视频交通违法监测系统的设计与实现

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1、东北大学硕士学位论文第一章绪论理论的快速发展。这项技术已经受到了越米越多的重视，并且获得了广泛的应用。视频监视技术为交通系统提供了更为直观方便的、符合人类习惯的监视手段。因此，使用视频监视技术来处理、分析理解这类信息是很自然的选择，视频监视技术有着广阔的应用前景。1．2交通违法监测系统概述交通违法监测系统是智能交通系统的重要组成部分，俗称“电子警察”系统，是一种能履行部分警察职能的电子设备。其内涵包括具有人的识别判断、取证的功能，还包含了警察执法过程的电子化、信息化、网络化，它包含了交通违法行为

2、的现场自动取证设备以及违法处罚信息管理系统，具有合法、有效的执行过程。整个系统综合了计算机视觉、人工智能、模式识别和图像处理、现代控制、通讯技术、大型数据库管理等先进技术，涉及光学、无线电、计算机、电子信息、网络等诸多领域。交通违法监测系统的产生有其深刻的现实意义。进入上世纪九十年代以来，国民经济高速发展，城市化进程日益加快，城市规模日趋扩大。与此同时，机动车保有量和驾驶员数量的大幅度增加，交通日趋繁忙，城市交通拥堵的现象也越来越严重，再加上部分驾驶员交通安全意识淡薄，以至于道路交通秩序混乱，交

3、通违法现象和交通事故的发生率逐年上升。保持道路交通的安全、畅通、有序，遏制交通违法行为和交通事故的上升势头，成为交通管理部门亟待解决的重要问题。随着交通形势的变化，传统的交通管理模式和手段——现场交通执法方式，己不能与现实的交通需求相适应。因此，利用先进的高科技手段进行动态的、非现场的、交通执法的重要性日益显现。“电子警察”正是顺应了这种需求而诞生的，它不受场地、时间、环境的制约，可以二十四小时全天候的自动监测道路上的交通违法行为。视频交通违法监测系统是交通违法监测系统的一种，采用了基于机器视觉

4、的交通参数检测技术。使用基于计算机视觉和图像处理理论的视频检测技术，可以综合利用摄像机拍摄的图像资源，减少摄像机数量，增加监测系统功能。一台车辆违法检测记录仪既可以抓拍闯红灯违法车辆图像，又可以检测路口交通流参数；既可以用于车辆交通违法处罚，又可以用于城市交通监控管理。这是今后智能交通视频违法监控系统的发展方向，也是本文所研究的主要内容。东北大学磙壬学位论文第一章绪论1．2．1交通违法监测系统的发展现状交通违法监测系统在我国已有十几年的应用历史，随着科技发展而逐步进化；其核心拍摄部件已由过去的光

5、学胶片相机发展到民用数码相机、工业摄像机。目前国内使用的交通违法监铡系统按照图像采集设备来区分一般可分为3类：(1)普通照相机式：使用普通光学照相机进行违法抓拍。这种系统需要在路面上埋设地感线圈，通过车辆检测器与地感线圈组成振荡电路．由车辆检测器激励一定频率的电磁振荡，当车辆通过埋设有地感线圈的路面时，由于线圈的电感值增大，造成整个振荡电路的振荡频率降低，通过检测这种频率的变化，来判断车辆的存在状态，由单片机或工控计算机接收检测状态，并控制光学照相机进行拍照。现在深圳市大量使用，沈阳现有20都．

6、(2)数码照相机式：使用民用数码照相机进行违法抓拍．使用的检测技术与第一种系统相同，也是对第一种电子警察系统的改进．它能直接将抓拍到的照片致字化，然后存贮在闪存卡上(每块闪存卡可存几百张照片)，或通过数字相机的通信接口将照片下载到计算机磁盘中．这种方式拍出的照片既具有较高的分辨率，又省去了人工更换胶卷和冲洗照片的麻烦。现在宁波市大量使用，沈阳现有10部。(3)工业摄像机式；使用工业摄像机进行违法抓拍。这种系统即可以使用地感线圈方式进行检测，也可以使用视频检测方式进行检测，通过视频采集卡将视频信号

7、数字化，并由用户程序对这些数字图像进行采集、抽取违法过程中的图像压缩并存储到计算机的硬盘中．北京、上海较多，沈阳现有120部(其中20是地感线圈方式检测)．．，现在还有一些不常用的检测方式，如红外检测：微波检测，激光检测，雷达检测，在本文中不做介绍。1．2．2交通违法监测系统存在的问题本文针对现在常用的交通违法检测系统不同种类存在的问题分别做以分析：(I)普通照相机式。由于需要使用胶卷，每卷胶卷仅能拍摄36张，昼夜需用不同型号的胶卷，并且需要人工更换胶卷，使用烦琐，劳动量大．在夜间使用需要安装闪

8、光灯来进行补光，容易对机动车司机和行人造成干扰。地感线圈施工量大，并且需要切割破坏路面，容易受道路维修和维护的破坏。回光灯和感应车辆用的感应线圈比较难维护，维护费用也较高。东北大学硕士学位论文第一章绪论(2)数码照相机式。使用数码相机做抓拍需要对数码相机进行拆卸并修改电路，将数码相机的控制电路进行引出控制，在拆改过程中容易损坏，由于数码相机为民用产品，在使用过程中容易损坏，经过拆改厂家不负责对产品进行保修，维修和维护较为烦琐，且维修费用高。而采用地感线圈对路面的破坏也无法避免。(3)工业摄像机式