基于線陣CCD的交通信息采集和檢測系統設計與實現

該系統由硬件和軟件兩部分組成，主要的設備包括：線陣CCD相機、線激光源、閃光燈、專用高分辨率攝像機和64位工控機。軟件主要實現相機及輔助光源控制，圖像數據采集，視頻錄制及回放，圖像分割，車輛匹配，車牌識別，車輛數據庫管理，車輛數據分析，系統設置和系統容錯等功能。

1．2 系統總體框架
基于線陣CCD的交通信息采集和檢測系統的主要設備包括：線陣CCD相機、線激光源、閃光燈、專用高分辨率攝像機和64位工控機，以上設備均安裝在路段上。為了達到交通信息實時采集的要求，用戶可以根據需要，設立多個檢測斷面。圖2為本系統的一個檢測斷面。
圖3為一個雙向四車道高速公路實驗現場某一檢測斷面的側視圖。

在該檢測斷面上主要完成車輛線陣圖像采集，以及車輛近景和遠景圖像的抓拍，然后在道路旁的機柜中進行圖像處理和分析，獲取車牌號碼、車輛存在、車輛速度、車輛平面輪廓、車輛類型、交通占有率和流量等各種交通參數，并由此得到各種其他交通描述參數，進一步實現對道路交通狀況的監測評判和對交通事件的實時檢測。系統通過TCP／IP協議向監控中心實時傳遞其所需要的數據信息。
1．3 工作原理
線陣CCD攝像機1和攝像機2一直處于工作狀態，監視路面狀況。機柜里的目標識別程序根據攝像機1所采集到的線陣圖像，判斷是否有車輛經過，當有車輛進入線陣CCD攝像機1的視野范圍時，啟動計時程序和全景攝像機及目標所在車道的攝像機(如果車輛在兩個車道的中間，則啟動輔助攝像機)，并對車輛進行自動抓拍，得到一幅近景圖片和遠景圖片；同時，調用牌照識別程序進行牌照識別并將識別結果保存。同理，當車輛進入線陣CCD攝像機2的視野范圍時，目標識別程序檢測到車輛經過攝像機2，直到車尾離開線陣CCD攝像機2的視野范圍時，停止計時。根據線陣CCD攝像機1和2抓拍的圖片以及車輛通過檢測斷面的時間，計算車輛瞬時速度，提取車輛輪廓、類型、交通占有率等交通參數，并將結果存入數據庫。對于超速車輛，機柜將自動把其車牌號碼、車速等相關信息傳到監控中心，便于中心人員進行相應的處理。監控中心也可向路邊機柜發出查詢請求，路邊機柜將把相應的查詢結果傳送到監控中心。路邊機柜中的數據庫和圖像庫將按照用戶設定的時間自動清空，防止磁盤空間不足導致現有的數據無法保存。