專利名稱：基于dsp的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于城市智能交通運(yùn)輸領(lǐng)域，涉及ー種基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，我國的城市智能交通已經(jīng)越來越受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，尤其是在日益嚴(yán)重的交通問題方面，有關(guān)交通部門提出了城市交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)(Intelligent Transportation Systems, ITS)信息平臺(tái)的構(gòu)思，并開展了各種關(guān)于智能交通信息的研究及應(yīng)用。交通車流量是眾多交通信息中最重要的一部分，是交通管理部門制定政策、采取措施和規(guī)劃、設(shè)計(jì)交通設(shè)施的主要客觀依據(jù)。因此，為了更好的建立ー個(gè)完善的交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)，發(fā)明一種基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置。該裝置通過CXD圖像傳感器采集到交通視頻圖像，由TMS320DM642數(shù)字圖像處理器進(jìn)行處理分析，準(zhǔn)確地檢測(cè)出行車道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)車輛，統(tǒng)計(jì)該時(shí)刻的車流量信息，并對(duì)檢測(cè)出來的車輛類型進(jìn)行分類，將獲取的車流量信息及車輛類型信息存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器中，也可以將統(tǒng)計(jì)的交通信息通過RJ-45以太網(wǎng)接ロ傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的數(shù)據(jù)中心。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是ー種基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置，包括交通視頻圖像采集模塊、數(shù)字圖像處理分析模塊、視頻圖像輸出顯示模塊、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊模塊，其中交通視頻圖像采集模塊、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊、視頻圖像輸出顯示模塊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊模塊分別與數(shù)字圖像處理分析模塊相連接；交通視頻圖像采集模塊由CXD圖像傳感器和視頻圖像解碼器組成，CXD圖像傳感器安裝在行車道的上方。CXD圖像傳感器采用1/3英寸隔行傳輸CXD圖像傳感器，型號(hào)為TK-C9201EC。數(shù)字圖像處理分析模塊選用高速數(shù)字圖像信號(hào)處理器TMS320DM642。視頻圖像輸出顯示模塊所選用的彩色I(xiàn)XD液晶顯示器的型號(hào)為TM-715QL。數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊所選用的存儲(chǔ)器的型號(hào)為西部數(shù)據(jù)WD5000AAKB。本實(shí)用新型提供一種基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置，采用嵌入式技術(shù)將軟硬件相結(jié)合的技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)對(duì)行車道內(nèi)的交通視頻圖像的采集處理，具有體積小，成本低，安裝方便，非常適合作為智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)裝置使用。

圖I為基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置中CXD圖像傳感器安裝位置示意圖。圖2為本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)流程圖。圖3為視頻圖像輸入/輸出硬件連接流程圖。[0013]圖4為本實(shí)用新型的軟件運(yùn)行流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖2，一種基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置，包括交通視頻圖像采集模塊、數(shù)字圖像處理分析模塊、視頻圖像輸出顯示模塊、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊模塊，其中交通視頻圖像采集模塊、視頻圖像輸出顯示模塊、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊模塊分別與數(shù)字圖像處理分析模塊相連接；交通視頻圖像采集模塊由CCD圖像傳感器和視頻解碼器組成，CXD圖像傳感器安裝在行車道上方，如圖I所示。交通視頻圖像采集模塊中的CXD圖像傳感器的型號(hào)TK-C9201EC，1/3英寸隔行傳輸CCD，可在任何情況下提供高分辨率圖像和清晰色彩的全面監(jiān)控。該CCD圖像傳感器安裝在行車道的上方。該CXD圖像傳感器掃描方式為PAL制式，圖像分辨率為752 X 582，直流驅(qū)動(dòng)光圏，580電視線的高分辨率，靈敏度高，最高可達(dá)128x靈敏度提升，信噪比52dB，3D數(shù)字降噪技術(shù)3DNR，可以通過CCS3. 3軟件開發(fā)環(huán)境完成對(duì)該CXD圖像傳感器的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)的標(biāo)定，CCD圖像傳感器在短時(shí)間內(nèi)采集行車道內(nèi)檢測(cè)區(qū)域的交通視頻圖像，然后通過TVP5150視頻解碼芯片將模擬視頻圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)圖像，并將信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)字圖像信號(hào)處理器TMS320DM642中。數(shù)字圖像處理分析模塊所選用的數(shù)字信號(hào)圖像處理器的型號(hào)為TI公司生產(chǎn)的TMS320DM642。其核心是C6000系列的高性能32位定點(diǎn)數(shù)字圖像信號(hào)處理器，專用于視頻圖像處理，工作主頻高達(dá)720MHz，具有極強(qiáng)的處理性能，處理性能高達(dá)5760MIPS，同時(shí)外圍集成了非常完整的音頻、視頻和網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)備及接ロ，非常有利于外部擴(kuò)展。視頻圖像輸出顯示模塊采用彩色I(xiàn)XD液晶顯示器，型號(hào)為TM-715QL。它是ー種7寸彩色液晶顯示器，輸出為PAL/NTSC制式，兩路視頻輸入，分辨率為640X480，亮度為350-400cd/m,電源為DC12V電壓，可以通過遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱。數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊選用型號(hào)為西部數(shù)據(jù)WD5000AAKB，IDE接ロ的ATA格式硬盤，采用ATA協(xié)議中的PI04方式，可以掛接外部存儲(chǔ)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)普通硬盤的本地大容量數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊模塊采用TMS320DM642外設(shè)的RJ-45以太網(wǎng)接ロ，通過該以太網(wǎng)接ロ就可以實(shí)現(xiàn)10M/100Mbase-TX標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。將車流量及車型信息通過RJ-45以太網(wǎng)發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心。如圖3，TMS320DM642芯片上具有視頻接ロ，其中VPO配置為視頻輸入接ロ，VPl配置為視頻輸出接ロ。配置好視頻輸入/輸出接ロ以后，TMS320DM642芯片可以直接和視頻解碼芯片TVP5150，視頻編碼芯片SAA7120進(jìn)行“無縫”連接。其中TVP5150和SAA7120都是通過標(biāo)準(zhǔn)的IIC總線來配置，IIC總線的數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)400Kbit/s。如圖4，一種基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置工作過程為首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，CXD圖像傳感器采集當(dāng)前時(shí)刻的交通視頻圖像，通過視頻解碼芯片TVP5150將PAL制式的模擬視頻圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成為YUV4:2:2格式的數(shù)字色差圖像信號(hào)，并傳送至TMS320DM642中，經(jīng)過TMS320DM642的圖像處理分析后，設(shè)定出交通視頻的主要檢測(cè)區(qū)域，在設(shè)定的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)，對(duì)行車道內(nèi)行駛的運(yùn)動(dòng)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)和跟蹤，統(tǒng)計(jì)出該時(shí)刻的車流量信息，并判斷出該車輛的類型，對(duì)具體車型進(jìn)行分類。將計(jì)算分析得到的車流量及車輛類型數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)于外部存儲(chǔ)設(shè)備中，同時(shí)將車流量及車輛類型數(shù)據(jù)信息通過RJ-45以太網(wǎng)接ロ發(fā)送至遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)中心。通過視頻解碼芯片SAA7120將YUV4:2:2格式的數(shù)字色差圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成為ITU-R BT. 656格式的模擬視頻圖像信號(hào)，由彩色I(xiàn)XD液晶顯示器輸出，方便相關(guān)工作人員視頻監(jiān)控。運(yùn)動(dòng)車輛檢測(cè)是根據(jù)背景差分法檢測(cè)的。在確定獲得參考背景圖像的基礎(chǔ)上，將各幀圖像與參考背景圖像相減，取適當(dāng)閾值對(duì)圖像進(jìn)行ニ值化，運(yùn)動(dòng)車輛部分就可以檢測(cè)出來，設(shè)置一條虛擬的檢測(cè)線，通過檢測(cè)線上的像素變化就能夠統(tǒng)計(jì)出車流量信息。運(yùn)動(dòng)車輛車型的分類是通過SVM支持向量機(jī)進(jìn)行分類。首先利用背景差分法從參考背景圖像中提取出運(yùn)動(dòng)車輛，并對(duì)車型圖像進(jìn)行預(yù)處理，然后采用特征并行融合的方法 即用PCA方法，最后通過支持向量機(jī)分類器進(jìn)行車型識(shí)別。
權(quán)利要求1.一種基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置，其特征在于包括交通視頻圖像采集模塊、數(shù)字圖像處理分析模塊、視頻圖像輸出顯示模塊、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊，其中交通視頻圖像采集模塊、視頻圖像輸出顯示模塊、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊模塊分別與數(shù)字圖像處理分析模塊相連接；交通視頻圖像采集模塊由CXD圖像傳感器和視頻解碼器組成，CXD圖像傳感器安裝在行車道上方。
2.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置，其特征在于所述的CCD圖像傳感器采用1/3英寸隔行傳輸CXD圖像傳感器，型號(hào)為TK-C9201EC。
3.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置，其特征在于所述的數(shù)字圖像處理分析模塊選用高速數(shù)字圖像信號(hào)處理器TMS320DM642。
4.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置，其特征在于所述視頻圖像輸出顯示模塊所選用的彩色I(xiàn)XD液晶顯示器的型號(hào)為TM-715QL。
5.如權(quán)利要求I所述的基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊所選用的存儲(chǔ)器的型號(hào)為西部數(shù)據(jù)WD5000AAKB。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于DSP的交通車流量監(jiān)測(cè)裝置，其特征包括交通視頻圖像采集模塊、數(shù)字圖像處理分析模塊、視頻圖像輸出顯示模塊、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊模塊，其中交通視頻圖像采集模塊、視頻圖像輸出顯示模塊、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊模塊分別與數(shù)字圖像處理分析模塊相連接。將CCD圖像傳感器安裝在行車道上方采集交通視頻圖像，由TMS320DM642高速數(shù)字圖像處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理分析，檢測(cè)和跟蹤車道內(nèi)行駛的運(yùn)動(dòng)車輛，統(tǒng)計(jì)出車流量信息，并對(duì)運(yùn)動(dòng)車輛類型進(jìn)行分類。將獲得的車流量及車輛類型信息存儲(chǔ)到ATA硬盤外部存儲(chǔ)設(shè)備中，同時(shí)通過RJ-45以太網(wǎng)接口將實(shí)時(shí)信息發(fā)送至遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)中心。
文檔編號(hào)G08G1/065GK202394385SQ201120509468
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者趙永強(qiáng) 申請(qǐng)人:陜西理工學(xué)院