專利名稱：基于dsp的多車道超速檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于DSP的多車道超速檢測系統(tǒng)，屬于信號處理技術(shù)、控制技術(shù)，是利用DSP來實(shí)現(xiàn)對違章超速車輛的信號檢測和圖片攝取。
背景技術(shù)：
交通安全是交通工程永恒的研究課題，一直倍受國內(nèi)外有關(guān)人士的高度重視。近年來我國的交通事業(yè)得到了長足的發(fā)展，與此同時(shí)，交通工具也以前所未有的速度增加，從而導(dǎo)致交通事故愈來愈頻繁地發(fā)生，這不僅危害人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，而且使國家蒙受不必要的重大經(jīng)濟(jì)損失；影響交通安全的因素很多，其中超速行駛的車輛是引發(fā)交通事故的最主要原因之一，主要表現(xiàn)在①車輛高速行駛時(shí)，如果遇到障礙或其它物體，來不及處理而引發(fā)交通事故；②車況不好時(shí)，高速行駛?cè)菀滓鸨旧硐到y(tǒng)破壞，從而引發(fā)交通事故；③高速行駛時(shí)，駕駛員不易控制車輛，尤其是在雨雪天氣，路面濕滑，更難于控制車輛；因此加強(qiáng)交通管理，實(shí)行對超速行駛車輛進(jìn)行的嚴(yán)密監(jiān)視，是減少交通事故的有效手段，是確保公路交通暢通無阻的必由之路；目前已有許多種方法用于監(jiān)視超速車輛，它們是①雷達(dá)超速監(jiān)視系統(tǒng)，即利用雷達(dá)信號實(shí)現(xiàn)監(jiān)視超速車輛的目的，在很多公路上可以看到雷達(dá)測速區(qū)的大牌；然而，在雷達(dá)測速區(qū)以外，對超速車輛無法監(jiān)視；而且，雷達(dá)測速無法直接得到超速車輛的車牌號；在氣候不好的情況下，雷達(dá)測速的誤差有時(shí)達(dá)到10％；②環(huán)形線圈檢測的CCD彩色車輛超速監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)和光電技術(shù)，可監(jiān)視速度小于200公里/小時(shí)各類機(jī)動車輛的超速情況；其檢測誤差為2.4％，該系統(tǒng)安裝在公路或指定的道路上，并且需要在路面開10mm寬，100mm深的環(huán)行槽，工作環(huán)境為野外；為保證系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮使其具有防風(fēng)塵、防雨雪、抗高溫、抗嚴(yán)寒等工作特性，和遇到停電、死機(jī)等故障時(shí)能夠自動啟動的功能；因此，路口計(jì)算機(jī)均采用工控機(jī)，信號、圖像傳輸系統(tǒng)所有設(shè)計(jì)完全按工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，所以投資較大；此外環(huán)形線圈檢測系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)是要破壞路面，系統(tǒng)造價(jià)較視頻檢測系統(tǒng)高；③基于視頻檢測的彩色CCD超速監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)和圖像信號處理技術(shù)，可監(jiān)視速度小于200公里/小時(shí)各類機(jī)動車輛的超速情況；視頻檢測系統(tǒng)是通過對視頻圖像的檢測來判斷有無超速行駛的車輛，檢測的誤差為2.52％；該系統(tǒng)安裝在公路或指定的道路上，工作環(huán)境為野外，路口計(jì)算機(jī)采用工控機(jī)，信號、圖像傳輸系統(tǒng)所有設(shè)計(jì)完全按工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，所以投資較大；此外，該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)定性能不十分理想而導(dǎo)致實(shí)用性能不十分理想。

發(fā)明內(nèi)容
為避免現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的信號源為兩路模擬視頻信號，模擬視頻信號進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字視頻信號，其特征在于DSP讀入并運(yùn)行多車道超速檢測軟件，分析處理輸入的數(shù)字視頻信號，通過對第一路視頻信號的分析、得到車輛進(jìn)入監(jiān)視區(qū)的時(shí)間，通過對第二路視頻信號的分析、得到車輛離開監(jiān)視區(qū)的時(shí)間，按時(shí)間差判定車輛是否超速違章并攝取超速違章車輛的圖片等違章信息。
一種用于基于DSP的多車道超速檢測的軟件，其特征在于用它控制選擇開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對CCD攝像機(jī)的選擇，即實(shí)現(xiàn)對輸入信號源的選擇；對圖像數(shù)據(jù)分析、判斷時(shí)根據(jù)各個(gè)車道在圖像中的固有位置，分別得到各個(gè)車道有無車輛通過，或有無超速違章車輛通過，并保存違章車輛的圖像等信息。
對選擇開關(guān)的控制，其特征在于有兩種開關(guān)選擇方式，一種是分時(shí)方式，即定時(shí)方式；一種是動態(tài)方式，即根據(jù)實(shí)際需要切換方式；前一種方式便于監(jiān)測前后距離小于兩個(gè)CCD攝像機(jī)安裝距離的行駛在不同車道的車輛的超速情況；后一種方式用于監(jiān)測只有一個(gè)車道的車輛行駛情況，因?yàn)樾盘栐吹那袚Q頻率低，所以對輸入信號的處理效率就高。
本發(fā)明包括以下部分CCD攝像機(jī)，用于攝取圖像，輸出模擬視頻信號；視頻解碼器，將模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻信號，并為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時(shí)間同步信號，其輸出接存儲器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)違章車輛時(shí)再接通視頻壓縮芯片；存儲器，作為視頻解碼器和數(shù)字信號處理器之間的數(shù)據(jù)緩沖器；數(shù)字信號處理器，用于運(yùn)行圖像動態(tài)檢測算法，判斷是否有超速車輛，如有違章車輛，則接通視頻壓縮芯片并控制IDE硬盤或存儲卡存儲違章車輛的圖像；專用圖像壓縮芯片，用于壓縮視頻解碼器輸出的數(shù)字圖像，并根據(jù)DSP的指令存入IDE硬盤或存儲卡中；存儲介質(zhì)，即IDE硬盤或存儲卡，用于存儲違章超速車輛的圖像或連續(xù)數(shù)字視頻信號；可編程邏輯器件，用于向DSP的數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器以及存儲器提供邏輯控制信號；基于數(shù)字信號處理器的多車道超速檢測系統(tǒng)有兩種工作方式，一種是專用圖像壓縮芯片將視頻解碼器傳來的連續(xù)數(shù)字視頻信號壓縮，并直接存入存儲介質(zhì)或根據(jù)DSP的指令將壓縮后的違章圖像提取并存入存儲介質(zhì)；另一種是DSP直接將檢測出的違章圖像不經(jīng)壓縮存入存儲介質(zhì)；這樣做，可以使系統(tǒng)的使用范圍更廣，當(dāng)存儲介質(zhì)容量較小，如使用存儲卡時(shí)，主要存儲壓縮圖像；當(dāng)存儲介質(zhì)容量較大，如使用大容量硬盤時(shí)，可存儲原始未壓縮圖像或經(jīng)壓縮視頻信號，這樣就可提供更為清晰完整的車輛違章資料；整個(gè)系統(tǒng)采用脫離計(jì)算機(jī)的獨(dú)立方式工作，是符合監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢的先進(jìn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)；系統(tǒng)采用高速數(shù)字信號處理器進(jìn)行圖像動態(tài)監(jiān)測，判斷是否有車輛違章超速，克服了采用環(huán)形線圈需開挖路面的不足，又保證了實(shí)時(shí)全幀率檢測；系統(tǒng)采用專用圖像壓縮芯片，使得數(shù)據(jù)存儲量不致過大，同時(shí)保證了壓縮的實(shí)時(shí)性和圖片的的高分辨率。
表1本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較表



圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理2實(shí)施例1原理3用于基于DSP的多車道超速檢測軟件的主體程序框圖下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式系統(tǒng)實(shí)施例1如圖2所示，整個(gè)系統(tǒng)由兩個(gè)功能部分組成，第一部分為判定有無車輛進(jìn)入監(jiān)測區(qū)，第二部分為監(jiān)測區(qū)內(nèi)的車輛是否超速行駛；第一部分是以第一個(gè)攝像機(jī)作為視頻信號輸入源，攝像機(jī)輸入的視頻信號進(jìn)入存儲器，對這部分?jǐn)?shù)據(jù)的分析結(jié)果表示沒有車輛進(jìn)入監(jiān)測區(qū)，則仍然以第一個(gè)攝像機(jī)作為視頻信號輸入源，繼續(xù)進(jìn)行第一部分的工作；當(dāng)分析的結(jié)果表示有車輛進(jìn)入監(jiān)測區(qū)，則將視頻輸入源切換到第二個(gè)攝像機(jī)并啟動第二部分工作；第二個(gè)攝像機(jī)傳來的視頻信號進(jìn)入視頻解碼器，視頻解碼器將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字視頻信號；數(shù)字視頻信號一路進(jìn)入存儲器，另一路進(jìn)入圖像壓縮芯片；數(shù)字信號處理器首先判斷是否已到臨界時(shí)間，如果為真，則轉(zhuǎn)第一部分重新開始判斷有無新的車輛進(jìn)入監(jiān)測區(qū)，否則從存儲器中讀入幀數(shù)據(jù)后，運(yùn)行動態(tài)檢測算法，若判別結(jié)果為有違章超速行駛車輛通過的圖像，則將圖像壓縮芯片的一幀圖像送入IDE硬盤存儲；若判別結(jié)果為沒有違章超速行駛車輛通過的圖像，再判斷是否已到臨界時(shí)間……如此周而復(fù)始；在某些場合，需要對路口情況進(jìn)行監(jiān)控錄像或需要得到違章超速行駛車輛的連續(xù)情況，這時(shí)則由圖像壓縮芯片將視頻解碼器傳來的連續(xù)視頻信號壓縮后存入IDE硬盤，DSP負(fù)責(zé)有關(guān)參數(shù)的設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種基于DSP的多車道超速檢測系統(tǒng)，信號源為兩路模擬視頻信號，模擬視頻信號進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字視頻信號，其特征在于DSP讀入并運(yùn)行多車道超速檢測軟件，分析處理輸入的數(shù)字視頻信號，通過對第一路視頻信號的分析、得到車輛進(jìn)入監(jiān)視區(qū)的時(shí)間，通過對第二路視頻信號的分析、得到車輛離開監(jiān)視區(qū)的時(shí)間，按時(shí)間差判定車輛是否超速違章，保存超速違章車輛的圖片等違章信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的多車道超速檢測系統(tǒng)，其特征在于不需要對第一個(gè)CCD攝像機(jī)輸出的視頻信號進(jìn)行圖像編碼，DSP直接對A/D轉(zhuǎn)化后的數(shù)字視頻信號分析處理，給出有無車輛通過的判定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的多車道超速檢測系統(tǒng)，其特征在于它有兩種工作方式，一種是用圖像壓縮芯片將視頻解碼器傳來的連續(xù)數(shù)字視頻信號壓縮，并直接存入存儲介質(zhì)或根據(jù)DSP的指令將壓縮后的違章圖像提取并存入存儲介質(zhì)；另一種是DSP直接將檢測出的違章圖像不經(jīng)壓縮存入存儲介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的多車道超速檢測系統(tǒng)，其特征在于以DSP為核心構(gòu)建系統(tǒng)，由DSP為核心的系統(tǒng)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問
5.一種用于上述基于DSP的多車道超速檢測系統(tǒng)的軟件，其特征在于它控制選擇開關(guān)，對圖像數(shù)據(jù)分析，判斷各車道有無車輛通過，如有超速違章車輛，則保存違章車輛的圖像等信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟件，其特征在于控制選擇開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對CCD攝像機(jī)的選擇，即實(shí)現(xiàn)對輸入信號源的選擇。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟件，其特征在于對圖像數(shù)據(jù)分析、判斷時(shí)根據(jù)各個(gè)車道在圖像中的固有位置，分別得到各個(gè)車道有無車輛通過，或有無超速違章車輛通過的結(jié)論。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于DSP的多車道超速檢測系統(tǒng)，屬于信號處理技術(shù)、控制技術(shù)，是利用DSP來實(shí)現(xiàn)對違章超速車輛的信號檢測和圖片攝取。信號源為兩路模擬視頻信號，模擬視頻信號進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字視頻信號，其特征在于用DSP分析處理輸入的數(shù)字視頻信號，通過對第一路視頻信號的分析、得到車輛進(jìn)入監(jiān)視區(qū)的時(shí)間，通過對第二路視頻信號的分析、得到車輛離開監(jiān)視區(qū)的時(shí)間，按時(shí)間差判定車輛是否超速違章并攝取超速違章車輛的圖片等違章信息。
文檔編號G08G1/052GK1532781SQ0311454
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月18日
發(fā)明者史忠科, 史延科 申請人:西北工業(yè)大學(xué)