专利名称：基于dsp的多车道超速检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于DSP的多车道超速检测系统，属于信号处理技术、控制技术，是利用DSP来实现对违章超速车辆的信号检测和图片摄取。
背景技术：
交通安全是交通工程永恒的研究课题，一直倍受国内外有关人士的高度重视。近年来我国的交通事业得到了长足的发展，与此同时，交通工具也以前所未有的速度增加，从而导致交通事故愈来愈频繁地发生，这不仅危害人民群众的生命财产安全，而且使国家蒙受不必要的重大经济损失；影响交通安全的因素很多，其中超速行驶的车辆是引发交通事故的最主要原因之一，主要表现在①车辆高速行驶时，如果遇到障碍或其它物体，来不及处理而引发交通事故；②车况不好时，高速行驶容易引起本身系统破坏，从而引发交通事故；③高速行驶时，驾驶员不易控制车辆，尤其是在雨雪天气，路面湿滑，更难于控制车辆；因此加强交通管理，实行对超速行驶车辆进行的严密监视，是减少交通事故的有效手段，是确保公路交通畅通无阻的必由之路；目前已有许多种方法用于监视超速车辆，它们是①雷达超速监视系统，即利用雷达信号实现监视超速车辆的目的，在很多公路上可以看到雷达测速区的大牌；然而，在雷达测速区以外，对超速车辆无法监视；而且，雷达测速无法直接得到超速车辆的车牌号；在气候不好的情况下，雷达测速的误差有时达到10％；②环形线圈检测的CCD彩色车辆超速监视系统，该系统采用计算机和光电技术，可监视速度小于200公里/小时各类机动车辆的超速情况；其检测误差为2.4％，该系统安装在公路或指定的道路上，并且需要在路面开10mm宽，100mm深的环行槽，工作环境为野外；为保证系统的运行可靠性，在设计时就应考虑使其具有防风尘、防雨雪、抗高温、抗严寒等工作特性，和遇到停电、死机等故障时能够自动启动的功能；因此，路口计算机均采用工控机，信号、图像传输系统所有设计完全按工业级标准设计，所以投资较大；此外环形线圈检测系统的最大缺点是要破坏路面，系统造价较视频检测系统高；③基于视频检测的彩色CCD超速监视系统，该系统采用计算机和图像信号处理技术，可监视速度小于200公里/小时各类机动车辆的超速情况；视频检测系统是通过对视频图像的检测来判断有无超速行驶的车辆，检测的误差为2.52％；该系统安装在公路或指定的道路上，工作环境为野外，路口计算机采用工控机，信号、图像传输系统所有设计完全按工业级标准设计，所以投资较大；此外，该系统在实际运行时，稳定性能不十分理想而导致实用性能不十分理想。
发明内容
为避免现有技术的缺陷，本发明的信号源为两路模拟视频信号，模拟视频信号进入A/D转换器变换为数字视频信号，其特征在于DSP读入并运行多车道超速检测软件，分析处理输入的数字视频信号，通过对第一路视频信号的分析、得到车辆进入监视区的时间，通过对第二路视频信号的分析、得到车辆离开监视区的时间，按时间差判定车辆是否超速违章并摄取超速违章车辆的图片等违章信息。
一种用于基于DSP的多车道超速检测的软件，其特征在于用它控制选择开关，实现对CCD摄像机的选择，即实现对输入信号源的选择；对图像数据分析、判断时根据各个车道在图像中的固有位置，分别得到各个车道有无车辆通过，或有无超速违章车辆通过，并保存违章车辆的图像等信息。
对选择开关的控制，其特征在于有两种开关选择方式，一种是分时方式，即定时方式；一种是动态方式，即根据实际需要切换方式；前一种方式便于监测前后距离小于两个CCD摄像机安装距离的行驶在不同车道的车辆的超速情况；后一种方式用于监测只有一个车道的车辆行驶情况，因为信号源的切换频率低，所以对输入信号的处理效率就高。
本发明包括以下部分CCD摄像机，用于摄取图像，输出模拟视频信号；视频解码器，将模拟视频信号转化为数字视频信号，并为系统提供统一的时间同步信号，其输出接存储器，当发现违章车辆时再接通视频压缩芯片；存储器，作为视频解码器和数字信号处理器之间的数据缓冲器；数字信号处理器，用于运行图像动态检测算法，判断是否有超速车辆，如有违章车辆，则接通视频压缩芯片并控制IDE硬盘或存储卡存储违章车辆的图像；专用图像压缩芯片，用于压缩视频解码器输出的数字图像，并根据DSP的指令存入IDE硬盘或存储卡中；存储介质，即IDE硬盘或存储卡，用于存储违章超速车辆的图像或连续数字视频信号；可编程逻辑器件，用于向DSP的数据存储器、程序存储器以及存储器提供逻辑控制信号；基于数字信号处理器的多车道超速检测系统有两种工作方式，一种是专用图像压缩芯片将视频解码器传来的连续数字视频信号压缩，并直接存入存储介质或根据DSP的指令将压缩后的违章图像提取并存入存储介质；另一种是DSP直接将检测出的违章图像不经压缩存入存储介质；这样做，可以使系统的使用范围更广，当存储介质容量较小，如使用存储卡时，主要存储压缩图像；当存储介质容量较大，如使用大容量硬盘时，可存储原始未压缩图像或经压缩视频信号，这样就可提供更为清晰完整的车辆违章资料；整个系统采用脱离计算机的独立方式工作，是符合监控技术发展趋势的先进视频监控系统；系统采用高速数字信号处理器进行图像动态监测，判断是否有车辆违章超速，克服了采用环形线圈需开挖路面的不足，又保证了实时全帧率检测；系统采用专用图像压缩芯片，使得数据存储量不致过大，同时保证了压缩的实时性和图片的的高分辨率。
表1本发明与现有技术比较表
图1系统结构原理2实施例1原理3用于基于DSP的多车道超速检测软件的主体程序框图下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
具体实施例方式系统实施例1如图2所示，整个系统由两个功能部分组成，第一部分为判定有无车辆进入监测区，第二部分为监测区内的车辆是否超速行驶；第一部分是以第一个摄像机作为视频信号输入源，摄像机输入的视频信号进入存储器，对这部分数据的分析结果表示没有车辆进入监测区，则仍然以第一个摄像机作为视频信号输入源，继续进行第一部分的工作；当分析的结果表示有车辆进入监测区，则将视频输入源切换到第二个摄像机并启动第二部分工作；第二个摄像机传来的视频信号进入视频解码器，视频解码器将模拟视频信号转换后输出数字视频信号；数字视频信号一路进入存储器，另一路进入图像压缩芯片；数字信号处理器首先判断是否已到临界时间，如果为真，则转第一部分重新开始判断有无新的车辆进入监测区，否则从存储器中读入帧数据后，运行动态检测算法，若判别结果为有违章超速行驶车辆通过的图像，则将图像压缩芯片的一帧图像送入IDE硬盘存储；若判别结果为没有违章超速行驶车辆通过的图像，再判断是否已到临界时间……如此周而复始；在某些场合，需要对路口情况进行监控录像或需要得到违章超速行驶车辆的连续情况，这时则由图像压缩芯片将视频解码器传来的连续视频信号压缩后存入IDE硬盘，DSP负责有关参数的设置。
权利要求
1.一种基于DSP的多车道超速检测系统，信号源为两路模拟视频信号，模拟视频信号进入A/D转换器变换为数字视频信号，其特征在于DSP读入并运行多车道超速检测软件，分析处理输入的数字视频信号，通过对第一路视频信号的分析、得到车辆进入监视区的时间，通过对第二路视频信号的分析、得到车辆离开监视区的时间，按时间差判定车辆是否超速违章，保存超速违章车辆的图片等违章信息。
2.根据权利要求1所述的基于DSP的多车道超速检测系统，其特征在于不需要对第一个CCD摄像机输出的视频信号进行图像编码，DSP直接对A/D转化后的数字视频信号分析处理，给出有无车辆通过的判定。
3.根据权利要求1所述的基于DSP的多车道超速检测系统，其特征在于它有两种工作方式，一种是用图像压缩芯片将视频解码器传来的连续数字视频信号压缩，并直接存入存储介质或根据DSP的指令将压缩后的违章图像提取并存入存储介质；另一种是DSP直接将检测出的违章图像不经压缩存入存储介质。
4.根据权利要求1所述的基于DSP的多车道超速检测系统，其特征在于以DSP为核心构建系统，由DSP为核心的系统与远程计算机联网，实现远程数据访问
5.一种用于上述基于DSP的多车道超速检测系统的软件，其特征在于它控制选择开关，对图像数据分析，判断各车道有无车辆通过，如有超速违章车辆，则保存违章车辆的图像等信息。
6.根据权利要求5所述的软件，其特征在于控制选择开关，实现对CCD摄像机的选择，即实现对输入信号源的选择。
7.根据权利要求5所述的软件，其特征在于对图像数据分析、判断时根据各个车道在图像中的固有位置，分别得到各个车道有无车辆通过，或有无超速违章车辆通过的结论。
全文摘要
本发明涉及一种基于DSP的多车道超速检测系统，属于信号处理技术、控制技术，是利用DSP来实现对违章超速车辆的信号检测和图片摄取。信号源为两路模拟视频信号，模拟视频信号进入A/D转换器变换为数字视频信号，其特征在于用DSP分析处理输入的数字视频信号，通过对第一路视频信号的分析、得到车辆进入监视区的时间，通过对第二路视频信号的分析、得到车辆离开监视区的时间，按时间差判定车辆是否超速违章并摄取超速违章车辆的图片等违章信息。
文档编号G08G1/052GK1532781SQ0311454
公开日2004年9月29日 申请日期2003年3月18日 优先权日2003年3月18日
发明者史忠科, 史延科 申请人:西北工业大学