佰誉达
车流量检测雷达
（本产品已通过国家道路交通安全产品质量监督检验中心公安部交通安全产品质量监督检测中心认证）
用户手册
佰誉达科技
深圳
目录
一、微波车流量检测雷达概述 (1)
1.1用途 (1)
1.2描述 (1)
1.3技术指标 (2)
1.3.1微波指标 (2)
1.3.2检测指标 (2)
1.3.3通信指标 (2)
1.3.4环境与可靠性指标 (2)
1.3.5电源指标 (2)
1.3.6物理指标 (3)
1.4应用领域 (3)
1.4.1路口模式（城市交通） (3)
1.4.2高速公路（城市交通、高速公路） (3)
1.5典型应用 (3)
1.5.1路口模式（城市交通） (3)
1.5.2路段模式（城市交通、高速公路） (4)
二、微波车流量检测雷达的安装 (6)
2.1设备组成 (6)
2.2设备安装 (6)
2.3工程安装 (7)
2.4雷达接口 (7)
三、微波车流量检测雷达的调试及使用 (7)
3.1软件运行环境 (7)
3.2软件安装 (8)
3.3软件使用说明 (8)
3.3.1主界面 (8)
3.3.2 设备参数 (8)
3.3.3雷达参数 (9)
3.3.4 安装参数 (9)
3.3.5 连接雷达 (10)
3.3.6按钮功能说明 (10)
3.3.7 车道计数 (11)
3.3.8 车道流量统计直方图 (11)
四、微波车流量检测雷达数据传输 (11)
4.1雷达数据传输模式 (11)
五、微波车流量检测雷达故障排除 (12)
附录1 (12)
一、微波车流量检测雷达概述
1.1用途
车流量检测雷达是拥有完全自主知识产权的新型微波车辆检测器，利用雷达线性调频技术原理，对路面发射微波，通过对回波信号进行高速实时的数字化处理分析，检测车流量、速度、车道占有率和车型等交通流基本信息的非接触式交通检测器。检测器主要应用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流量调查站和桥梁的交通参数采集，为交通管理提供准确、可靠、实时的交通情报，为实现交通智能化提供技术支持。
1.2描述
车流量检测雷达是一种工作在微波频段的雷达探测器。雷达向路面连续发射线性调频微波波束，车辆通过微波波束时反射信号，根据反射信号检测目标是否存在并计算其交通参数。每隔一定时间（1s-1000s）将各种交通流参数信息通过数据通道传输到指挥控制中心。它能可靠的检测与区分公路上的任何车辆，包括从摩托车到多轴、高车身的车辆以及拖车等，检测路上每一车道所通过的车流量、车辆速度、车道占有率、车型分类等参数。
检测器雷达采用的是中心频率为24GHz的微波信号，因此具有高频微波的所有特性，自主开发的雷达信号分析处理算法检测精度高，检测范围宽，可以跨越道路中央隔离带的防眩板、树丛及金属护栏等障碍物检测到驶过的车辆，大大降低了隔离带对检测精度的影响。同时，由于微波对环境干扰不敏感，使得其在各种天气气候条件下都保持准确的检测。
检测器采用了创新的软件设计理念，将车道的静态划分和动态划分结合起来，在使用前静态划分车道，并在使用中根据车流的实际情况调整车道的划分，对跨车道行驶的车辆可通过模糊判断，合理的将该车划分到最近的一个车道，而不会检测为两辆车，解决了城市复杂交通情况下的应用问题。
综合来说主要有以下特点：
1)自主研发，可根据需求更改数据输出接口和协议，且支持远程软件控制；
2)安装方便，维护简单。
3)高适应性，在恶劣气候条下稳定工作，不受风、雨、雾、冰雹等影响。
4)自动车道识别功能，实现0后置距离的安装。
1.3技术指标
1.3.1微波指标
工作频率：24GHz
调制方式：线性调频连续波
调制带宽：200MHz
作用距离：2-70米
波束宽度：15°x 50°
1.3.2检测指标
工作模式：侧向
车道数目：双向10车道
检测信息：流量、占有率、平均车速、车型分类 车辆分型：4型，可以根据车长任意定义
流量检测精度：单车道流量>96%；总流量>98％ 占有率检测精度：不小于95％
平均车速检测精度：不小于95％
车速检测范围：0-250公里/小时
车道划分：具备自动车道划分功能
1.3.3通信指标
支持远程调试与远程加载
数据上传周期：最小1秒，可由用户自行设定
通信端口：1路RS232/422/485异步全双工串口 波特率：2400-115200bps可调，默认9600bps 1.3.4环境与可靠性指标
全天候工作：不受日夜、气候以及恶劣天气影响 温度范围：－40℃—+70℃
外壳指标：符合IP65国家标准
可靠性：MTBF>30000小时
1.3.5电源指标
电源：12V直流电源或220V交流50Hz
功率：<3W
1.3.6物理指标
设备尺寸：115mm（长）×96mm（宽）×67mm（厚）
设备重量：设备1kg(含支架)
1.4应用领域
车流量检测雷达，可应用多种用途的服务体系，改善交通系统的运行效率，为智能交通的实现提供支持。
1.4.1路口模式（城市交通）
固定式交通信息采集系统
流动式交通信息采集系统
道路运行与管理系统
自适应交通信号灯控制系统
交通诱导系统
道路建设与运行决策及支持系统
1.4.2高速公路（城市交通、高速公路）
固定式交通信息采集系统
流动式交通信息采集系统
道路运行与管理系统
道路建设与运行决策及支持系统
1.5典型应用
1.5.1路口模式（城市交通）
车流量检测雷达分别架设在交叉路口的四个方向，通过检测四个方向的车流量等交通信息，实现交通信息实时监控、自适应交通信号灯控制（红绿灯智能转换）及交通诱导等功能。
电源线及通讯线可通过地下管线或架空的方式与交通信号机相连。由交通信号机提供电源，并通过交通信号机将交通信息上传监控中心。
交通信息采集与交通辅助控制
使用方案
1.5.2路段模式（城市交通、高速公路）
车流量检测雷达分别架设在路侧，通过检测截面的车流量等交通信息，实现交通信息实时监控、道路建设与运行决策等功能。
对于已建成道路，可采用太阳能电池板供电，交通信息通过串口转无线（CDMA、GPRS）传输。
对于待建道路，可采用220V交流供电，交通信息通过串口转光缆传输。
路段交通
交通信息采集与交通辅助控制
使用方案
二、车流量检测雷达的安装
2.1设备组成
车流量检测雷达由雷达检测器、支架和电缆三部分组成。
2.2设备安装
根据微波工作的原理，侧向安装检测每个车道的车流量、占有率及平均速度等信息，需要考虑以下方面：
1）检测点的附近5 米无微波强反射物，如金属门架、过街天桥、金属广告牌；检测点对面也无微波强反射物，如金属门架、过街天桥、金属广告牌。
2）检测点不要选在车辆变线较多或转弯处、不要选在有微波干扰源处。
为了降低大型车完全遮挡情况的发生，安装高度要求不低于地面6米。安装立柱需设置在第一探测区外，后置距离（后置距离，就是距离最近一条需要探测的车道的距离）在0.5米左右，系统可以满足0米后置距离，需要适当提高雷达安装高度，要能保证波束的投影可以覆盖所有需要检测的车道，同时保证投影与检测道路正交。用户可根据需要检测的车道数选择合适安装高度和选择合理的后置距离，可以确保更好的收到车辆侧面的反射信号。正确的方式应该符合下图的公式。
()()()()111122;702L L H ctg L m L L m
L H ctg θαθα+=-≥+≤=+
安装公式参考
下表给出了立柱的后置距离和安装的高度的设置标准，当后置距离小于0.5米时，
立柱高度可适当增加。
2.3工程安装
立柱：选用路侧已有的立柱，或重新立柱；立柱高度参考安装公式，一般为5.5-7.0米，外径不小于12厘米。立柱配有接口转换适配箱以及避雷针，接地电阻<4欧姆
设备供电：选择便于取电的地点，普通照明电源AC 220?(1±10%)V，50?(1±3%)Hz，或12V直流电源。
安装工具：安装过程中需要把微波雷达检测器安装在5米以上高度，需要多向旋转的高车支持，或不低于5米高的人字梯；内六角扳手一套；安装工人安全带和反光背心。
客户端：客户端需要一台稳定可靠的带串口的便携电脑来调试设备。
2.4雷达接口
雷达对外的接口为两根电缆，一根两芯线，一根串口线（RS232接口），依据控制柜安装位置不同，可以配置不同长度电缆
两芯线缆-棕色线为12V电压，蓝色线缆接地（0V）。串口外部通过DB9标准接口连接。
三、智能型车流量检测雷达调试及使用
智能型车流量检测雷达后台软件能对雷达的参数进行设置以及对工作状态下的雷达进行控制。界面友好，实现了人机互动，即使对计算机或者雷达探测等相关知识不熟悉的情况下也能得心应手的使用，并可按用户需求进行修改。
3.1软件运行环境
操作系统：Windows XP 、Windows 2000、Windows98/ME
软件支持：Microsoft Access, Microsoft Excel
控件支持：.NET Framework 4.0
3.2软件安装
1）点击setup.exe，安装雷达交通监控系统软件，期间一直下一步即可，一次安装完毕以后不用在经过此步骤。
2）安装完毕后运行桌面快捷方式TrafficMonitor.exe。
3.3软件使用说明
3.3.1主界面
打开软件后，界面如下图所示
3.3.2 设备参数
设备参数如下图所示，包括设备类型、串口号、串口速率和雷达ID号。
1）设备类型：本公司拥有多款雷达，包括防撞雷达、侵线雷达等，该产品为流量雷达。2）串口号：当前雷达串口与计算机的第几个串口连接。
3）串口速率:串口收发数据的速率，默认9600bps。
4）雷达ID号：多款雷达拥有不同的设备ID。
3.3.3雷达参数
雷达参数如下图所示，包括数据更新时间、近区车道阈值、近区车道调整因子、远区车道阈值、远区车道调整因子、车速调整因子。
1）数据更新时间：软件与雷达交互数据周期。
2）近区车道阈值：近区车道阈值与近区车道调整因子共同确定近区是否有车
3）近区车道调整因子：近区车道阈值与近区车道调整因子共同确定近区是否有车
4）远区车道阈值：远区车道阈值与远区车道调整因子共同确定远区是否有车
5）远区车道调整因子：远区车道阈值与远区车道调整因子共同确定远区是否有车
6）车速调整因子：由于车道的阈值对车速的计算有影响，采用车速调整因子来校准车速。
7）最近探测距离：定义最近车道边缘，可以用来消除近端强回波干扰
8）最远探测距离：定义最远车道边缘，可以用来消除远端强回波干扰
3.3.4 安装参数
安装参数如下图所示，包括车道数目、车道方向、安装高度、安装角度、边缘距离。
1）车道数目：总共需要检测车道数量。
2）车道方向：车道是单向行驶还是双向行驶。
3）安装高度：雷达距离地面距离。
4）安装角度：雷达与水平面角度。
5）边缘距离：雷达与第一车道边线水平距离。
6）车道边缘距离：车道边缘距离设置如下图所示，车道边缘距离是车道X靠近雷达侧车道边线到雷达的水平距离。软件可以设置每一个车道的车道边缘距离。
3.3.5 连接雷达
1）将雷达串口线与计算机串口连接，打开雷达电源。
2）点击工具栏上打开设备按钮，此时计算机串口打开。
3）点击USB采集，如果没有连接雷达，会提示转换为USB采集失败，如果正常，
转换为USB采集模式，USB采集图标变为，配置参数和上传参数会由不可点击变成可点击。
4）点击自动探测，转换为自动探测模式，自动探测图标变为。
5）点击上传参数，如果显示上传参数成功，则雷达连接成功。
3.3.6按钮功能说明
1）打开设备：将设备参数中串口号对应的计算机串口打开。
2）关闭设备：将设备参数中串口号对应的计算机串口关闭。
3）USB采集：软件与雷达进行数据通讯。
4）自动探测：自动对车流量进行计数、统计。
5）流量数据开始保存：开始保存流量信息，包括总车流量、车道占有率、平均车速及各个车道流量信息。若转换为USB模式，自动停止信息保存。数据保存期限为30天。
6）流量数据停止保存：停止保存流量信息。
7）配置参数：将设备参数、雷达参数、安装参数下载到雷达。
8）上传参数：将雷达中的设备参数、雷达参数、安装参数上传至软件。
9）保存参数：将设备参数、雷达参数、安装参数保存到计算机中。
10）读取参数：将设备参数、雷达参数、安装参数从计算机读取到软件。
11）默认参数：软件载入设备参数、雷达参数、安装参数的默认值。
12）自动计算：软件根据安装参数的设置自动计算每一个车道的边缘距离。
13）通信监控：对软件如雷达通信的数据进行监控显示。
14）清除状态：对所有实时值进行清零。
3.3.7 车道计数
对每一个车道的流量进行计数显示
3.3.8 车道流量统计直方图
对每一个车道的流量进行直方图显示。
四、车流量检测雷达数据传输
4.1雷达数据传输模式
雷达数据传输主要有两种模式：第一种单机模式，单独一台雷达测试某路段的车流量信息，此模式下车流量数据储存于雷达，可以采用RS232/RS485接口将车流量信息显示在PC机上进行实时观测，也可以将存储的车流量数据导出以供分析。第二种组网模式，雷达通过RS232/RS485接口与GPRS模块相连，雷达发送的数据通过GPRS模块终端通过GPRS无线网络发送到监控中心。
监控中心：
1）公网接入方案
服务器采用公网方式接入Internet，如ADSL、ISDN、拨号、电信专线宽带上网等，申请动态域名或者公网固定IP地址；可以实现中小容量的数据传输应用。
2）专网接入方案
服务器采用通信公司提供的VPN专线, 申请配置固定IP地址，与GPRS\WCDMA 等网络相连。由于VPN专线可提供较高的带宽，当现场采集点数量增加，中心不用扩容即可满足带宽需求，可实现大容量数据采集应用。
五、车流量检测雷达故障排除
附录1
雷达数据通讯协议
1.雷达数据输出格式：
流量雷达输出数据包长度50位，起始位0x0a，终止位0x0d，以下统称Buffer[50]，其通信协议格式如下：其中Data字段数据以ASCII码形式输出，三位或四位组成一组实际数据，比如车道总流量由三个ASCII码字符组成，分别代表流量的个位、十位和百位。
具体描述如下：
1.头尾：Buffer[0] = 0x0a；Buffer[49] = 0x0d；
2.MsgType：Buffer[1] = 0x46；
3.雷达ID号：3位百位->Buffer[2] ；十位->Buffer[3] ；个位->Buffer[4]
4.时间戳：8位，形式：日：时：分：秒；
a)日：十位->Buffer[5] ；个位->Buffer[6]
b)时：十位->Buffer[7] ；个位->Buffer[8]
c)分：十位->Buffer[9] ；个位->Buffer[10]
d)秒：十位->Buffer[11] ；个位->Buffer[12]
5.总流量：3位百位->Buffer[13] ；十位->Buffer[14] ；个位->Buffer[15]
6.单车道流量：3位*8（最多）1-8依次排序；
a)第一车道：Buffer[16]-Buffer[18]
b)第二车道：Buffer[19]-Buffer[21]
c)第三车道：Buffer[22]-Buffer[24]
d)第四车道：Buffer[25]-Buffer[27]
e)第五车道：Buffer[28]-Buffer[30]
f)第六车道：Buffer[31]-Buffer[33]
g)第七车道：Buffer[34]-Buffer[36]
h)第八车道：Buffer[37]-Buffer[39]
7.车道占有率：4位（1位小数）；百位->Buffer[40] ；十位->Buffer[41] ；个位
->Buffer[42]；小数-> Buffer[43]
8.车流平均速度：4位（1位小数）；百位->Buffer[44] ；十位->Buffer[45] ；个位
->Buffer[46]；小数-> Buffer[47]
9.其他预留Buffer[48]= 0x30;
2.雷达时间查询命令：
流量雷达输入命令数据包长度19位，起始位0x0a，终止位0x0d，以下统称Buffer[19]，其通信协议格式如下：其中Data字段数据以ASCII码形式输出，三位或四位组成一组实际数据，比如车道总流量由三个ASCII码字符组成，分别代表流量的个位、十位和百位。
具体描述如下：
1.头尾：Buffer[0] = 0x0a；Buffer[18] = 0x0d；
2.MsgType：Buffer[1] = 0x60；
3.Msg1：Buffer[2]=0x11;
4.时间戳：8位，日：时：分：秒；
a)日：十位->Buffer[3] ；个位->Buffer[4]
b)时：十位->Buffer[5] ；个位->Buffer[6]
c)分：十位->Buffer[7] ；个位->Buffer[8]
d)秒：十位->Buffer[9] ；个位->Buffer[10]
5.其他预留Buffer[。。。]= 0x30；
6.Buffer[17]=Buffer[1]^Buffer[2]^trandata[3]^Buffer[4]^Buffer[5]^Buffer[6]^Buffer[7
]^Buffer[8]^Buffer[9]^Buffer[10]^Buffer[11]^Buffer[12]^Buffer[13]^Buffer[14]^Buf
fer[15]^Buffer [16]; (增加校验位，Buffer[1]-Buffer[16]数据的异或) 测试命令：
a)
b)
注：默认设置雷达数据更新时间为20s；时间戳校准周期为5分钟；以上参数在配置软件上可以进行配置调节。
1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 一、本课题的研究背景及意义 随着我国经济建设的高速发展，人民生活的不断提高，道路上各式各样的车辆数目也在大幅上升，也使得交通违章不断增加，给道路交通和人民的生活带来了极大的威胁。由于汽车工业的不断进步,行驶在道路上的车辆速度越来越快,交通事故发生的频率也不断增加。众所周知，交通事故的发生大部分是由驾驶员的超速驾驶造成的。为提高汽车运行的安全性，减少交通事故的发生以及快速检测车辆行驶中的速度，所以有了测速仪的问世。 随着科技的进步，由雷达传感器制作的测速仪已经广泛应用于车辆测速的行业中，实现对车辆速度准确，快速的测量。该测速仪结构简单，可靠性高，操作方便，可广泛应用于摩托车、汽车等机动车辆的速度测量中。测速仪的发展动向是把测速仪的准确性，稳定性和可靠性作为重要的质量指标。 二、本课题国内外研究现状 我国测速仪的应用和研究起源于八十年代，伴随着我国经济发展，由最初的简单雷达测速仪发展到现在的超声波，激光等多种测速仪，同时在误差补偿，超速报警，便捷等多个方面的研究和发展取得了长足的进步，由以前的单一，简单，笨重的测速仪演变为如今的多样，复杂，小巧，为我国的交通做出了巨大贡献，同时涌现了广州科能，西安光伟等一大批骨干测速仪制造企业，基本上形成了中国测速仪目前的发展格局。 雷达测速仪是根据接收到反射波频移量的计算而得出物体的运动速度，雷达测速易于捕捉目标，无须精确瞄准，可以采用手持的方式，在车辆的运动中进行测速。在中国的雷达测速仪发展中，雷达测速仪越来越向着高精度，高智能，高便捷的方向快速发展。 面对风起云涌的国内外市场及日新月异的中国经济，我国测速仪的发展和应用依然存在着非常严峻的问题。在2010年的国家测速仪调查报告中，我们可以看到我国的测速仪采用国外进口的测速仪占很大的比例，其中居多来自美国，日本。主要是因为我国的测速仪在质量，测量误差，报警设计方面离国外的测速仪还有一定的差距，但在近年的研究中，我国的测速仪发展还是取得了好大的进步。
道路车辆检测技术概述 近年来，随着我国交通运输事业的蓬勃发展，智能交通系统（ITS）的研究和应用越来越得到重视，交通运输部于2011年4月颁布了《公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划》，提出“必须把推进交通运输信息化建设摆在‘十二五’规划中的突出位置”。准确、实时、完整的交通信息采集是ITS的基础，而车辆检测器则是对动态交通信息进行实时采集的基础设施。 随着电子技术、通信技术和计算机技术的不断发展，车辆检测器也由过去比较单一的种类发展为采用不同技术手段，具有多类型、多品种、多系列的交通车辆参数检测器家族。按信息采集方式的不同，可分为固定型检测技术和移动型检测技术。固定型检测技术可分为磁频采集、波频采集和视频采集3类，主要有感应线圈检测器、磁力检测器、微波检测器、超声波检测器、红外线检测器和视频检测器等，目前我国道路监控系统中，使用最多的是感应线圈车辆检测器、视频车辆检测器和微波车辆检测器3种。移动型检测技术目前主要有浮动车法、车辆识别法和探测车法等，运用的技术主要有基于GPS的定位采集技术、基于汽车牌照自动判别的采集技术、基于电子标签（Beacon）的定位采集技术和基于手机探测车的采集技术。 1磁频类车辆检测器 磁频类车辆检测器是基于电磁感应原理的车辆检测器，主要有感应线圈检测器、磁性检测器和地磁检测器等，其中感应线圈检测器是目前使用最广泛的交通流量检测装置。 1．1感应线圈检测器 感应线圈检测器是地埋型检测器，其传感器为一组通有一定工作电流的环形感应线圈。当车辆进入环形感应线圈所形成的磁场时，引起电路中调谐电流的频率或相位变化，检测处理单元通过对频率或相位变化的响应，得出一个检测到车辆的输出信号。感应线圈检测器可直接提供车辆出现、车辆通过、车辆计数及车道占有率等交通流信息。调查表明，用2m×2m的标准感应线圈对交通流量进行检测，其精度可达到98%～99%。通常在同一车道内埋设2个感应线圈，根据测定车辆
#include "ioCC2530.h" #include "LM6059BCW.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define int16 short #define uint16 unsigned short uchar D1[]={"DIANY AZHI: mv"}; uchar D2[]={"shuliang: "}; uint voltage; uchar A1,A2,A3,A4; /****系统时钟不分频 计数时钟32 分频 **************************/ void InitClock(void) { CLKCONCMD = 0x28; //时器计数时钟设定为1M Hz, 系统时钟设定为32 MHz while(CLKCONSTA & 0x40); //等晶振稳定 } /**************************** //初始化LED 控制IO 口程序 *****************************/ void InitLEDIO(void) { P1DIR|=0xff; P0DIR|=0Xfd; } void Init_ADInput() { P0SEL|=0X02; //设置P0.1外部模拟输入 P0DIR&=~0X02;//设置为输入 } uint get_WB() //得到微波信号 { uint16 value; ADCCON3|=0X31; //1.25v内部参考电压，512DEC,12为有效,单通道转换源为AIN1 ADCCON1|=0X30; //ADC启动方式选择为ADCCON1.ST=1事件 ADCCON1|=0X40; //ADC启动转换
交通检测器的种类及其优缺点 检测器的概述 目前国内外在交通检测系统或交通信息采集系统中，大量应用了电磁传感技术、超声传感技术、雷达探测技术、视频检测技术、计算机技术、通信技术等高新科学技术。相应地，交通信息检测器主要有：电感环检测器（环型感应线圈）、超声波检测器、红外检测器、雷达检测器、视频检测器等。 交通检测器以车辆为检测目标，检测车辆的通过或存在状况，对于异常交通流信息如拥堵、事故等也能进行实时监测，也检测路上车流的各种参数，如车流量、车速、车型分类、占有率、排队等，其作用是为控制系统提供足够的信息以便进行最优的控制。 检测器的分类 检测器种类很多，其工作原理大致可分为两类：○ 1检测能使某种开关触点闭合的机械力；○ 2检测因车辆的运动或存在引起的能量变化。压力检测器就是利用机械力检测的例子，而利用能量变化进行检测则有环形线圈检测器超声波检测器等等。 按照能否检测静止车辆来分，检测器可分为两类。有些检测器如环形线圈、磁强计检测器能检测存在于检测区域的静止或运动的车辆，这类检测器称为存在型检测器；而另一类检测器只能检测运动通过检测区域的车辆，这类检测器称作通过型检测器。 检测器还可以检测和交通有关的环境条件，以便在出现有害的环境条件时能够对交通进行控制或提出警告。 常用检测器的原理及优缺点介绍 超声波检测器 工作原理:根据光沿直线传播的原理，当光遇到障碍物时就会被反射回来，同理当超声波遇到障碍物(车辆)时就会产生一反射波，反射波传送回接收端，根据时间差就可以判断是否有车辆通过。正常情况下，没有车辆时超声波返回到超声波检测器用的时间比有车辆通过时用的时间要长，当接收到反射波的事件变短就可以判断出车辆通过。 超声波车辆检测器的工作原理可分为两种：传播时间差法和多普勒法。 （1） 传播时间差法 这是一种将超声波分割成脉冲射向路面并接收其反射波的方法。当有车辆时，超声波会经车辆提前返回，检测出超前于路面的反射波，就表明车辆存在或通过。 如图3-3a 所示，若超声波探头距地面高度为H ，车辆高度为h ，波速v ，发自探头的超声波脉冲的反射波从路面和车辆返回的时间分别为t 和t ’，则： t =v H 2 t ’=()v h H -2（3-13） 可见时间t ’与车辆高度h 向对应。这个特点即用来判别车辆存在，也可用于估计车高。从图3-3b 还可看出，调整启动脉冲的启动时间和宽度，能够限制输出信号发生的时间t ’的
车流量检测技术综述 胡明亮1，李飞飞 2 ，钟德浩3 （1、江西方兴科技有限公司，江西南昌330003） （2、江西省高等级公路管理局泰井管理处，江西南昌330003） （3、江西省高等级公路管理局瑞赣养护中心，江西南昌330003） 摘要：车流量检测是交通管理与控制的基础。在综述了车流量检测的传统方法、技术特点和 存在的问题后，重点分析了基于视频图像的车流量检测技术，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：信息工程；视频图像；车流量检测；数字图像处理 0 前言 城市智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注，如何通过智能交通系统建设来缓解日益严重的交通问题已成为交通领域的研究热点。车流量检测系统是智能交通(ITS)的基础部分，在城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设以及交通流的基础理论研究中占有很重要的地位。近年来，逐渐发展起来了以空气管道检测技术、磁感应检测技术、波频检测技术和视频检测技术等[1～2]为代表的多种交通检测技术[3]。车流量检测主要是通过各种传感设备对路面行驶车辆进行探测，获取相关交通参数，以达到对公路各路段交通状况及异常事件的自动检测、监控、报警等目的。 较其它方法而言，基于视频图像的检测技术涉及到视频采集、通信传输、图像处理、人工智能以及计算机视觉等多个学科，具有安装维修灵活、成本低、应用范围广、可拓展性强和交通管理信息全面等优点，并已经在国内外高速公路和公路的交通监控系统中得到应用。常用的基于视频图像的车辆检测算法有：灰度法、背景差法、相邻帧差法、边缘检测法[4]等。随着图像处理技术、计算机视觉、人工智能的发展和硬件处理速度的提高，基于视频图像的车流量检测技术得到了广泛的应用。本文对各种车流量检测方法进行了综述，并对基于视频图像的车流量检测研究工作进行了展望。 1 传统车流量检测方法 按照车辆信息获取方式的不同，实际应用当中已经产生了空气管道检测技术、磁感应检测技术和波频检测技术。 1.1 空气管道检测技术 空气管道检测是接触式的检测方法，在高速公路主线的检测点拉一条空心的塑料管道并作固定，一端封闭，另一端连接计数器，当车辆经过塑料管道时，车轮压到空气管道，管内空气被挤压而触动计数器进行计算车流量的方法。 显然，该方法只能获取单一的车辆信息，且方法繁琐，寿命短，已经被磁感应检测等技术所取代。 1.2 磁感应检测技术 磁感应检测器可分为线圈和磁阻传感器两种。环形线圈检测器是目前世界上应用最广泛的一种检测设备，由埋设在路表下的线圈和能够测量该线圈电感的电子设备组成。车辆通过线圈，引起线圈磁场的变化，检测器据此计算出车辆的流量、速度、时间占有率和长度等交通参数。图1利用一个LC振荡器和一个通用单片机即构成了感应线圈检测系统。当感应线圈的电感L发生变化时，LC振荡器的振荡频率也随之变化，由单片机获取其振荡频率并通过频率变化给出高/低电平信号来判断是否有车辆通过[5～6]。磁阻传感器的基本原理是在铁磁材料中会发生磁阻的非均质现像（AMR）。当沿着一条长且薄的铁磁合金带的长度方向施加一个电流，在垂直于电流的方向施
车流量检测技术综述 胡明亮1，李飞飞2 ，钟德浩3 （1、江西方兴科技有限公司，江西南昌330003） （2、江西省高等级公路管理局泰井管理处，江西南昌330003） （3、江西省高等级公路管理局瑞赣养护中心，江西南昌330003） 摘要：车流量检测是交通管理与控制的基础。在综述了车流量检测的传统方法、技术特点和 存在的问题后，重点分析了基于视频图像的车流量检测技术，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：信息工程；视频图像；车流量检测；数字图像处理 0 前言 城市智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注，如何通过智能交通系统建设来缓解日益严重的交通问题已成为交通领域的研究热点。车流量检测系统是智能交通(ITS)的基础部分，在城市道路建设、国道高速公路建设、隧道桥梁建设以及交通流的基础理论研究中占有很重要的地位。近年来，逐渐发展起来了以空气管道检测技术、磁感应检测技术、波频检测技术和视频检测技术等[1～2]为代表的多种交通检测技术[3]。车流量检测主要是通过各种传感设备对路面行驶车辆进行探测，获取相关交通参数，以达到对公路各路段交通状况及异常事件的自动检测、监控、报警等目的。 较其它方法而言，基于视频图像的检测技术涉及到视频采集、通信传输、图像处理、人工智能以及计算机视觉等多个学科，具有安装维修灵活、成本低、应用范围广、可拓展性强和交通管理信息全面等优点，并已经在国内外高速公路和公路的交通监控系统中得到应用。常用的基于视频图像的车辆检测算法有：灰度法、背景差法、相邻帧差法、边缘检测法[4]等。随着图像处理技术、计算机视觉、人工智能的发展和硬件处理速度的提高，基于视频图像的车流量检测技术得到了广泛的应用。本文对各种车流量检测方法进行了综述，并对基于视频图像的车流量检测研究工作进行了展望。 1 传统车流量检测方法 按照车辆信息获取方式的不同，实际应用当中已经产生了空气管道检测技术、磁感应检测技术和波频检测技术。 1.1 空气管道检测技术
我国河流湖泊众多，水网密布，而要测量水流的流速，记录水文数据资料，就需要用到测速仪。雷达测速仪就是众多测速仪中的一种，雷达测流运用的原理是多普勒效应。多普勒效应是为纪念奥地利物理学家克里斯琴约翰.多普勒而命名的。在声学领域中,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率将有所变化,此种频率的变化称之为频移,即多普勒效应。如下图所示,当雷达流速仪与水体以相对速度V发生对运动时，雷达流速仪所收到的电磁波频率与雷达自身所发出的电磁波频率有所不同, 此频率差称为多普勒频移。通过解析频移与V的关系，得到流体表面流速。 雷达测速仪被广泛应用在河道、灌渠、防汛等水文测量；江河、水资源监测；环保排污、地下水道管网监测；城市防洪、山区暴雨性洪水监测；地质灾害预警监测等诸多领域。 今天我们主要来看看雷达测速仪的特点，主要有如下几个特点： 1、非接触、安全低损、少维护、不受泥沙影响； 2、能胜任洪水期高流速条件下的测量； 3、具有防反接、防雷保护功能； 4、系统功耗低，一般太阳能供电即可满足测流需要； 5、多种接口方式，既有数字接口又具有模拟接口，方便接入系统； 6、无线传输功能（可选），可将数据无线传输到3.5km以外；
7、测速范围宽，测量距离远达40m； 8、多种触发模式：周期、触发、查询、自动； 9、安装特别简单，土建量很少； 10、全防水设计，适合野外使用。 非接触雷达测流方式测速时设备不受污水腐蚀，不受泥沙影响，少受水毁影响，土建简单，便于维护，保障人员安全，特殊的天线设计使得功耗超低，大大降低了供电需求。不仅可用于平时流速监测，而且特别适合承担急难险重观测任务。 航征科技是目前国内具有自主知识产权的雷达方案提供商, 拥有多项专利和软件著作权。航征面向水文、水利、环境保护、城市排水管网等行业用户, 提供雷达流速流量在线监测解决方案。航征分别在上海、无锡建立了运营和研发测试中心,拥有完整的技术研发体系和阵容强大的科研队伍，与清华大学、国防科技大学、上海交通大学等知名院校达成长期战略合作,有多位业内专家作为公司的技术后盾，立志成为全球优秀的智能传感解决方案提供商。
佰誉达 车流量检测雷达 （本产品已通过国家道路交通安全产品质量监督检验中心公安部交通安全产品质量监督检测中心认证） 用户手册 佰誉达科技 深圳
目录 一、微波车流量检测雷达概述 (1) 1.1用途 (1) 1.2描述 (1) 1.3技术指标 (2) 1.3.1微波指标 (2) 1.3.2检测指标 (2) 1.3.3通信指标 (2) 1.3.4环境与可靠性指标 (2) 1.3.5电源指标 (2) 1.3.6物理指标 (3) 1.4应用领域 (3) 1.4.1路口模式（城市交通） (3) 1.4.2高速公路（城市交通、高速公路） (3) 1.5典型应用 (3) 1.5.1路口模式（城市交通） (3) 1.5.2路段模式（城市交通、高速公路） (4) 二、微波车流量检测雷达的安装 (6) 2.1设备组成 (6) 2.2设备安装 (6) 2.3工程安装 (7) 2.4雷达接口 (7) 三、微波车流量检测雷达的调试及使用 (7) 3.1软件运行环境 (7) 3.2软件安装 (8) 3.3软件使用说明 (8) 3.3.1主界面 (8) 3.3.2 设备参数 (8) 3.3.3雷达参数 (9) 3.3.4 安装参数 (9) 3.3.5 连接雷达 (10) 3.3.6按钮功能说明 (10) 3.3.7 车道计数 (11) 3.3.8 车道流量统计直方图 (11) 四、微波车流量检测雷达数据传输 (11) 4.1雷达数据传输模式 (11) 五、微波车流量检测雷达故障排除 (12) 附录1 (12)
一、微波车流量检测雷达概述 1.1用途 车流量检测雷达是拥有完全自主知识产权的新型微波车辆检测器，利用雷达线性调频技术原理，对路面发射微波，通过对回波信号进行高速实时的数字化处理分析，检测车流量、速度、车道占有率和车型等交通流基本信息的非接触式交通检测器。检测器主要应用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流量调查站和桥梁的交通参数采集，为交通管理提供准确、可靠、实时的交通情报，为实现交通智能化提供技术支持。 1.2描述 车流量检测雷达是一种工作在微波频段的雷达探测器。雷达向路面连续发射线性调频微波波束，车辆通过微波波束时反射信号，根据反射信号检测目标是否存在并计算其交通参数。每隔一定时间（1s-1000s）将各种交通流参数信息通过数据通道传输到指挥控制中心。它能可靠的检测与区分公路上的任何车辆，包括从摩托车到多轴、高车身的车辆以及拖车等，检测路上每一车道所通过的车流量、车辆速度、车道占有率、车型分类等参数。 检测器雷达采用的是中心频率为24GHz的微波信号，因此具有高频微波的所有特性，自主开发的雷达信号分析处理算法检测精度高，检测范围宽，可以跨越道路中央隔离带的防眩板、树丛及金属护栏等障碍物检测到驶过的车辆，大大降低了隔离带对检测精度的影响。同时，由于微波对环境干扰不敏感，使得其在各种天气气候条件下都保持准确的检测。 检测器采用了创新的软件设计理念，将车道的静态划分和动态划分结合起来，在使用前静态划分车道，并在使用中根据车流的实际情况调整车道的划分，对跨车道行驶的车辆可通过模糊判断，合理的将该车划分到最近的一个车道，而不会检测为两辆车，解决了城市复杂交通情况下的应用问题。 综合来说主要有以下特点： 1)自主研发，可根据需求更改数据输出接口和协议，且支持远程软件控制； 2)安装方便，维护简单。 3)高适应性，在恶劣气候条下稳定工作，不受风、雨、雾、冰雹等影响。 4)自动车道识别功能，实现0后置距离的安装。
车流量监测自适应红绿灯 一、设计题目 题目：车流量监测自适应红绿灯 二、实现功能（目标） 由于经济的快速发展，城市现代化程度的提高，大量人口向城市集中，人口密度变大，城市规模也变的越来越大，人们出行需要更多的交通，所以多样化的交通需求和交通量迅速增长，汽车行业的快速发展，私家车的大量涌现，城市道路出现大量拥堵，人们出行时间增加，公共汽车行驶速度缓慢，体积庞大，在Rush hour的时候，对于交通的需求急剧增加，交通事故频繁，车流高峰行驶速度过慢。改善日益严重的城市拥堵交通，现在已经称为各大城市进一步发展的一个首要条件。城市交通发展主要矛盾在于城市中快速增加变化的各种车辆与相对长时间固定不变的城市道路。 智能交通系统，最大限度利用现有的交通设施，提高道路利用率就是必要的措施。十字路口是城市道路的枢纽，多数的交通拥堵都是发生在十字处，我们所要做的智能交通系统，交通信号灯可以调节各个路口的通行时间，使得交通流有序高效驶离交叉口，同时保证了过街行人的安全。根据道路上传感器检测的信号进行控制，现在的交通信号灯由计算机控制，可以将检测系统检测到的车流量信息送到系统计算机，经过计算后进行合理的时间分配。如果某路口东西方向堵塞，则将该路口东西方向的绿灯自动延时，并将附近区域南北方向的红灯
也自动延时，堵塞解除后，信号灯恢复正常状态。 三、设计内容 基于 51 单片机的交通信号灯系统目的是在于实现智能交通灯系统，系统不仅要能在正常情况下按照固定的倒计时切换路口红绿灯，而且要具备自动检测道路状况的功能，当路口两个方向车流量差超过一定值时，安装在路口的检测线圈或其他电路用于检测四个方向的车流量信号，并将检测信号送入处理器中进行运算，从而调节红绿灯的持续时间，车流量大的方向绿灯持续的时间加长，车流量小的方向绿灯时间不变，同时，当一个方向无车时，需要将另一个方向的绿灯持续点亮，通过这种调节方式来提高道路的交通效率。 所需实现的具体功能如下： 1．利用 LED、数码管等原件组成一个模拟的十字路口显示电路，如下图 2.
DSP 实验课大作业设计 一 实验目的 在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示（MTI ）和动目标检测(MTD)，并将结果与MATLAB 上的结果进行误差仿真。 二 实验内容 2.1 MATLAB 仿真 设定带宽、脉宽、采样率、脉冲重复频率，用MATLAB 产生16个脉冲的LFM ，每个脉冲有4个目标（静止，低速，高速），依次做 2.1.1 脉压 2.1.2 相邻2脉冲做MTI ，产生15个脉冲 2.1.3 16个脉冲到齐后，做MTD ，输出16个多普勒通道 2.2 DSP 实现 将MATLAB 产生的信号，在visual dsp 中做脉压，MTI 、MTD ，并将结果与MATLAB 作比较。 三 实验原理 3.1 脉冲压缩原理及线性调频信号 雷达中的显著矛盾是：雷达作用距离和距离分辨率之间的矛盾以及距离分辨率和速度分辨率之间的矛盾。雷达的距离分辨率取决于信号带宽。在普通脉冲雷达中，雷达信号的时宽带宽积为一常量（约为1），因此不能兼顾距离分辨率和速度分辨力两项指标。脉冲压缩（PC ）采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够的最大作用距离，而在接收时则采用相应的脉冲压缩法获得窄脉冲，以提高距离分辨率，因而能较好地解决作用距离和分辨能力之间的矛盾。 一个理想的脉冲压缩系统，应该是一个匹配滤波系统。它要求发射信号具有非线性的相位谱，并使其包络接近矩形；要求压缩网络的频率特性（包括幅频特性和相频特性）与发射脉冲信号频谱（包括幅度谱和相位谱）实现完全的匹配。 脉冲压缩按信号的调制规律（调频或调相）分类，可分为以下四种： （1）线性调频脉冲压缩 （2）非线性调频脉冲压缩 （3）相位编码脉冲压缩 （4）时间频率编码脉冲压缩 本实验采用的是线性调频脉冲压缩。 线性调频信号是指频率随时间的变化而线性改变的信号。线性调频可以同时保留连续信号和脉冲的特性，并且可以获得较大的压缩比，有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率，所以将线性调频信号作为雷达系统中一种常用的脉冲压缩信号。 接收机输入端的回波信号是经过调制的宽脉冲，所以在接收机中应该设置一个与发射信号频率匹配的滤波器，使回波信号变成窄脉冲，同时实现了宽脉冲的能量和窄脉冲的分辨能力。解决了雷达发射能量及分辨率之间的矛盾。 匹配滤波器是指输出信噪比最大准则下的最佳线性滤波器。根据匹配理论， 匹配滤波器的传输特性： 0)()(*t j e KS H ωωω-=
西南交通大学 毕业设计（论文） 基于视频的车流量检测算法研究 专业: 自动化 指导老师: 侯进 二零一零年六月
西南交通大学本科毕业设计（论文）第I页 院系信息科学与技术学院专业自动化 年级2006级姓名安伟 题目基于视频的车流量检测算法研究 指导教师 评语 指导教师(签章) 评阅人 评语 评阅人(签章) 成绩 答辩委员会主任(签章) 年月日
毕业设计任务书 班级自动化2班学生姓名安伟学号2006 专业自动化 发题日期：2010 年1月1 日完成日期：2010 年6 月15 日 题目基于视频的车流量检测算法研究 题目类型：工程设计√技术专题研究理论研究软硬件产品开发 一、设计任务及要求 车流量信息是交通控制中的重要信息，其检测在智能交通系统中占有重要地位。基于视频图像处理技术的车流量检测系统，通过安装在道路旁边或者中间隔离带的支架上的摄像机和图像采集设备将实时的视频信息采入，经过对视频图像的处理分析可以进行车流量的实时检测。基于视频的车流量检测系统有易安装、维护及实现方便等明显的优势，非常有利于交通系统的管理及控制。具体要求如下： 1. 对图像进行预处理 2. 进行车流量的统计 3. 人机界面简单清楚友好 二、应完成的硬件或软件实验 采集视频图像，对图像进行分析处理，完成车流量的统计，与实际通过车辆数目比较，分析本系统的正确检测率。 三、应交出的设计文件及实物（包括设计论文、程序清单或磁盘、实验装置或产品等） 1. 毕业设计论文（必须完全符合学校规范，内容严禁有丝毫的抄袭剽窃） 2. CD-R（含论文，程序，程序使用说明书，演示视频，盘面注明姓名，专业，日期） 3. 英文翻译按学校规定，导师无特殊要求
任务书 雷达进行PD测速主要是利用了目标回波中携带的多普勒信息，在频域实现目标和杂波的分离，它可以把位于特定距离上、具有特定多普勒频移的目标回波检测出来，而把其他的杂波和干扰滤除。因此要求雷达必须具备很强的抑制杂波的能力，能在较强的杂波背景中分辨出运动目标的回波。 如今，不管是在军用还是民用上，雷达都在发挥着它很早重要的作用，与早期雷达采用距离微分方法测速相比，基于脉冲多普勒理论的雷达测速技术具有实时性好、精度高等优点。特别是现代相控阵技术在雷达领域的应用，实现了波束的无惯性扫描和工作方式的快速切换，更便于应用脉冲多普勒技术进行雷达测速。 本篇课程设计目的在于介绍脉冲多普勒雷达测速的原理，并对这种技术进行介绍和仿真。
摘要 脉冲多普勒(PD)雷达以其卓越的杂波抑制性能受到世人瞩目。现代飞行器性能的改进和导航手段的加强，使其能在低空和超低空飞行，因此防御低空入侵己成重要问题，由此要求机载雷达，包括预警机雷达和机载火控雷达具有下视能力，即要求能在强的地杂波背景中发现微弱的目标信号，所以现代的预警机雷达和机载火控雷达皆采用PD体制。脉冲多普勒雷达包含了连续波雷达和脉冲雷达两方面的优点，它具有较高的速度分辨能力，从而可以更有效地解决抑制极强的地杂波干扰问题;此外，脉冲多普勒雷达能够同时敏感地测定距离和速度信息;能够利用多普勒处理技术实现高分辨率的合成孔径图像;而且亦具有良好的抗消极干扰能力和抗积极干扰能力。 本文介绍了脉冲多普勒雷达测速的原理，信号处理。并用matlab简单的仿真了雷达系统对信号的处理. 关键词：脉冲多普勒雷达恒虚警脉冲压缩线性调频 Abstact Pulse Doppler (PD) radar is famous for it`s outsdanding clutter suppression.Modern aircraft`s function and GPS has been strengthen.now.it makes the aircraft can fly lower and lower.So.nowadays,Defensing.Low altitude invasion has been an important problem.so we require airborne radar. Early warning radar and airborne fire control radar have the ability to look down.That is to say.The radar is be required the ability to find Weak target signal in the strong Groung clutter.So .The modern airborne early warning radar and airborne fire control radar use the PD system.Pulse Doppler (PD) radar concludes two adervantages of Continuous wave radar and impulse radar.It has a higher velocity resolution.thus it can effectively.soveing the problem of strong ground clutter.what`s more.Pulse Dppler (PD) radar can Sensitive text the Distance and speed on the same time.Itcan use Doppler processing technology to realise Synthetic aperture images with high resolution. This article sinply introduced principle of pulse Doppler radar and signal
车流量检测系统设计 随着我国经济的快速发展交通安全的有效保障显得尤其重要,并且对交通管理的要求越来越高。与此同时各种各样的道路监控设备也应运而生。雷达监控系统视频监控系统地表传感系统激光检测系统等相继应用。由此计算机科学与现代通信等高新技术运用于交通监控管理与车辆控制以保障交通顺畅及行车安全。而实时获取交通车流量的车辆检测技术是是进行交通管理必不可少的一个步骤。随着我国城市车辆使用的增多道路状况同时也变得复杂如何对道路车流量进行实时监控对统计、预测道路交通状况十分重要并且同时这也是对道路车辆运行情况高效调度的一项十分的重要参考依据。而且当前对道路监测多使用视频方法有事还可能采用人工计数方法此方法对每条公路在某个时间段车辆行驶情况不容易做到长时间、高效的统计。因此我们需要进行一种低成本、高准确率的智能识别装系统的设计由此促进对高速路口交通情况的检测水准。 本文设计了一种基于A T89C51单片机的车速检测系统。其主要原理是将红外传感器测得的电平信号传递到单片机中通过单片机判断处理、计数等功能实现车流量的检测。本系统传感电路采用的的是红外传感矩阵利用单片机实时对传感器的输出数据进行连续读取通过特定的算法处理数据然后送显示或者发出报警信号。本系统致力于为路口车流量的监控服务从而形成对路口行车的科学管理减少交通事故的发生。 1、工作原理及总体方案选择 1.1车流量监测系统的工作原理 红外线矩阵法是一种利用红外传感器组成的红外线矩阵检测设备检测道路上机动车流量和车速的方法。它是利用红外线发射和接收方向较强的特点在车辆经过的路面上安装密度适当的几排红外线发射接收电路由此组成红外线矩阵红外线检测矩阵由两排嵌入路面内的接收器和安装在其上方几米处的发射器组成两排接收器之间的距离为0.5到2米每排接收器由若干间隔0.2到0.9米的接收管和接收电路组成。接收管在没有遮挡的情况下可以接收发射器发出的信号接收电路中产生低电平接收管在受到遮蔽的状况下下收不到发射器发出的信号接收电路中出现高电平信号。因此根据车辆驶入、通过、驶出检测区域以及车辆行驶方向并排行驶车辆的流量等情况引起的矩阵内部各测试点高低电平信号的变化经过硬件电路设计和软件编程计算方法，最终统计计算出经过该测量区域内双向并排经过的多辆车的车流量测量。 1.1.1系统总体模块设计 本系统是利用单片机并且采用模块化设计来设计车流量检测系统只要有车辆经过就会挡住两个发射和接收红外线传感器之间的传感信号这样就能根据车量的流动情况对车流量进行检测。当然对于正常的情况下还会有并行的车量经过本系统也做了设计。系统的总体模块图如下图1
多普勒雷达 多普勒雷达测速是一种直接测量速度和距离的方法。在列车上安装多普勒雷达，始终向轨面发射电磁波，由于列车和轨面之间有相对运动，根据多普勒频移效应原理，在发射波和反射波之间产生频移，通过测量频移就可以计算出列车的运行速度，进一步计算出列车运行的距离。克服了车轮磨损、空转或滑行等造成的误差，可以连续测速、测向和定位。 多普勒效应 当发射源(或接收者)相对介质运动时，接收者接收到的电磁波的频率和发射源的频率不同，这种现象被称为多普勒效应。 物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高(蓝移)。 在运动的波源后面，产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低(红移)。 波源的速度越高，所产生的效应越大。根据光波红／蓝移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。 多普勒效应 假设原有波源的波长为λ，频率为f0，介质中波速为c则 (1)当波源静止不动Vs=0，观察者以V0相对波源移动(向波源方向) (2)当观察者静止不动V0=0，波源以Vs相对观察者移动(向观察者方向) (3)当波源移动速度为Vs，观察者移动速度为V0，相对运动，此时介质中的波长和观察者接收到的波的个数都有变化 多普勒雷达的测速原理 多普勒雷达法利用多普勒效应测量列车运行速度。在车头位置安装多普勒雷达，雷达向地面发送一定频率的信号，并检测反射回来的信号。由于列车的运动会产生多普勒效应，所以检测到的信号其频率与发送的信号频率是不完全相同的。如果列车在前进状态，反射的信号频率高于发射信号频率；反之，则低于发射信号频率。而且，列车运行速度越快，两个信号之间的频率差越大。通过测量两个信号之间的频率差就可以获取列车的运行方向和即时运行速度，对列车的速度进行积分就可得到列车的运行距离。 多普勒雷达的测速原理 雷达发射电磁波的频率为F，在介质中的传播速度为c，发射角为a1，当雷达以速度V平行于反射面运动(反射面静止)，则在反射面接收到的波频率为f1 而此时反射面把波反射回去，相当于波源(静止)，雷达接收反射回来的波，相当于观察者(平行反射面速度为V)，由于雷达的运动，入射角为a2，则雷达接收到的波频率为f2 多普勒雷达的测速原理 发射波与接收波的频移为 由于雷达运动的速度V远远小于电磁波的速度c，可以近似认为入射角a2=a1，则频移将上式展为泰勒级数，并舍去高次项，可得 也就是说，发射波与入射波之间的频移fr与雷达的速度V沿发射波方向的分量的大小成正比。如果发射角a1固定，则频移fr就是与雷达速度V成正比，只要测量出频移fr 的值，就可以计算出雷达的运动速度V 误差来源 ?为了简化计算，减少处理难度，一般都会取简化后的公式来计算，然而，由于简化公式是通过舍入的方法进行简化得，简化公式与原公式之间存在一定误差，这样在使用简化公式之前就要先考虑这个误差对计算的影响。 ?列车运行的过程中，由于轨面不平整或其他原因，列车会产生振动，但列车的振动基本上都是车体的高频上下小幅度运动
山东建筑大学 课程设计说明书 题目：监控视频中道路车流量检测系统设计课程：数字图像处理课程设计 院（部）：信息与电气工程学院 专业：电子信息工程 班级：电信 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：2013年6月
目录 摘要································································································II 1 设计目的 (1) 2 设计要求 (1) 3 设计内容 (2) 3.1运动车辆检测算法比较 (2) 3.2形态学滤波 (5) 3.3车辆检测 (6) 3.4车辆计数 (9) 3.5软件设计 (9) 总结与致谢 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)
摘要 获得实时的交通信息是当前各种检测方式的前提，但是现有的信息采集方式并不能满足交通管理与控制的需求。随着计算机技术的快速发展，基于视频的检测技术在交通中得到了广泛的应用，同其它检测方式相比，它具有检测范围大、设置灵活、安装维护方便、检测参数多等优点。基于图像处理的视频检测方式近年来发展很快，已成为当今智能交通系统的一个研究热点。本论文对视频交通流运动车辆检测的内容进行了深入地研究。结合视频图像详细的介绍了视频检测中的背景更新、阴影去除、车辆分割等关键技术和算法，介绍了视频检测的方法。最后在MATLAB的平台上进行了系统实现设计。实验结果表明，该算法具有一定的可行性，能够快速的将目标参数检测出来关键词：MATLAB；帧间差法；车辆检测
随着经济的发展,人民生活水平的提高,汽车保有量大幅增加,怎样安全高效地对交通进行管理,就显得非常重要.解决这一问题的关键是建立智能交通系统(ITS),其中车辆检测系统是智能交通系统的基础.它为智能控制提供重要的数据来源 作为ITS的基础部分,车辆检测系统在ITS中占有很重要的地位,目前基于视频的检测法是最有前途的一种方法,它是通过图像数字的方法获得交通流量信息,主要有以下优点:(1)能够提供高质量的图像信息,能高效、准确、安全可靠地完成道路交通的监视和控制工作.(2)安装视频摄像机破坏性低、方便、经济.现在我国许多城市已经安装了视频摄像机,用于交通监视和控制.(3)由计算机视觉得到的交通信息便于联网工作,有利于实现道路交通网的监视和控制.(4)随着计算机技术和图像处理技术的发展,满足了系统实时性、安全性和可靠性的要求 2 设计要求 通过对视频流中的车辆进行检测和跟踪，准确地统计每个车道流量、平均车速、平均车道占有率、车队长度、平均车间距等信息为交通规划，交通疏导和车辆动态导航领域提供一系列指导。 设计车辆检测与识别方法和车流量统计方法，实现监控视频中道路车流量检测。通过实验验证检测精度。
多普勒雷达测速 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
多普勒雷达多普勒雷达测速是一种直接测量速度和距离的方法。在列车上安装多普勒雷达，始终向轨面发射电磁波，由于列车和轨面之间有相对运动，根据多普勒频移效应原理，在发射波和反射波之间产生频移，通过测量频移就可以计算出列车的运行速度，进一步计算出列车运行的距离。克服了车轮磨损、空转或滑行等造成的误差，可以连续测速、测向和定位。 多普勒效应 当发射源(或接收者)相对介质运动时，接收者接收到的电磁波的频率和发射源的频率不同，这种现象被称为多普勒效应。 物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高(蓝移)。 在运动的波源后面，产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低(红移)。 波源的速度越高，所产生的效应越大。根据光波红／蓝移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。 多普勒效应 ，介质中波速为c则 假设原有波源的波长为λ，频率为f (1)当波源静止不动Vs=0，观察者以V0相对波源移动(向波源方向) (2)当观察者静止不动V0=0，波源以Vs相对观察者移动(向观察者方向) (3)当波源移动速度为Vs，观察者移动速度为V0，相对运动，此时介质中的波长和观察者接收到的波的个数都有变化 多普勒雷达的测速原理 多普勒雷达法利用多普勒效应测量列车运行速度。在车头位置安装多普勒雷达，雷达向地面发送一定频率的信号，并检测反射回来的信号。由于列车的运动会产生多普勒效应，所
以检测到的信号其频率与发送的信号频率是不完全相同的。如果列车在前进状态，反射的信号频率高于发射信号频率；反之，则低于发射信号频率。而且，列车运行速度越快，两个信号之间的频率差越大。通过测量两个信号之间的频率差就可以获取列车的运行方向和即时运行速度，对列车的速度进行积分就可得到列车的运行距离。 多普勒雷达的测速原理 雷达发射电磁波的频率为F，在介质中的传播速度为c，发射角为a1，当雷达以速度V平行于反射面运动(反射面静止)，则在反射面接收到的波频率为f1 而此时反射面把波反射回去，相当于波源(静止)，雷达接收反射回来的波，相当于观察者(平行反射面速度为V)，由于雷达的运动，入射角为a2，则雷达接收到的波频率为f2 多普勒雷达的测速原理 发射波与接收波的频移为 由于雷达运动的速度V远远小于电磁波的速度c，可以近似认为入射角a2=a1，则频移将上式展为泰勒级数，并舍去高次项，可得 也就是说，发射波与入射波之间的频移fr与雷达的速度V沿发射波方向的分量的大小成正比。如果发射角a1固定，则频移fr就是与雷达速度V成正比，只要测量出频移fr的值，就可以计算出雷达的运动速度V 误差来源 ?为了简化计算，减少处理难度，一般都会取简化后的公式来计算，然而，由于简化公式是通过舍入的方法进行简化得，简化公式与原公式之间存在一定误差，这样在使用简化公式之前就要先考虑这个误差对计算的影响。 ?列车运行的过程中，由于轨面不平整或其他原因，列车会产生振动，但列车的振动基本上都是车体的高频上下小幅度运动
文章编号:100128220(2004)0420404205 基于视频的车流量检测 ①彭仁明1,贺春林2 (11四川绵阳职业技术学院,四川绵阳621000;21西华师范大学计算机学院,四川南充637002) 摘 要:介绍了目前基于视频的车辆检测算法的优点和缺点,在此基础上提出了一种新的算法,该算法自适应能力强,计算量小,可正确判断有无车辆、完成车辆的计数,实现车流量计算、车速估计.采用了预估校正和相关性修正等措施,提高了检测精度,为交通监控系统提供实时有效的交通参数. 关键词:视频;数据流;相关性;修正 中图分类号:TP399 文献标识码:A 1 引 言 随着经济的发展,人民生活水平的提高,汽车保有量大幅增加,怎样安全高效地对交通进行管理,就显得非常重要.解决这一问题的关键是建立智能交通系统(ITS ),其中车辆检测系统是智能交通系统的基础.它为智能控制提供重要的数据来源[1-3]. 作为ITS 的基础部分,车辆检测系统在ITS 中占有很重要的地位,目前基于视频的检测法是最有前途的图1 检测算法流程Fig.1 The flow of defection alg orithm 一种方法,它是通过图像数字的方法获得交通流量信息, 主要有以下优点:(1)能够提供高质量的图像信息,能高 效、准确、安全可靠地完成道路交通的监视和控制工作. (2)安装视频摄像机破坏性低、方便、经济.现在我国许多 城市已经安装了视频摄像机,用于交通监视和控制.(3) 由计算机视觉得到的交通信息便于联网工作,有利于实 现道路交通网的监视和控制.(4)随着计算机技术和图像 处理技术的发展,满足了系统实时性、安全性和可靠性的 要求. 目前常用的基于视频的车辆检测方法主要有:灰度 比较法、背景差法、帧差法、边缘检测法.灰度比较法采用 对路面和车辆的灰度统计值来检测车辆.但它对环境光 线的变化十分敏感.背景差法计算当前输入帧与背景图 像的差值,以提取车辆,但背景图像需实时刷新[3],其检 测精度很大程度上依赖于背景图像的可靠性.帧差法是 将相邻两帧相减,对保留的运动车辆信息进行检测,环境 光线变化对其影响不大[4].然而当摄像头的抖动引起相 邻两帧背景点的相应“抖动”时,该方法不能完全将背景 滤除,从而引起误判,而且对于静止或车速过慢的车辆, 该方法不能有效检测.边缘检测法能够在不同的光线条 件下检测到车辆的边缘,利用车体的不同部件、颜色等提 供的边缘信息可进行静止和运动车辆的检测[5],但是对①收稿日期:2004-09-02 作者简介:彭仁明(1969-),男,四川广安人,绵阳职业技术学院讲师,主要从事电子类教学和科研工作. 第25卷Vol 125 第4期No 14西华师范大学学报(自然科学版)Journal of China West Normal University (Natural Sciences )2004年12月Dec 12004