基于线阵CCD的交通信息采集和检测系统设计与实现

该系统由硬件和软件两部分组成，主要的设备包括：线阵CCD相机、线激光源、闪光灯、专用高分辨率摄像机和64位工控机。软件主要实现相机及辅助光源控制，图像数据采集，视频录制及回放，图像分割，车辆匹配，车牌识别，车辆数据库管理，车辆数据分析，系统设置和系统容错等功能。

1．2 系统总体框架
基于线阵CCD的交通信息采集和检测系统的主要设备包括：线阵CCD相机、线激光源、闪光灯、专用高分辨率摄像机和64位工控机，以上设备均安装在路段上。为了达到交通信息实时采集的要求，用户可以根据需要，设立多个检测断面。图2为本系统的一个检测断面。
图3为一个双向四车道高速公路实验现场某一检测断面的侧视图。

在该检测断面上主要完成车辆线阵图像采集，以及车辆近景和远景图像的抓拍，然后在道路旁的机柜中进行图像处理和分析，获取车牌号码、车辆存在、车辆速度、车辆平面轮廓、车辆类型、交通占有率和流量等各种交通参数，并由此得到各种其他交通描述参数，进一步实现对道路交通状况的监测评判和对交通事件的实时检测。系统通过TCP／IP协议向监控中心实时传递其所需要的数据信息。
1．3 工作原理
线阵CCD摄像机1和摄像机2一直处于工作状态，监视路面状况。机柜里的目标识别程序根据摄像机1所采集到的线阵图像，判断是否有车辆经过，当有车辆进入线阵CCD摄像机1的视野范围时，启动计时程序和全景摄像机及目标所在车道的摄像机(如果车辆在两个车道的中间，则启动辅助摄像机)，并对车辆进行自动抓拍，得到一幅近景图片和远景图片；同时，调用牌照识别程序进行牌照识别并将识别结果保存。同理，当车辆进入线阵CCD摄像机2的视野范围时，目标识别程序检测到车辆经过摄像机2，直到车尾离开线阵CCD摄像机2的视野范围时，停止计时。根据线阵CCD摄像机1和2抓拍的图片以及车辆通过检测断面的时间，计算车辆瞬时速度，提取车辆轮廓、类型、交通占有率等交通参数，并将结果存入数据库。对于超速车辆，机柜将自动把其车牌号码、车速等相关信息传到监控中心，便于中心人员进行相应的处理。监控中心也可向路边机柜发出查询请求，路边机柜将把相应的查询结果传送到监控中心。路边机柜中的数据库和图像库将按照用户设定的时间自动清空，防止磁盘空间不足导致现有的数据无法保存。