智能雷达检测系统方案
XXXX科技开发有限公司
2014年6月
目录
1概述 (1)
2系统特点 (1)
3系统原理 (1)
4与传统微波车检的区别 (2)
5系统构成 (2)
5.1单雷达系统 (2)
5.2多雷达系统 (3)
6系统性能及技术指标 (4)
7安装布局 (5)
7.1安装在高速路路侧 (5)
7.2安装在收费站 (6)
7.3安装在十字路口 (6)
7.4灵活的安装高度 (7)
8选型 (8)
1、概述
随着社会的发展和人们生活需求的提高，车辆数量日益增多并且多样化，交通问题越来越重要。在道路交通管理过程中，车流信息是决定控制策略的关键因素之一。因此更加精确地、多类型地采集车辆信息日益显示出其重要性，从而实现交通智能化，最终实现道路资源的高效利用，本文介绍的是来自德国的一款全新概念的智能检测雷达。
2、系统特点
?精确测量每个对象的位置和速度；
?具有跟踪和分类功能，同时测量多个物体（卡车，汽车，自行车，行人
等）；
?同时可检测4车道（或更多），最长达300米的范围；
?300公里/小时以内，速度可精确测量；
?灵活的安装：在公路旁、交叉口，在桅杆臂或横跨道路的门架；
?测量每车道和多车辆信息，占用率，速度，间距等；
?上电自校准和诊断；
?全天候运转；
?灵活小巧，重量轻；
?免维护；
?四天线设计，通信更稳定可靠；
?可选择多种接口通信。
3、系统原理
基本原理是应用‘多普勒效应’, 利用持续不断发射出电波的装置，当无线电波在行进的过程中, 碰到物体时被反射, 而且其反弹回来的电波波长会随着所碰到的物体的移动状态而改变. 经由计算之后, 便可得知该物体与雷达之间相对移动速度。
若无线电波所碰到的物体是固定不动的, 那么所反弹回来的无线电波其波长是不会改变的. 但若物体是朝着无线电线发射的方向前进时, 此时所反弹回来的无线电波其波长会发生变化, 借于反弹回来的无浅电波波长所产生的变化,
便可以依特定比例关系经由计算之后
, 便可得知该移动物体与雷达之间物体的相对移动速度。
特点:
?全天候工作，不受天气，日光等影响，并且可在高低温条件下使用。
?单个雷达就可测量多个静止和移动的物体的径向速度，角度，反射率等
信息。
?雷达测速易于捕捉目标, 无须精确瞄准。
?雷达测速设备可安装在巡逻车上, 能够在运动中实现车速检测, 是“移
动电子警察”非常重要的组成部分。
?雷达测速最大误差为±1km/h, 完全可以满足对交通违章查处的要求。
4、与传统微波车检的区别
传统微波车检特点：
?断面检测，检测范围小。
?车辆的速度精度不高（不适合高速执法）
?无法检测车辆换车道。
?存在大车遮挡小车，车辆检测不到的问题。
?只能安装侧路（有限的选择的位置）
阵列雷达特点：
?信号覆盖范围宽，检测距离远。
?直观的检测车辆的运动情况。
?更易于处理交通堵塞问题。
?可以检测到车辆变换车道。
?具有高精度速度检测功能。
?设置虚拟检测线和触发区。
?虚拟线圈可以设置在任何地方。
?灵活的安装位置（路侧，路口，龙门，桥梁）。
5、系统构成5.1单雷达系统
5.2多雷达系统
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
智能交通管理网络系统中城市道路监控设计 随着机动车数量的逐年增长,城市交通问题也日益突现出来。交通拥挤,车流不畅,大大影响了人们的出行速度,进而降低了生产和工作效率。因此,城市交通拥挤问题成为当今我国城市发展的重要问题。实践证明,解决城市交通问题的有效方法是在现有交通基础设施的基础上,提高交通管理水平,达到从根本上解决问题的目的。先进的交通管理系统可以有效提高城市现代化交通的有效利用率和交通流量,减少道路的交通拥挤程度,交通事故的发生率以及由于交通拥挤交通事故等造成的出行延误。城市智能交通管理系统正是通过对高科技、高水平的技术的应用,来提高交通管理系统的工作效率,达到改变城市交通混乱的局面。 智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。城市智能交通系统是由交通信息采集和信息处理、决策、发布两部分组成。交通信息实时采集系统是交通路面的高清数字化视频系统采集。通过实时交通视频实时检测,记录来往车辆类型、车速等数据,将各监测点的各时段车辆行驶状态、车型种类、违法类型、平均车速、车流量、堵塞路口及路段的交通情况准确、快速、实时地发往交通指挥中心。道路交通信息接收、处理和发布系统是通过设置的交通信息采集网络,获取各种实时道路交通情报,经过综合处理和分析等,及时发布路面交通状况信息,向交通参与者提供有关信息,方便其选择出行路径。对采集来的信息通过计算机程序筛选处理,配合综合交通信息平台、GIS电子地图、交通疏导的决策支持 等综合信息处理,分析得出整个交通的动态交通流分布状况和交通管理的预警信息,最后形成一目了然的诱导信息。 智能交通把交通信息统计系统和电子警察执法处罚系统引入到城市道路监控中,实现了城市道路的点面结合式监控,提高了城市整体安全防范水平,缓解了日益严重的交通压力,加强了驾驶员遵守交通法规的意识,降低了恶性事件发生率。下面主要介绍交通监控的几个系统及应用:
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
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。
车载车流量监控系统使用说明书
1. 车载车流量监控系统 随着现代社会人民生活水平的提高，经济的快速发展，交通拥挤、道路阻塞频繁发生，为了阻止交通拥堵现象的进一步恶化，各国政府启动智能交通计划。 智能交通系统的关键在于交通信息的采集，开发成本低、可大量布设到各个路口的基于无线传感器网络的车流量监控系统，通过控制交叉口合适的信号参数，使不同方向的车流在时间上隔离，控制车流的运行秩序，实现交叉口车辆运行的安全、有序，是解决交通拥挤的一种基本手段。 2．车载车流量监控系统编写背景、目的及意义 2.1编写背景 在汽车内安装无线通信模块，使汽车通过自身安装的传感器节点或道路基础设施上安装的无线传感器节点感知行驶途中的各种信息，已经成为提高行驶安全和城市的交通性能的一种重要手段。[1]大量的车辆传感器节点通过车上以及道路基础设施上安装的无线通信设备，可构成车载无线传感器网络[2],通过车辆之间的中继传输得到全面的城市交通信息。 车载无线网络可以让行驶者或交管部门得到车辆的状态数据和城市的交通数据。车辆状态数据包括行驶时的各种内在状态、比如位置或快慢等；交通数据包括交通流量或路面状况等。除了车上安装的传感装置外，驾驶员也可以通过对道路和交通的观察，获知复杂事件，如发生的交通事故、比较危险的路段等即时事件。 世界各国的研究机构在近年来对车载无线传感器网络持续关注，美国联邦通信委员会(FCC)1999年在5.9GHz的频谱上为智能交通通信分配了75MHz的带宽[3]，并制定了DSRC协议。这个75MHz的频带包括了7个10MHz的信道，另外还提供了1个信道用于传递控制信息和6个信道传递服务信息。DSRC协议是一个
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.
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
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
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。
车流量检测技术综述 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为代表的多种交通检测技术。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
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
城市道路监控设计 城市道路监控主要有两部分，一是传统意义上的安防监控，二是交通监控。交通监控通常由交通信息统计系统和电子警察处罚系统组成，它是智能交通ITS 技术和监控技术相结合，是一种全新的技术形式。 交通信息统计系统可以对一个大范围内的公路路况信息进行及时、准确地采集和统计，信息包括“道路占有率、车流密度、车队长度、流通量、平均速度等，能为道路疏导提供有力的理论依据，可以配合广播等传媒实现交通诱导功能。 电子警察执法处罚系统具有高技术含量，可以对“超速、逆行、闯红灯、禁停、压黄线、抢占公交车道等一系列违章现象进行准确、稳定、自动、全天候的监控、执法和处罚。电子警察的出现可以大大缓解因违章行为导致交通事故增加与警力少和警务人员劳动强度大的矛盾，有效抑制的由于人为违章引起的交通事故。 智能交通把交通信息统计系统和电子警察执法处罚系统引入到城市道路监控中，实现了城市道路的点面结合式监控，提高了城市整体安全防范水平，缓解了日益严重的交通压力，加强了驾驶员遵守交通法规的意识，降低了恶性事件发生率。下面主要介绍交通监控的几个系统及应用： 一、电子警察执法处罚系统 1、机动车闯红灯违章视频监测系统
机动车闯红灯违章行为，经常引发严重的交通事故。机动车闯红灯违章视频监测系统安装于交通路口，全天候对闯红灯的违章机动车辆进行监测，不仅能对违章车辆拍照，还能够实时对违章车辆的牌照和违章轨迹进行自动判断识别。公安交通管理部门以抓拍的违章照片、视频录像为依据对违章者进行处罚教育，从而大大提高机动车驾驶员的自觉性，增强交通安全意识，减少因闯红灯违章行为而造成的事故、堵塞和交通混乱，加快车辆在交通路口行驶速度，保证道路畅通。 该系统是一个基于网络的分布式系统，系统分为前端视频检测与抓拍系统、路口局部数据处理系统、远程数据传输系统、中心数据管理与处罚系统四大部分。 交通信号控制系统输出路口红绿灯信号，确定放行车道和禁行车道。禁行车道通过视频车辆检测单元，车辆检测单元检测到有车辆通过禁行车道时，通过主控机
智能雷达检测系统方案 XXXX科技开发 2014年6月
目录 1概述 (1) 2系统特点 (1) 3系统原理 (1) 4与传统微波车检的区别 (2) 5系统构成 (2) 5.1单雷达系统 (2) 5.2多雷达系统 (3) 6系统性能及技术指标 (4) 7安装布局 (5) 7.1安装在高速路路侧 (5) 7.2安装在收费站 (6) 7.3安装在十字路口 (6) 7.4灵活的安装高度 (7) 8选型 (8)
1、概述 随着社会的发展和人们生活需求的提高，车辆数量日益增多并且多样化，交通问题越来越重要。在道路交通管理过程中，车流信息是决定控制策略的关键因素之一。因此更加精确地、多类型地采集车辆信息日益显示出其重要性，从而实现交通智能化，最终实现道路资源的高效利用，本文介绍的是来自德国的一款全新概念的智能检测雷达。 2、系统特点 ?精确测量每个对象的位置和速度； ?具有跟踪和分类功能，同时测量多个物体（卡车，汽车，自行车，行人 等）； ?同时可检测4车道（或更多），最长达300米的围； ?300公里/小时以，速度可精确测量； ?灵活的安装：在公路旁、交叉口，在桅杆臂或横跨道路的门架； ?测量每车道和多车辆信息，占用率，速度，间距等； ?上电自校准和诊断； ?全天候运转； ?灵活小巧，重量轻； ?免维护； ?四天线设计，通信更稳定可靠； ?可选择多种接口通信。 3、系统原理 基本原理是应用‘多普勒效应’, 利用持续不断发射出电波的装置，当无线电波在行进的过程中, 碰到物体时被反射, 而且其反弹回来的电波波长会随着所碰到的物体的移动状态而改变. 经由计算之后, 便可得知该物体与雷达之间相对移动速度。 若无线电波所碰到的物体是固定不动的, 那么所反弹回来的无线电波其波长是不会改变的. 但若物体是朝着无线电线发射的方向前进时, 此时所反弹回来的无线电波其波长会发生变化, 借于反弹回来的无浅电波波长所产生的变化,
交通信息采集技术研究现状与发展趋势 在2014年8月份北京道路交通安全展览上，一些交通信号控制行业厂家问到我，想了解地磁车辆检测器产品的技术和市场情况，对地磁车辆检测器的使用存有比较多的疑问。于是我连同Tranbbs市场研究部的同事，从最终用户、设计院、研究所、集成商、产品商等几个方向对这一产品的使用状况进行了调研。带着用户众多的疑问，以怀疑的眼光去调研产品的适用性，发现造成目前最终用户“远离或观望”地磁车辆检测器的主要原因一个是：在产品不成熟时过快的随着物联网的火热进行了市场推广，安装了大量的目前看存在缺陷的产品；另外一个原因是停车应用场景中，产品技术成本和客户成本意愿没有形成平衡，以至于一些低端产品被使用，有了诸多失败案例。 智能交通技术框架主要包括交通采集、信息传输、信息处理和信息发布四个部分，交通采集技术是智能交通发展的重要的共性基础技术。根据公安部交通管理研究所统计，“十一五”期间，交通流信息固定采集点由1.6万个增加到7.3万个，交通监控点由9250个增加到5.1万个。根据Tranbbs 市场研究成果，2014年与2010年城市智能交通整体市场规模将会翻倍增长，因此初步预测交通流固定采集点也将会有翻倍的增长，达到15万个点左右。
从技术类型上来划分，目前市场中比较常见的交通采集技术包括磁频的车辆检测技术、射频的车辆检测技术、视频的车辆检测技术、波频的车辆检测技术、移动型交通数据采集技术等，有的技术类型中又包括几种采集方式。归纳起来目前市场中常用的交通采集方式主要有线圈、视频、地磁、超声波、雷达、红外线、手机移动终端、浮动车、激光等。 2.主要交通采集技术的发展历程 2.1感应线圈 1928年，出现了世界上第一台公认的车辆检测器，安装于道路附近的麦克风，需要通过的司机鸣笛来触发设备以检测车辆的经过。这种检测器主要应用于十字路口的信号控制。同一时期，开始使用的另一设备是压感的车辆检测器。直到20世纪60年代，感应线圈被用作为车辆检测器，成为到目前为止使用最广泛的检测系统。 2.2视频 视频交通检测最初由美国加州在1976年提出，国外早在70年代已经开始视觉提取交通参数研究。20世纪90年代起进入商业化阶段。国内从20世纪90年代开始视频车辆检测技术的研究。 我国智能交通市场最早是使用国外进口产品，主要厂家包括比利时的Traficon、美国ISS公司的autoscope、法国
２０交通信息与安全２０１０年第１期、第２８卷总１５３期 基于视频分析的车流量综合检测算法＊ 王勃贾克斌 （北京工业大学电子信息与控制工程学院北京１００１２４） 摘要车流量检测是智能交通系统中的关键技术之一。研究了多种基于视频图像处理的车流量检 测算法，包括基于灰度图像的背景差分法、帧差法、边缘检测法和基于彩色图像的色彩跳变检测法。 在分析了以上算法在不同检测环境中适用性差异的基础上，提出了１种修正的背景差分法，并在此基 础上实现了１种通用性更强的综合检测法。综合检测法结合背景差分法，边缘检测法和色彩跳变法 三者优点，可依据光线条件自动选择检测区域和检测算法，适用于多种检测环境，准确率超过９０％。 关键词智能交通系统；车流量；视频检测 中图分类号：ＴＰ３９１文献标志码：ＡＤＯｌ：１０．３９６３／ｊ．ＩＳＳＮ１６７４－４８６１．２０１０．０１．００５ ０引舌 随着经济的高速发展，城市交通逐渐成为社会普遍关注的热点和难点，智能交通系统（ｉｎｔｅｌｌｉ— ｇｅｎｔｔｒａｆｆｉｃｓｙｓｔｅｍ，ＩＴＳ）便应运而生。其中车流量检测是该领域的关键。 车流量检测的基础是车辆的检测，目前已有 很多机构对基于视频分析的车辆检测算法进行了研究，常用算法主要有；灰度比较法、背景差分法［２’、帧差法‘引、边缘检测法‘利。灰度比较法算法简单，对环境光线的变化十分敏感，在实际系统中应用较少。而其他几种检测算法虽然在特定的环境中可以取得不错的检测效果，但通用性较差，很难适应复杂多变的现实环境。为此，提出１种修正的背景差分法，并在此基础上实现了１种综合检测法。 ｌ常见的车流量检测算法 为了提出１种通用性更强的车流量检测算法，首先对现有算法进行了实验和分析，测试界面如图１所示。实验中利用２００９年１月在北京市蒲黄榆路、赵公口桥东、刘家窑桥北等处，分别在早晨、中午、傍晚等不同时段（如图２所示），用ＳｏｎｙＨＤＲ—ＳＲｌ２Ｅ数码摄像机按照７２０ｐｉｘ×５７６ｐｉｘ，２５帧／Ｓ，１０ｍｉｎ左右为１组，采集的交通流视频作为素材。在ＷｉｎｄｏｗｓＸＰＳＰ２操作系统下，以５１２ＭＢ内存，１．７ＧＨｚ的ＩｎｔｅｌＰｅｎｔｉｕｍＭ处理器为主要配置的笔记本进行实验，并利用人工计数结果作为标准，衡量各算法检测的准确度。 图１车流量检测算法测试界面 １．１虚拟线圈与虚拟检测线 智能交通系统中对车辆的检测有很高的实时性要求。因此，在实际应用中很少对提取的整幅监控图像进行检测，通常都是进行基于感兴趣区域的局部检测，即基于虚拟线圈［６３或虚拟检测线吲的检测。虚拟线圈和虚拟检测线的概念是与传统的物理线圈和检测线相对应的，实际上是指图像中的ｌ块矩形和线形检测区域。该区域的选取一般是依道路的结构特征而定的，再结合图像清晰度等因素，通常会选取在车道中央靠近摄 收穑日期：２００９－１０—１９修回日期：２００９—１２—２０ ＊国家自然科学基金项目（批准号：３０９７０７８０）资助 作者简介：王勃（１９８５）。硕士研究生．研究方向：交通视频分析与多媒体信息处理．Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｉｎｄｙｗｂ＠１３９．ｔｏｍ 万方数据
地磁交通流信息采集系统 技 术 方 案 广州运星科技有有限公司 2013年10月
1.总体设计 1.1.概述 随着国内外交通建设步伐的加快，智能交通已是城市交通管理的必然发展方向，是缓解交通拥堵、提高交通运输和管理效率的重要方面。建设智能交通系统的基础是道路交通信息采集，优良的道路交通信息采集方式是道路交通信息发布的坚强后盾，也是智能交通系统的基石。交通信息采集系统建设的目的，是为了达到对城市道路交通状况的宏观监控，提高现代化城市交通管理水平；对交通拥堵等事件进行自动检测并在指挥中心报警，由中心值机人员合理调度警力资源，缓解交通拥堵；为城市交通组织优化、交通诱导等提供交通流量基础数据。 交通流数据是公安交通指挥系统的重要信息来源，交通流的采集为指挥调度、交通流量控制、交通诱导等提供决策依据。 交通管理部门需要了解整个城市各个时间段的交通流量，宏观了解整个城市的交通态势，微观分析每条路的实时交通流量、历史流量分析为交通管理决策提 供基础数据。 交通流量数据是交通基础设施规划建设的重要设计依据。 交通流数据是公安交通指挥系统的重要信息来源，交通流的采集为指挥调度、交通流量控制、交通诱导等系统提供基础信息。 流量采集系统是最准确的交通流量数据来源，只有安装了交通流量检测系统，才能够准确掌握交通流量，最科学最合理的流量检测。 车辆检测系统用于路段交通流量采集及为交通控制器提供检测数据，利用这些数据改善城市交通状况并积累历史数据为交通管理者决策提供服务。总结如下： 交通数据回传中心并存储； 交通数据展示与利用。 目前常用的检测技术主要有：环形线圈检测、微波检测、视频检测及无线地磁检测，无线地磁检测是目前先进的车辆检测系统。