高速公路测速系统

高速公路测速原理
高速公路上的测速设备是为了监控车辆的行驶速度，确保交通安全和维持交通秩序而设置的。

那么，这些测速设备是如何实现测速的呢？下面我们来详细了解一下高速公路测速的原理。

首先，我们需要了解的是，高速公路上的测速设备主要有雷达测速仪和激光测速仪两种类型。

雷达测速仪利用雷达波测量车辆的速度，而激光测速仪则是通过激光束来实现测速。

无论是雷达测速仪还是激光测速仪，其测速原理都是基于多普勒效应。

多普勒效应是指当源波和接收器相对运动时，接收到的波的频率会发生变化的现象。

在高速公路测速中，测速设备发出的雷达波或激光束会被车辆接收并反射回去。

根据多普勒效应，当车辆与测速设备相向运动时，接收到的波的频率会比发出的波的频率高；而当车辆与测速设备背向运动时，接收到的波的频率会比发出的波的频率低。

通过测量这种频率变化，就可以计算出车辆的速度。

除了多普勒效应，测速设备还需要考虑到车辆的距离和角度等因素。

在使用雷达测速仪时，需要确保设备和车辆之间没有障碍物遮挡，并且需要考虑到雷达波的传播距离。

而激光测速仪则需要考虑到激光束的角度和精确度，以确保测速的准确性。

在实际使用中，高速公路上的测速设备通常会设置在桥梁、隧道口、坡道等位置，以便能够更好地监控车辆的速度。

此外，测速设备通常会与摄像头结合使用，以便能够记录车辆的违章行为，确保交通安全。

总的来说，高速公路测速的原理是基于多普勒效应，通过测量雷达波或激光束的频率变化来计算车辆的速度。

测速设备需要考虑到多种因素，以确保测速的准确性和可靠性。

通过科学的测速原理和技术手段，可以有效监控车辆的速度，维护交通秩序，提高交通安全水平。

高速公路测速原理
高速公路测速原理是通过使用雷达测速仪器来测量车辆行驶的速度。

雷达测速仪器利用雷达波束向前发射，当波束遇到车辆时，它会反射回来，被仪器接收到。

根据这个反射回来的波束时间和频率的变化，雷达测速仪器可以计算出车辆的速度。

具体来说，雷达测速仪器发射的波束是一种特殊频率的无线电波。

当波束与车辆相遇时，部分能量会被车辆反射回来，称为回波。

测速仪器接收到这些回波后，会分析回波时间和频率的变化，进而计算出车辆的速度。

为了测量车辆的速度，雷达测速仪器需考虑多种因素，例如车辆相对于测速仪器的距离、波束的传输速度、回波的频率和时间等。

根据这些变化，测速仪器能够精确计算出车辆的速度，并将结果显示在仪器的屏幕上。

需要注意的是，为了确保测得的数据准确可靠，雷达测速仪器应被放置在一定的距离内，并且在稳定的位置上。

此外，还需考虑其他因素，如道路的条件、天气情况等，以确保测得的速度符合实际情况。

综上所述，高速公路测速原理是基于雷达波束的测速仪器，通过测量回波的时间和频率变化，能够准确计算出车辆的速度。

这一原理在交通管理中起着重要的作用，有助于维护道路交通秩序和交通安全。

基于51单片机的高速公路测速系统和车牌识别分析添加时间: 2010-3-20 11:19:19 文章来源: 文章作者: 点击数:17688摘要鉴于高速公路限速牌不能很好地对司机起到警示作用的作用，本文设计了一套基于MCS-51单片机，包含光电探测装置和显示装置的电子屏幕。

它不仅能方便设置并显示该路段的限制速度，以完成普通电子限速牌的限速提示功能，同时能将测得的车速实时显示，并自动判断是否超速。

另外它低廉的造价和经计算证明较高的精度大大提高了它的可用性。

车辆牌照自动识别系统是近几年发展起来的基于图像和字符识别术的智能化交通管理系统，是目前国内外模式识别应用研究领域的一个热点。

本文对系统中区域提取、图像预处理、字符分割和字符识别等环节涉及的算法、设计做了一个比较详细的论述。

本文在图像预处理中重点介绍一种在图像获取阶段有目的定位关注的物体，讨论了灰度图像二值化的多种算法，利用它在原始图像形成的标识区域特性,在约束条件下，按照识别牌几何特征提出了一种特殊的二值化处理方法。

实验证明该图像识别系统具有较高的可靠性与稳定性,减小了进一步车牌识别中计算量大的问题,从而提高了车牌识别的准确性和快速性。

讨论了灰度图像二值化的多种算法基于数学形态学的图像去除噪声的方法。

基于数学形态学的图像去除噪声是通过对图像的开、闭操作有选择的去噪声。

可以去除直径小于字符笔划半径的孤立噪声点。

还详细地介绍了基于字符形态划分的字符识别方法。

基于字符形态划分的字符识别方法是在对数字字符结构进行充分分析的基础上，对基元检测，归纳字符形态特征，得到的快速字符识别方法。

关键词：光电检测；车速测量；单片机；电子限速牌；车辆牌照；图像处理；基元检测；字符识别基于51单片机的高速公路测速系统和车牌识别分析AbstractIn view of the highway speed limit unlicensed drivers should not very well serve as a warning to the role, this article has designed a single-chip based on the MCS-51, including the photoelectric detection devices and display devices of the electronic screen. It not only can easily set up and display the road speed limit in order to achieve common electronic speed limit signs prompt function, can be simultaneously measured real-time display of speed and automatically determine whether the speeding. In addition it is low cost and the higher the accuracy of calculations greatly enhance its usability. Vehicle License Plate Recognition system is developed in recent years based on the image and character recognition operation of the Intelligent Traffic Management System, the application of pattern recognition at home and abroad are currently a hot area ofresearch. In this paper, the system of regional extraction, image preprocessing, character segmentation and character recognition algorithm, such as aspect involved in the design to do a more detailed exposition. In this paper image pre-processing in the introduction of a focus at image acquisition phase has the purpose of positioning objects of concern, discussed the gray image binarization of a variety of algorithms, use it in the original logo image formation of regional characteristics, in binding conditions, identification card in accordance with the geometric characteristics of a particular binarization approach. Experiments prove that the image recognition system has high reliability and stability, further reduce the vehicle license plate recognition in the calculation of a large quantity of questions, thereby increasing the accuracy of license plate recognition and speed.Discussed the gray image binarization algorithm of multiple images based on mathematical morphology method to remove noise. Images based on mathematical morphology to remove the image noise is through the open and close operation has chosen to noise. Can remove the character strokes of a diameter less than the radius of the isolated noise points. Also detail the division of character-based form of character recognition methods. Morphological character-based division of Character Recognition on the figure are at a full analysis of character structure based on element detection, morphological characteristics summarized characters get Character Recognition Express.Key words：Photoelectric detection; speed measurement; Singlechip; electron speed licensing; vehicle license; image processing; motif detection; Character Recognition目录摘要................................................................................. (I)Abstract........................................................................... . (II)第1章绪论................................................................................. . (2)1.1 车牌字符识别研究课题的背景 (2)1.2 车牌字符识别研究的意义 (2)1.3 车牌字符识别研究的应用现状及发展 (3)1.4 本文主要内容.................................................................................第2章车牌图像预处理 (5)2.1 数字图像处理的相关介绍 (5)2.1.1 数字图像处理概念 (5)2.1.2 图像的数字化表示 (5)2.1.3 本文中图像处理所涉及的相关领域 (6)2.2 图像二值化................................................................................. . (6)2.2.1 彩色图像和灰度图像 (6)2.2.2 基于灰度的图像二值化 (7)2.2.3 图像二值化结果演示 (9)2.3 用数学形态学的方法去除噪声 (10)2.3.1 数学形态学的几种基本运算 (10)2.3.2 经开闭运算前后的图像对比显示 (16)2.4 单个字符图像的分割 (17)2.4.1 我国车牌的特点 (17)2.4.2 对所要识别的车牌的分析 (17)2.4.3 基于列扫描黑色像素积累的字符分割 (18)2.4.4 已经分割后的单个字符演示 (18)2.5 本章小结................................................................................. . (19)第3章基于字符形态划分的字符识别 (19)3.1 字符识别概述................................................................................3.1.1 目前字符识别的一些常规方法 (20)3.2 字符轮廓分析 (21)3.2.1 字符轮廓的划分 (21)3.2.2 字符四方向轮廓公式化表示 (21)3.3 字符轮廓的变化特征 (22)3.4 字符形态划分的结构基元 (22)3.4.1 字符结构基元划分原理 (22)3.4.2 字符形态划分方法的特点 (23)3.5 利用字符结构基元划分的字符识别原理 (24)3.5.1 基元的检测 (24)3.5.2 轮廓的统计特征 (25)3.5.3 用字符形态识别数字字符 (25)3.5.3.1 数字字符的特点 (25)3.5.3.2 数字字符的识别方法 (26)3.5.4 字符识别的matlab算法流程 (27)3.6 本课题整体流程 (29)3.6.1 对本课题流程的总体说明 (29)3.6.2 用MATLAB完成本课题的流程图 (30)3.7 基于字符形态划分的字符识别方法的特点和不足 (30)3.8 本章小节................................................................................. (31)结论................................................................................. . (32)参考文献................................................................................. (33)第1章绪论1.1 车牌字符识别研究课题的背景随着21世纪经济全球化和信息时代的到来，作为信息来源的自动检测、图像识别技术越来越受到人们的重视。

高速公路测速抓拍的原理
高速公路测速抓拍的原理是利用摄像机或雷达设备对车辆进行测速并抓拍违法
车辆的行为。

具体原理如下：
1.摄像机测速抓拍原理：安装在高速公路上的摄像机通过连续拍摄车辆照片的方式来实现测速抓拍。

摄像机通常采用感光元件、镜头和图像处理系统。

感光元件接收到光线并转换为电信号，经过镜头聚焦后，通过图像处理系统处理、分析图像信息，可以获取车辆的位置、速度等参数，进而实现测速抓拍。

2.雷达测速抓拍原理：通常在高速公路上安装雷达设备来实现对车辆的测速抓拍。

雷达设备通过发射无线电波，并接收回波信号来测量车辆的速度。

当车辆经过雷达的检测区域时，无线电波会被车辆反射回来，雷达设备根据回波的频率和时间来计算车辆的速度，并将违法车辆的信息传输给相关部门记录抓拍行为。

测速抓拍设备通常会通过数字化技术将测量到的车辆速度和图片信息保存下来，以便日后查看、核对和处理违法行为。

这些设备能够准确、高效地对车辆超速等违法行为进行抓拍，提高了公路交通安全和管理效果。

高速公路测量车辆行使速度的几种方法随着我国高速公路网的不断完善，高速公路给人们带来了交通便利和能源的节省，同时车辆在高速公路上超速行驶也会容易引发交通事故。

由于惯性因素，车速越快，那么制动距离越大，制动非安全区也越长，如果前方车辆遭遇情况采取制动，往往是紧随其他车辆因制动不及而追尾前车，造成事故。

“超速”是公路杀手。

在高速公路测量汽车行使的速度，然后对超速驾驶的司机进行吊证和罚款，无疑对减少交通事故的发生起到积极的作用，那么交通中有哪几种测量汽车行使速度的方法呢？一、雷达测速雷达测速仪是一种新型的微波测速仪，它利用多普勒效应对地面运动目标的速度进行测量。

雷达测速仪测速时是通过向被测汽车发射出1000MHZ的脉冲微波，如果脉冲微波射向静止的汽车，则被反射回来的微波频率不变；如果汽车在行使，而且速度很快，那么，根据多普勒效应反射波的频率与发射波的频率就不同，通过对这种微波频率微小差异的精确测定，再通过比对频率的差异与速度的关系，电脑自动换算成汽车的速度。

二、激光测速激光测速仪是采用激光测距的原理。

激光测距是通过向被测物体发射激光光束，并接受该激光光束的反射波，记录该时间差，来确定被测物体与测试点的距离。

激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，取得在该一时间段内的被测物体移动的距离，从而得到物体移动速度。

生活中我们看到交警在警车内测量车辆行使的速度，就是利用这个原理测量的。

三、视频测速高速公路视频超速监控系统利用视频图像处理技术，对高速公路车道上的汽车进行非接触式监控，获得超速车辆车速。

通过在一定时间内连续两次对车辆进行图像的抓捕，利用图像上特征点的相对位移来计算车速。

四、IC卡测速IC卡测速是一种最简单、最有效的新的测速方法，根据IC卡计算出每辆车在高速公路行驶期间的平均速度，它的主要原理是：通过司机所持的IC卡，利用车辆进出高速公路的准确时刻和运行里程，来测算车辆平均行驶速度。

这是一种全天候全过程的测速方法，让司机明白车辆一旦上了高速公路后就被测速的道理，从而达到威慑的作用，可以减少高速公路因超速而造成的交通事故。

高速公路测速原理
高速行驶中，汽车的行驶速度通常可达到每小时200公里。

由于我国高速公路的平均时速只有80公里左右，因此，超速行
驶就是安全隐患之一。

目前，国内最普遍采用的方法是摄像头测速。

这一技术已经非常成熟，几乎所有高速公路上都设有这种设备。

虽然摄像头测速方法也不是很完美，但它具有自动控制、自动调整等优点，所以在一些特定路段和路段上使用这种技术也是可行的。

摄像头测速，顾名思义就是用摄像头来测速。

通过对车辆行驶过程中产生的图像信息进行分析和处理，从而检测出车辆是否超速。

高速公路上安装的摄像头一般为两排，每排5个摄像头，从上到下分别为前、中、后三排。

摄像头会把从前向后拍到的一段影像进行拼接，形成一张完整的车辆图片，在这张图片中可以看到车辆的车牌号码以及速度信息。

因此，通过车牌号码就能确定该车辆是否超速了。

摄像头测速的原理其实很简单。

当汽车从摄像头前驶过时，摄像头会拍摄下汽车车身上的三个点：汽车前保险杠下侧中间位置的两个点；汽车左前方中间位置的两个点。

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高速公路监控系统方案一、引言二、系统概述（一）系统目标高速公路监控系统的主要目标是实时监测高速公路的交通状况、路况信息、车辆行驶情况等，及时发现异常事件，如交通事故、拥堵、恶劣天气等，并采取相应的措施，保障道路的安全畅通，提高交通运输效率。

（二）系统功能1、交通流量监测通过安装在道路上的车辆检测器，实时采集车辆的数量、速度、车型等信息，为交通管理部门提供准确的交通流量数据，以便进行交通规划和调控。

2、路况监测利用视频监控设备、气象传感器等，对道路的路面状况、能见度、温度、湿度等进行监测，及时发现道路损坏、积水、结冰等情况，为道路维护和交通安全提供保障。

3、事件监测与报警通过视频分析技术、传感器等手段，自动检测交通事故、车辆故障、违法停车、逆行等异常事件，并及时发出报警信号，通知相关部门进行处理。

4、信息发布将监测到的交通信息通过可变情报板、广播、互联网等渠道向驾驶员发布，引导车辆合理行驶，缓解交通拥堵。

三、系统组成（一）前端采集设备1、摄像机在高速公路沿线、收费站、服务区等重要位置安装高清摄像机，实现对道路的实时视频监控。

摄像机应具备日夜转换、自动聚焦、远程控制等功能。

2、车辆检测器采用环形线圈检测器、微波检测器、视频检测器等设备，检测车辆的通过时间、速度、车型等信息。

3、气象传感器安装温度传感器、湿度传感器、风速传感器、能见度传感器等，实时监测道路的气象状况。

（二）传输网络1、有线传输利用高速公路沿线的通信光缆，构建专用的传输网络，将前端采集设备的数据传输至监控中心。

2、无线传输对于一些偏远地区或临时监测点，可以采用无线通信技术，如4G/5G 网络、卫星通信等，实现数据的传输。

（三）监控中心1、服务器安装数据库服务器、应用服务器等，负责存储和处理采集到的数据。

2、监控终端配备大屏幕显示系统、操作控制台等设备，供监控人员实时查看道路状况、处理报警事件、发布信息等。

3、存储设备采用磁盘阵列等存储设备，对视频数据、交通数据等进行长期保存，以便后续查询和分析。

高速公路测速车工作原理
高速公路测速车是一种专门用来监测车辆行驶速度的设备。

其工作原理如下：
1. 雷达测速原理：测速车通常采用雷达测速原理来测量车辆的速度。

雷达发射器会发出一束微波信号，并监测该信号的反射时间。

当信号与过往车辆相互作用时，它会发生频率变化。

通过比较发射信号和接收信号的频率差异，测速车可以计算出车辆的速度。

2. 车辆定位：测速车通常安装有全球定位系统（GPS）设备，用于确定自身的位置信息。

通过收集GPS数据，测速车可以准确记录车辆的位置和时间，并与测得的速度数据进行关联。

3. 数据处理与记录：测速车将收集到的速度和位置数据传输至中央处理单元。

该单元可以将原始数据进行处理和分析，得出车辆的平均速度、最高速度、车流量等统计结果。

测速车通常会将这些数据记录下来，以便后续的交通管理和执法工作。

4. 数据传输与显示：测速车一般会配备无线通信设备，用于将测得的速度数据传输至相关部门或监控中心。

这样，工作人员可以实时了解路段的交通状况，并及时采取必要的措施。

测速车上通常还会配备显示屏，用于显示车辆的速度信息，从而提醒司机注意并遵守交通规则。

总之，高速公路测速车通过雷达测速原理、车辆定位技术以及
数据处理与显示系统，能够精确测量车辆的速度，并为交通管理和执法提供数据支持。

前言：近年来新建、重新修整的高速公路、国道和省际公路的增多，大大缓解了公路交通压力，随着我国高速公路网的不断完善，加快了流通速度，提高了运载能力，高速公路给人们带来了交通便利和能源的节省。

然而公路路况的整体提升却带来了另一个问题—“车辆超速”，大量的事实证明，由于惯性因素，车速越快，那么制动距离越大，制动非安全区也越长，如果前方车辆遭遇情况采取制动，往往是紧随其他车辆因制动不及而追尾前车，造成事故。

超速行驶是重大交通事故最主要的原因之一，由此而造成的人员伤亡和财产损失更是怵目惊心，“超速”是公路杀手。

1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，车速监测系统可对限速路段车辆速度进行监测以限制超速行驶，同时配合电子录象系统还可实现无人监测，从而达到交通管制的目的，机动车超速检测系统给违章超速的驾驶员最大的震慑作用，用经济处罚加上罚分、吊销驾照等方式，强制驾驶员遵守交通规则，将因此发生的事故降到最低。

2交通中机动车超速检测系统有哪些？国内外常用的车速检测技术有雷达、激光、红外、超声波、磁性测速等，其中，以形状感应为检测对象的激光检测技术，以电磁感应为检测对象的环型线圈式和地磁式检测技术，以及由多普勒雷达发展起来的微波检测技术应用最为广泛，但设备价格都较昂贵，近年来，由于视频处理技术的发展和成熟，其方法也开始广泛应用于车速检测，视频车辆检测技术将是未来实时交通信息采集和处理技术的发展方向。

3上图是测试雷达的两种工作模式，一种是在车道的侧面进行测速（上图）一种是在车道正前方进行测速（下图）。

侧面测试原理是：行驶中车辆、雷达和雷达与车道垂直点构成一个直角三角形，雷达发射雷达波，遇到车身反射回来，雷达即可计算出雷达与车辆之间直角三角形斜边的长度了，而雷达到车道之间的距离是预先知道的，根据勾股定理，就可以计算出车辆到垂直点的距离，即另一条直角边的长度了。

雷达根据两次发射雷达波，就可以算出车辆两个时间点之间走了多长距离（两次测算出的直角边长度相减即可）。