38000字硕士毕业论文基于视频分析的电子警察系统需求与分析

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：38000字

论点：系统,镜头,违章

论文概述：

对于这个系统来说这是一个多任务的系统，这也就意味着这是一个多线程并发的系统，来保证图片处理的实时性和高效性。通过对交通视频进行实时场景分析，多目标追踪，结合交通法规判定原

论文正文：

第三章基于需求的系统解决方案

3.1基本硬件要求
1。高清摄像机:该系统使用日本JAI公司的500瓦高清摄像机(型号BB-SOOGE)。选择原因:1)该机分辨率可达2456 x 2058，满足一台SO0w摄像机可同时覆盖三条车道的要求，卡口图片的车牌横向像素点数量可达80个以上；实际上，车牌的大小约为40厘米，三车道路面的宽度约为10.5米，从计算公式:图像的宽分辨率x车牌的大小/路面的宽度，我们可以得到图像中车牌水平像素点的数量为2456 x 0.4/10.5。2)在同类相机中，帧率相对较高。我国主流的50OW高清摄像机基本达不到这个帧率，算法要求相对较高的帧率。3)该摄像机工作稳定，能够在相对恶劣的环境下工作。虽然就参数而言，摄像机只能在10℃至150℃的温度下工作，但在实际使用中，摄像机可以在70℃的温度下正常工作。4)该相机采用CCD成像代替COMS成像。电荷耦合器件更适合捕捉运动物体，不会像COMS那样在图像中产生更多拖曳阴影。
2。网络传输:采用千兆网线。由于BB-500GE相机传输的未压缩原始流图像的数据量为每秒75MB，而千兆网络称为千兆网络(gigabit)，其实际带宽仅为约700Mb。只要满足使用。
3。工业个人电脑:采用工业嵌入式工业个人电脑。一是满足系统对工业控制计算机更高的性能要求(计算速度、存储速度、网络接收速度等)。)；第二，工业嵌入式工业控制计算机对环境要求较低，可以在非常恶劣的环境下工作，对系统性能的影响较小。

3.2摄像机安装
1。相机镜头选择:
镜头由一组或多组光学玻璃镜头组成，通过机械结构和光学原理形成图像。不同的透镜组合具有不同的成像距离。为了满足用户对不同视距和角度范围的需求，制造商相应地生产不同类型的监控摄像机镜头。1)基础知识成像平面(Basic Knowledge Imaging Plane):成像平面是摄取的光线通过镜头成像的平面，这个平面是一个圆。电荷耦合器件芯片:照相机中用来将光信号转换成电信号的装置。1/2英寸、1/3英寸和2/3英寸通常用于相机说明，指的是以英寸为单位的电荷耦合器件芯片的对角线长度。焦距:是从镜头到成像表面的距离，以毫米为单位。视角:是视角，即镜头能“看见”多“宽”。最小工作距离:指从镜头到可见物体的最短距离。视觉:指镜片覆盖的有效工作区域。景深:指镜头可以成像的深度范围。
2)镜头选择依据(仅JAI50OW高清相机的手动光圈镜头)①焦距:镜头的焦距以毫米为单位测量，这与镜头获得的观察角度是互为因果的。小焦距镜头具有较大的观察角度，而长焦距镜头具有望远镜效应和较窄的观察角度。一般来说，视角与人眼观察到的相似的透镜称为普通标准透镜。COMPUTAR的计算尺是估计焦距、被观察物体的外部尺寸和视角的方便工具。
②相机规格:相机图像传感器的尺寸也会影响视角。在使用相同透镜的情况下，电荷耦合器件越小，获得的视角越小。对镜头规格参数的要求是由镜头形成的图像可以完全覆盖图像传感器(CCD)，例如，使用与相机规格相同的镜头或大于相机规格的镜头。这也意味着1/3规格的相机可以使用1/3到1英寸的镜头。装有1/3英寸镜头的摄像机镜头与2/3毫米镜头获得的视角相同。仅仅因为后一种透镜更多地利用了形成得更精确的透镜的中心光路，它可以提供更好的图像质量和更高的分辨率。..............................
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第四章系统设计框架

4.1系统运行流程
1。系统通过千兆网络从相机端实时获取原始流的图像数据(每个图像SMB，每秒智能帧)。
2。系统将采集到的原始图像数据转换成算法可以处理的RGB图像数据(转换后的每幅图像大小为15MB)，并将格式打包。
3。系统将图像数据存储到已经打开的图像存储缓冲器中(缓冲器的大小根据需求确定)，供功能模块使用。
4。各功能模块从该缓冲区实时获取最新所需图片，车辆检测功能模块从该缓冲区获取最新所需图片，进行车辆跟踪和卡口信息生成的目标检测；交通灯功能模块从缓冲区获取最新所需图片，检测交通信号，判断闯红灯和道路拥堵；拥堵判断功能模块从缓冲区获取最新所需图片，检测道路拥堵状况，用于判断尾随违章并控制发光二极管警示牌；车辆跟踪功能模块从缓冲区获取最新需要的图片，并结合车辆检测结果和最后跟踪结果对车辆进行跟踪，以判断闯红灯和闯尾。
5。系统读取车辆检测信息，根据相应的信息从图片缓存中获取相应的图片，并存储卡口，从而完成卡口的存储。
6。系统逻辑判断红绿灯识别结果和拥堵识别结果，以确定当前状态是否能够真正判断为道路拥堵状况。如果判断为拥塞状态，则发出发光二极管卡的亮卡指示命令。否则，将不会发出任何命令。如果上次发出亮卡命令，那么此时将发出立即销毁卡的命令。该逻辑判断的结果也将用于判断车辆尾部违规逻辑。
7。系统基于交通灯识别结果和车辆跟踪信息结果来判断闯红灯规则，以确定被跟踪车辆是否符合闯红灯规则。如果是，系统记录违反闯红灯规则的车辆的信息，并用于获取违反闯红灯规则的车辆的证据。否则，不会记录任何信息。
8。系统逻辑判断红绿灯识别结果和拥堵判别结果，结合车辆跟踪信息结果判断尾随违章规则，确定被跟踪车辆是否符合尾随违章规则，如果符合，记录违章车辆信息，用于车辆尾随违章的证据收集；否则，将不做任何记录。
9。系统读取尾随违规信息和红灯违规信息的结果，并根据相应的信息从图片缓冲队列中获取相应的图片和视频进行存储，从而完成违规证据的收集。……
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第三章基于需求的系统解决方案............................16
3.1基本硬件要求.....................................................................16
3.2摄像机安装...................................................................16
3.3卡口捕获解决方案......................................................18
3.3.1设备安装平面图(图3.1).........................................18
3.3.2与传统接地环路卡口法相比的优缺点……19
3.4红灯捕捉解决方案......................................................20
3.4.1设备安装平面图(图3.2)的优缺点...........................................21
3.4.2和传统接地环路红灯运行快照........21
3.5..............................23
基于视频分析的拖尾快照解决方案3.5.1设备安装平面图(图3.3).............................................24
3.5.2计划的优点和缺点.....................................................................24 [/BR/] 3.6基于视频分析和处理的高清电子警察解决方案……25
3.6.1设备安装平面图(图3.4)...........................................26[/比尔/]第四章系统设计框架.......................................................................27
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结论
系统开发完成后，于2010年9月部署到上海华山路/泰安路交叉口进行现场调试。经过两个月的调试，它于2010年1月1日通过了上海交警总队在十字路口的验收。之后，根据上海证券公司的数据格式要求，我们对系统的数据输出格式进行了相应的调整，并于03年1月成功将数据录入上海证券公司违规处罚系统。继2010年在沪网上公示后，正式作为上海市首个拖尾检测电子警察系统开始非法取证，取证结果从2010年03号
实施基于视频分析和处理的高清视频电子警察系统意义重大。首先，它解决了长期以来地面环路无法解决的尾随违章捕捉问题，这使得交警部门有足够的证据对该行为进行处罚。同时，该系统可以通过led警示牌提醒驾驶员前方的路况，提醒驾驶员在拥堵情况下该怎么办，从而起到缓解交通的作用。其次，该系统大大降低了电子警察系统的安装、运行和维护成本。同时，系统的部署不会影响道路的正常通行，减少了施工给大多数司机带来的不便。此外，系统收集的所有证据都是高清图片，有助于公安交警收集证据，减少处罚过程中的纠纷。最后，智能交通管理和社会保障管理的视频监控工具具有很大的市场应用前景。视频监控内容从传统的人工解读向智能实时解读的转变是视频监控技术的飞跃，也是视频技术的必然发展。在这样的背景下，建设智能视频监控对于社会治安管理和道路综合安全具有重要的社会意义和应用前景。

参考
[1]张小明，肖飞。计算机知识与技术(学术交流)《视频电子警察系统性能分析与研究》2007，2 (10)
[2]马王莹，姜昆兴，张志远。环形车辆检测器在电子警察系统中的应用“现代电子技术”ISIC-2008
[3]刘大海。卢朝阳。视频技术在智能交通系统中的应用《计算机工程
[4》《公路车辆智能监控记录系统通用技术条件》GA/T497-2009
[4]温志刚。电子警察在中国交通管理中的应用“通信标准化”——2010年第13期
[5]邵杰、刘进坤、朱琳。电子警察“中国交通信息产业”市场需求及发展趋势分析——2004年第7期
[6]李亚光，曾薛军。上海市电子警察系统“中国交通信息产业”2003年第6期
[7《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》GA/T832-2009
[8《城市监控报警联网系统通用技术要求》GA/T6692006
[9《公路车辆智能监控记录系统通用技术要求》GA/T497-2009
[10《技术系统设备配置建议》