42000字硕士毕业论文电子警察控制系统的设计与实现

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：42000字

论点：系统,交通,检测

论文概述：

本文的研究力图在城市智能交通的应用与发展方面贡献一点力量，而且在实际的应用中取得了良好的效果，设计的视频电子警察系统取得了较好的实验结果，具有较高的实用价值。

论文正文：

第一章简介

1.1智能交通系统

1.1.1智能交通系统概述
随着我国国民经济的发展，如何充分利用现有道路交通设施，提高交通管理效率，实现交通管理的自动化和智能化，已成为各国交通部门的重要研究课题。城市人口、机动车拥有量和交通流量的快速增长刺激了交通需求的快速增长，但相比之下，交通基础设施，尤其是道路建设的增长速度要慢得多。
目前可行的方法是开发智能交通系统。智能交通系统(ITS)是一个包含多种技术的通用术语，它为许多交通问题提供解决方案。在相对完善的道路建设基础上，将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术融入地面运输的实际需求，建立起全方位、实时、准确、高效的地面运输系统。从本质上说，它是用高科技改造传统交通系统而形成的一种新型的信息、智能和社会化交通系统。智能交通系统使交通基础设施充分发挥其最大效率，提高服务质量，使社会有效利用交通设施和能源，从而获得巨大的社会和经济效益。及时掌握智能交通系统的研究趋势，在各种适宜的研究领域进行研究，有助于认清未来交通的发展方向和前景，提高道路规划和建设决策的科学性，实现城市交通的科学化、现代化管理，营造可持续发展的交通环境，具有重要的参考意义。

1.1.2智能交通系统研究内容
智能交通系统(ITS)是通过优化各种交通资源的配置，运用现代科技成果，为广大交通系统用户提供全方位交通服务的系统。智能交通系统的实现应具备以下条件:第一，道路交通信息和交通相关信息的采集应尽可能完整和实时；第二，交通参与者(包括司机、乘客、行人等)之间的信息交流。)、交通管理器、车辆和道路管理设施可以是实时和高效的。三是交通管理中心(包括城市和高速公路监控中心、收费管理中心、交通管理中心等)。)和用户终端配备强大的计算机系统，计算机系统中的软件是根据智能系统的思想开发的。第四，整个系统由智能系统和面向知识的信息处理组成。智能交通系统包括许多技术，包括信息处理技术、通信技术、控制技术和电子技术。..............................
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第二章视频电子警察系统的设计与实现

2.1视频电子警察系统的设计与实现
随着技术的进步，视频电子警察产品在功能、可靠性等方面有了很大提高，并逐渐得到社会的广泛认可。本课题是沈阳市交通局浑南区电子警察项目的一部分，主要解决路口闯红灯的问题。该系统是集电子、图像处理、计算机、网络、通信等技术于一体的高科技产品。在功能上，产品大致可分为检测模块、快照模块、传输模块和控制管理模块。在结构上，产品可分为前端子系统、通信子系统和中央终端系统。图2-1是本课题实现的电子警察系统的拓扑结构图，以单向三车道的情况为例(实际上，只检测到两条车道违规，不需要检测右转车道)。
1。前端子系统
⑴前端采用联想的“天宫”系列工控机。其优点是可以基于视窗平台开发，部署简单，操作方便，相当智能化。它可以定期打开和关闭，当系统没有响应时，它可以自动重启机器。⑵信号灯转换器的功能是通过串口程序将交通灯的接收信号转换成系统的控制信号，控制快照系统的启动和关闭。(3)“大恒”采集卡用于视频编程操作。采集视频图像时，无需编程就可以直接调用其接口，实现复杂的视频流采集。此外，该产品具有良好的可扩展性。在本文设计的系统中，我们只收集单向三车道的违章车辆。如果我们想要实现更多的车道采集，或者实现转弯捕捉和速度检测，我们可以添加多个采集卡来实现同时多车道和多功能采集。⑷在本文设计的系统中，我们针对三车道的情况安装了四个摄像头，其中两个是与两条车道相对应的特写摄像头，两个用于全景/轨迹捕捉，另一个用于在闯红灯时捕捉交通灯，以此来确认我们捕捉的正确性，方便背景违章处罚系统收集更多闯红灯的证据。⑸通过以上一系列操作，我们将通过通信子系统将获得的违规信息(每组四张图片，按照特殊命名规则命名)传输到后台管理系统。以上过程基于视窗XP平台和VC++6.0。
2。通信子系统
目前，我们的系统主要采用两种方式将收集到的违规信息传输到后台管理系统。一种是在工控计算机所在的路口手动使用移动硬盘或笔记本下载；二是通过光纤将数据直接传输到后台控制中心。
3。中央终端系统
的控制子系统由两部分组成。首先，车牌识别子系统将采集到的图片发送到车牌识别服务器进行自动车牌识别，然后将识别出的图片发送到后台管理系统。该步骤由计算机自动完成，无需人工干预。后台管理系统可以查看违章车辆信息，手动确认后将四张图片转换成标准BJF格式，并传送到交警大队数据库系统进行最终数据采集和罚款通知单的发放。...................
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第三章基于视频的车辆违章检测算法研究..............................19
3.1概述...............................................................................................19
3.1.1视频检测功能....................................................................................19
3.1.2国内外视频检测研究综述..............................19
3.2基于视频的车辆检测算法概述.............................................20
3.2.1光流.................................................................................20
3.2.2背景减法....................................................................................22
3.2.3帧间差分法..................................................................................23
3.3视频检测算法研究.......................................................................24
3.3.1视频检测的整个过程.....................................................................24
3.3.2.................................................................................25
3.3.3图像差异法..................................................................................27
3.3.4差分图像特征信息的提取..........................................................28
3.3.5车辆违章判定........................................................31
3.3.6几种特殊结果的判断........................................................32
3.4实验结果和总结.....................................................................32
第四章车牌定位算法研究......................................................34[/br/ ].........................................

结论
智能交通系统是21世纪世界道路交通的发展趋势。道路交通状况越来越复杂，传统的人工方法难以满足现有需求，这为基于视频检测的智能交通系统进入实际应用领域提供了机会。该系统在交通监控的基础上，引入数码相机技术和计算机信息管理技术，采用先进的视频检测、图像处理、模式识别和人工智能技术。通过图像采集和处理，实现了更高程度的智能化管理。此外，视频电子警察系统本身是一个完全数字化的智能系统，只要没有太大的扩展，就可以在其上派生出一些其他功能。该技术的应用不仅可以提高管理部门的工作效率，节省大量的人力和资金，还可以降低与汽车相关的犯罪率，从而在维护社会秩序方面发挥独特的作用。因此，对该系统的研究，对于改变我国落后的交通管理系统，创建良好的智能交通系统，具有很好的实用价值和深远的意义。本文的研究试图为城市智能交通的应用和发展做出一些贡献，并在实际应用中取得了良好的效果。现已准备应用于沈阳浑南区的部分路段。作者所做的工作主要体现在以下几个方面:[/BR/] 1。参与了视频电子警察系统的实施设计，承担了前端子系统的编码、现场实施部署、测试等工作，取得了良好的实际应用效果。
2。针对前端采集子系统需要解决的问题，提出了一种基于视频检测的非法车辆检测算法。采用基于帧间差异的视频检测方法，通过计算图像的像素点数量和质心位置来实现对车辆违法行为的判断。为了去除干扰图像，本文在实际实现中增加了获取图像的车牌定位功能，以保证正确的捕获程度。
3。为了更好地解决车牌定位问题，针对现有基于数学形态学的车牌定位算法的不足，实现了一种基于颜色特征搜索的改进算法进行二次定位，大大提高了定位精度，为下一步的车牌识别处理奠定了良好的基础。……

参考
[1]王小鹰，齐童眼，蔡华。智能交通系统框架的原理及应用[。北京:中国铁路出版社。2004.4 ~ 5。
[2]石启新，胡魏明。郑维忠。智能交通系统评价技术与方法[。中国铁路出版社。2005.3 ~ 5。[/比尔/] [3]邵杰、刘进坤、朱琳。电子警察市场需求及发展趋势分析。道路交通和安全。2004.03
[4]张玉进。图像理解和计算机视觉[。清华大学出版社。2000.6.30~31。
[5]陈永康。车辆视频检测算法研究。吉林大学。2006年，6.4~6。
[6]王润生杨军。智能交通视频图像处理技术研究[。电视工程。第9号，2006.74 ~ 77。
[7]朱邢星。罗大勇。基于帧间差分背景模型的运动目标检测与跟踪[[]。计算机测量和控制。2006，14(8).36~38。
[8]季文平、郭宝龙、丁桂光。基于虚拟线圈的光流检测[[]。计算机模拟第21卷，第1期。2004.1.21~26。
[9]俞松玉等.数字图像处理[M]。上海交通大学出版社，1987.45~48。
[10]王严敏。[交通红灯检测算法研究与实现。哈尔滨工业大学。2005年，6.36 ~ 37。