环形线圈车辆检测器ITS传感器概述及视频检测技术的研究
一、概述
从信息处置的角度看，ITS系统涉及到数据采集、数据处置、信息发布和信息操纵，上述这些环节就组成了ITS的信息链，如图1所示。智能交通办理系统（ITMS）是智能交通系统（ITS）的主要构成部门，而各类交通信息采集是实现系统智能化的前提。
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图1
智能交通办理系统（ITMS）是智能交通系统（ITS）的主要构成部门，是操纵现代信息手艺为焦点，操纵进步前辈的通信、计较机、主动节制、视频手艺，按照系统工程的道理进行系统集成，使得交通工程规划、交通旌旗灯号节制、交通检测、交通电视、交通变乱的救援及信息系统有机地连系起来，经由过程计较机收集系统，实现对交通的及时节制与批示办理。智能交通办理系统的纽带是各子系统间的信息互换，这些信息包罗节制对象的原始信息和节制指令信息。智能交通办理系统包罗信息检测、信息阐发与处置、判定、执行等几个环节。是以，交通信息采集被认为是ITS的关头子系统，HZ220R/A车辆检测器产品规格与技术参数。是成长ITS的根本，成为交通管能化的前提，无论是交通节制仍是交通违章办理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通管能化的首要使命。智能交通系统（ITS）历程较快的国度或地域都把交通信息采集手艺作为重中之重加以开辟研究，交通信息采集常用的手艺有环形线圈、微波、视频、超声波等几种检测手艺，
二、系统功能及其采集内容
进步前辈的交通办理系统包罗交通旌旗灯号节制系统、闭电视交通系统、交通信息采集处置系统、车辆定位系统、交通信息系统、交通办理地舆信息系统、交通信息发布系统、信息移动查询系统。智能交通办理系统的功能由四大部门构成：
①交通状况检测：检测道交通运行环境，检测交通流状况，及时传输和处置交通数据及信息；
②交通动态节制：交通旌旗灯号节制，道网交通流量办法，告急事务快速响应；
环形线圈车辆检测器③交通信息发布：发传教交通信息，布告交通突发事务和疏浚沟通办法，司机驾驶行为；
④道运行状况评价：成立交通信息数据库，评价道运行状况，展望预告交通成长趋向，为道交通规划供给数据阐发。
在智能交通办理系统的四大功能中以采集交通数据为主的交通状况检测是整个交通办理系统功能的根本部门。只有供给真实、精确、及时的交通数据，才可以或许实施合理的旌旗灯号灯节制；才可以或许发布及时信息司机驾驶行为；才可以或许快速响应处置交通变乱现场；才可以或许准确评价道运行，为道扶植和交通规划供给有力的决议计划撑持。
凡是，ITMS的这些子系统按照分歧的要求采集各自的交通动态信息，各子系统之间采集的交通动态信息，再经由过程ITMS尽可能整合，并进行同一的互换和信息处置，交ITMS的交通动态信息包罗了：
①交通流信息采集：车流量；瞬时速度、时候平均速度、空间平均速度；时候据有率、空间据有率；车头时距；车辆长度分类；车队长度。
交通流信息采集凡是由交通动态信息采集处置系统或交通旌旗灯号节制系统来完成，此中交通旌旗灯号节制系统可以按其节制参数要求采集数据，也可以连系交通动态信息处置系统采集以通信息。
②交通事务检测：车队拥堵；违章泊车；；闯红灯；超速；越线。
交通事务检测凡是由交通动态信息采集处置系统或交通违章采集系统来完成。
③交通变乱检测：车队拥堵／交通变乱地址。
交通流信息采集凡是由交通动态信息采集处置系统或交通旌旗灯号节制系统连系GIS系统来完成，此中交通旌旗灯号节制系统可以按其节制参数要求采集数据，也可以连系交通动态信息采集处置系统采集以通信息。
三、视频采集手艺及其特点
交通信息采集的方式和手艺好多，微波车辆检测器此中电感线圈车辆检测器？环形线圈车辆检测器，视频检测手艺具有大区域、大信息量、多功能的特点，正成为交通动态信息采集手艺主流。下面重点阐发视频交通动态信息采集手艺的特点，对智能交通办理系统中综合应用视频交通信息采集手艺进行手艺切磋。
智能交通办理系统要获得完整有用的交通数据，从手艺本色上可归结为两个关头问题一是合适的交通采集手艺；二是顺应我邦交通的交通采集手艺举措措施。
交通动态信息采集手艺常用的是环形线圈、微波、视频、超声波等几种检测手艺。今朝，我邦交通办理系统遍及采用的检测器有：检测交通数据的环形线圈和道运行状况的闭电视摄像机。环形线圈以靠得住性好精度高的优势，在交通检测设备中据有主要的一席之地。可是，它铺敷在面下，轻易受车辆持续碾压、振动、道维修、基裂痕等影响而损坏，营运办理费用由此而增添。尤其是大交通流下，一旦呈现故障，难以做到封锁车道实时修复。频频如斯，检测环的故障率居高不下，是现有交通检测设备不克不及获取有用数据的首要原因。
而视频采集手艺操纵视频、计较机及现代通信等手艺，实现对交通动态信息的采集，系统经由过程安装在门或段的摄像机采集交通图像，再进行图像处置，获得车流量、瞬时车速度、指按时间段内的车速统计平均值、车型分类、据有率、平均车距、检测交通变乱等交通动态信息，从而为交通的旌旗灯号节制、信息发布、交通、批示供给及时交通动态信息。凡是一台摄像机可不雅测多车道，系统可以处置多个摄像机拍摄的数据。视频采集手艺对视频交通图像数据处置及特征提取都是及时进行的，其处置过程如图2所示。
图2
视频交通信息采集系统的摄像机对车辆进行拍摄，将拍摄到的图像进行存储并数字化，对图像初步处置，去掉落多余信息；接着对图像进行分区；按必然算法对各分区图像处置，提取特征信息；按照特征信息进行车辆记数、分类。按照相邻图片计较车速；最后在拍摄区域内所辨识出的车辆。
视频交通信息采集手艺中交通图像处置有两种算法。第一种是将摄像机拍摄的区域分成若干小区域线圈车辆检测器最优质中国供应商-环球资源内贸网，视频交通信息采集系统对小区域进行图像处置。小区域可以与车道垂直、平行、斜交。因为视频交通信息采集系同一个摄像机的检测区域可跨多车道，所以一个视频交通信息采集系统可以取代很多环形线圈或其它检测器，对更大区域进行车辆检测；另一种是持续在摄像机拍摄区域熟行驶的车辆，经由过程对车辆的多次图像信息采集确定车辆图像不变，就对车辆图像进行记实、并计较其速度和车辆列队长度。
视频交通信息采集手艺有好多长处。拍摄区域广，可获得一个区域交通图像信息，可对交通状况做出更周全领会，测量信息更精确；交通图像包含信息量丰硕，可获得更为丰硕的车辆信息，如车的外型、车的颜色、车的功能（经由过程外型来分辨）、交通信息（车流密度、车速、交通变乱）、甚至景象形象信息等等。以视频采集手艺为主体的交通动态信息采集系统的示意图见图3。
图3以视频手艺为主体的交通动态信息采集系统布局图
视频检测手艺与其他检测手艺比拟，具有如下特点：
·安装便利，不面，施工时根基不影响交迅
·操纵多种探测器，实现分歧的采集功能；
·探测器设置便利、矫捷；
·可以实现大区域交通信息采集；
·系统采用模块化、布局化设计，可扩展性好、系统运行效率高；
·及时对多车道的车流量、据有率、平均车速等信息进行采集和统计；
·及时进行灵活车车型的采集区分和统计；
·及时进行各类交通异常状况的采集和报警，如拥堵、变乱等；
·及时进行各类车辆违章行为的采集，如超速、闯红灯、、违章变线、违章泊车、违章占用车道等；
·在从视频交通数据抓取的图像中及时地主动检测和识别车商标码；
·静态图像中的车辆及车辆行为采集与识别；
·便利。
四．智能交通办理系统中视频采集手艺的应用
1．在交通动态信息采集系统中的应用
为了更好地评估交通工程和交通办理办法车检器指标，为此后交通规划供给决议计划依据，城市交通办理部分都需要安装交通动态信息采集系统采集交通动态信息，交通动态信息采集系统以视频手艺为主，连系其它采集手艺来完成交通动态信息采集使命，图3是以视频手艺为主体的交通动态信息采集系统布局图，它包含了一部门环形线圈和超声波检测器等，从而组成彼此弥补的综合通信息采集系统。
2．在交通违章检测系统中的应用
交通违章行为有多种，可以采用视频手艺实现违章越线的检测，如图所示为采用视频手艺实
现违章越线的检测与图片抓拍系统的案例。
图4
3．在交通旌旗灯号节制系统中的应用
交通旌旗灯号节制系统具稀有据采集功能和对交通流组织与节制的感化，使其成为ITMS的主要构成部门。
视频手艺交通旌旗灯号节制系统是在系统节制相关段的恰当设置视频车辆检测器，获得该监测断面的交通参数，这些参数被送到旌旗灯号节制机，并由旌旗灯号节制机所设置的交通模子进行处置，从而选择合适的交通旌旗灯号节制方案或者调整相关节制方案的旌旗灯号节制参数，使交通流实现最小耽搁，提高口的通行能力。
今朝，交通旌旗灯号节制机的车辆检测器采用环形线圈，这是一种简单靠得住的车辆检测手段，其旌旗灯号输出形式有经由过程型和存在型两种，在分歧的旌旗灯号节制系统中均有应用。可是这种车辆检测器也有它的缺陷和，首要表现在：
·环形线圈的检测参数比力少，是以节制模子对交叉口的交通流分布特征参数的波动比力，影响
了其在分歧口的应用结果；
·对于夹杂交通流，因为交通流中个别特征的差别较大，难以对夹杂交通流进行合理的节制；
·道面临检测线圈损毁率高，出格对于沥青面的损害更为严重，由此导致检测线圈的损毁率居高不下，利用和成本上升，影响系统的可用性。
4．在交通平安方面的应用
在交通平安方面有两个应用标的目的，一个是用于检测交通变乱便于实时接处警．另一个应用是检测交通拥堵以便于实时疏浚沟通交通，避免因为交通拥堵而激发交通变乱。
五、新手艺设想
今朝最闻名的道交通视频检测产物是美国ISS公司的AUTOSCOPE系列，该系列的产物首要
用于车辆存在检测、变乱检测和交通数据的采集。AUTOSCOPE？检测系统的焦点是视频处置器――它是一个包含有以下部件的设备：以CPU为根本的微处置器，多个电模块和用于阐发视频图像的软件。
笔者设想的视频检测系统同AUToSCoPE比拟首要有两点改良：1）AUToSCoPE采用x86系列的CPU作为焦点处置器，笔者但愿采用DSP作为数字旌旗灯号处置器，或者采用TI公司的OMAP系列，此系列的产物将ARM9核和DSP芯片集成在一路，更适合于及时图像处置。
2）AUTOSCOPE采用串口与主机通信，最高数据传输速度为10Mbps，笔者但愿经由过程PCI总线与主机通信，最高传输速度为133Mbps，具有更高的数据传输率。如许可以更快捷的传送到工控机，或者经由过程收集传送到中间站。