 | 第63-65页 |
6.4.1 数字交通视频采集模块的实现 | 第63-64页 |
6.4.2 交通车辆目标识别模块的实现 | 第64页 |
6.4.3 交通车辆违章监控模块的实现 | 第64-65页 |
6.5 系统界面和测试结果 | 第65-68页 |
6.5.1 系统界面 | 第65-67页 |
6.5.2 测试结果 | 第67-68页 |
6.6 本章小结 | 第68-69页 |
总结与展望 | 第69-71页 |
参考文献 | 第71-74页 |
附录 | 第74-75页 |
致谢 | 第75页 |
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