视频处理 视频采集
视频采集
视频采集中最核心的器件为图 像传感器 CCD（Charge Coupled Device ，电荷耦合元件） CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor， 金属氧化物半导体元件）
CCD的特点


CMOS的特点
视频处理
目的：实现目标识别、跟踪
常用算法：帧差法、光流法、背景减除法等
视频监测系统原理
视频监控系统应用




交通事件检测（车辆停驶、遗弃物、行人、车辆 慢行、交通拥堵） 交通流量检测（平均流量、平均车速、平均占有 率、平均车头间距） 闯红灯自动抓拍 实时视频监控 车牌数据管理 黑名单比对
工作原理
在同一车道的道路路基段埋设一组（2个）感 应线圈，每组感应线圈与多通道车辆检测器 相连。当车辆分别经过两个线圈时，由于线 圈电感量的变化，车辆的通过状态将被检测 到，同时状态信号传输给车辆检测器，由其 进行采集和计算。
电路图
环形线圈检测器可测参数较多, 其感应灵敏度可调 ,检测精确，设备稳定,在恶劣天气条件下仍具备出 色的性能，安装不太复杂, 所以在国内外得到广泛 的应用。缺点是线圈跟随路面变形(沉降、裂缝、 搓移等) , 因此其使用效果及寿命受路面质量的影 响甚大, 路面质量较差时, 一般寿命仅2 年。另外 环境的变化和环形线圈的正常老化对检测器的工 作性有较大的影响, 可使检测器材谐振回路失谐而 不能判断车辆存在产生的频率变化。因此, 人工调 谐的环形线圈检测器要定期进行手工调整, 以便保 持仪器的精度。自调谐检测器可自动进行调整, 精 度较高, 现在已被普遍采用。
好的算法应该是判别率高、误判率低、平 均判别时间短。

影响事件检测性能的非算法因素可分为3个方面： 事发前交通状态、事件的严重程度及检测点间距 (或事件发生的位置离检测断面的距离)。
常用的车辆检测方法
1、环形检测 2、微波检测 3、超声波检测 4、视频检测技术
环形检测
环形检测目前在交通检测系统中应用最为广泛。
菲涅耳透镜的工作原理
菲涅耳透镜工作原理是当移动物体发射的红外线 进入透镜的监视范同时，透镜会产生一个交替的 “肓区”和“高敏感区”，从而使传感器晶片的 两个反向串联的热释电元件轮流感受到运动物体， 此时，物体的红外辐射以光脉冲的形式不断改变 热释电元件的温度，使它输出一串脉冲信号。如 果物体静止不动地位于热释电元件前，红外元件 将会无输出口’。
公路交通检测系统是公路交通管理与控制系统的主 要组成部分之一, 是交通流信息的采集设备。 它通过数据采集和设备监视等方式 在道路上实时地检测交通量、车辆速度、车流密度 和车辆占有率等各种交通参数。检测器检测到的数 据, 通过通信系统传送到本地控制器或是直接上传 至监控中心计算机, 作为要依据。
所以, 交通检测水平的高低直接影响到公路交通控 制系统的整体运行和管理水平。
发展方向
研究发现单纯的依靠视觉技术实现不同环 境下车辆的准确识别和精确定位有很大难度， 这也证明了汽车识别课题的复杂性。而有人 专家提出基于传感器融合技术(如毫米波雷达 与视觉,激光与视觉等)可有效解决此类问题, 这也是下一步研究的方向和内容。
自动事件检测系统
自动事件检测系统
一、事件信息采集 二、事件检测算法
二、热释电红外传感器
红外辐射的物理本质是热辐射，是由于物体内部 分子的转动及振动而产生的。这类振动是由物体 受热而引起的。使用热释电红外传感器时，其表 面必须罩上一块菲涅尔透镜
菲涅耳透镜
菲涅耳透镜的功能特点
菲涅耳透镜就是一种特殊设计的、由塑料制成的光 学透镜组。 它把红外光线分成可见区和盲区，具有聚焦的功能； 其与热释电元件配合，可以提高传感器的灵敏度， 扩大监视范围。 当传感器加上菲涅尔透镜后，其检测距离大约可以 增加到原来的五倍。
压力传感器
电磁传感器 微波传感器
汽车识别系统
汽车识别系统
一、汽车识别的重要性 二、智能交通系统(ITS) 三、汽车识别系统 四、汽车识别检测的若干方法 五、发展方向
一、汽车识别的重要性
如果有一辆车：前面看象奔驰，后面看象宝马；这 一定是吉利。 如果有一辆车：样子一直没变，但名称一直在改； 这一定是桑塔那。
定向反射与自然光相结合的识别原理，提高了牌 照识别率和定位率。
处 理 前 正 常 光 照
成像模块
处 理 后
弱 光 照
识别模块
其用于抓拍车辆图像，采用图像处理和模式 识别技术对抓拍的图像分析、识别。
四、汽车识别的若干方法

基于帧间差分的方法
帧间差分法是基于运动图像序列中，相邻两帧图像间具 有强相关性而提出的检测方法。这种检测方法对光照变 化不敏感，非常适合于动态变化的环境，而且运算简单， 检测速度快，车辆定位准确，适用于实时性要求较高的 应用环境。
交通控制系统的工作效率决定于检测器对车辆的检 测能力。
基于微处理器的信号控制设备、大范围的车 辆识别检测器、光纤通信的公路、强有力的 计算机及用于工程模块化的人工智能工具等 都成为交通工程师实用且强有力的工具, 可满 足智能车路系统中不断增加的实时控制的要 求。
交通监测系统划分为下列五个子系统进行 分别的阐述，但这五个子系统不是独立的。 1.公路视频监测系统 2.公路交通流量测控系统 3.汽车识别系统 4.自动事件检测系统 5.违法违章检测系统


高解析度 低杂讯 动态范围广 良好的线性特性曲线 大面积感光 低影像失真 体积小、重量轻 低秏电力
体积小 耗电量不到ＣＣＤ的1/10 售价比ＣＣＤ便宜1/3 是标准工艺制程 具有高度系统整合的条件 主要应用于低端
视频传输
视频压缩标准：MPEG-1、MPEG-2，MEPG-4、 H．263、H．264等。 传输方式：通过计算机网络，使用TCP/IP协议， 采用光纤或无线等传输方式。
集成指挥调度系统
三、汽车识别系统
根据标准《JT-T604-2004汽车号牌视频自动识别系统》的 定义，汽车牌照识别器是用来对车辆号牌进行图像抓拍、 分析识别，最终输出车辆号牌信息的系统。
汽车牌照识别器采用包含智能补光技术的专用成像 系统，其基于计算机图像处理技术对抓拍的车牌图 像通过定位、旋转、校正、分割、识别等过程，自 动识别汽车牌照。
如果有一辆车：它叫轿车但价格和摩托车差不多； 这一定是奥拓。
如果有一辆车：它的价格惊人但却只能 坐一人；这一定是F1赛车。
二、智能交通系统（ITS）
智能交通系统(ITS)是将先进的 信息技术 数据通信传输技术 电子传感技术 电子控制技术 计算机处理技术等有效地集成 运用于整个交通管理系统。
交通状况显示牌
汽车识别技术介绍 汽车识别系统主要包括
ห้องสมุดไป่ตู้
触发模块 成像模块 识别模块 通信模块 应用模块
用于自动检测车辆在指定区域的存在 线 红 圈 外 触 光 发 电 式 传 传 感 感 器 器 雷 激 达 光 触 触 发 发 式 式 传 传 感 感 器 器
触发模块
采用成像控制技术和智能补光技术，确保了成像 质量，使得不受大灯和光线明暗的影响，全天候 成像清晰、识别率高。
公路交通流量测控系统
车流量检测的方法一般采用在路面埋设 地感线圈和红外检测两种方式，配以相 应的测量电路和单片机，实现车流量的 自动检测、判别、计数和数据传输等功 能
便携式交通检测器/车流量检测器
它可以进行所有的测 量工作,包括：车流量、 速度、长度 和单车道 上的LGH/HGV 区分
车流量统计器
微波检测

微波检测由发射天线和发射接收器组成。发射器 对检测区域发射微波，当车辆通过时，由于多普 勒效应反射波会以不同的频率返回，通过检测反 射波的频率来检测车辆是否通过。
超声波检测

超声波检测也是运用反射原理，发射器从顶部发 出超声波，当有车辆通过时，接收器接收到回波 的时间是不一样的，据此可以判断是否有车通过。
公路视频监测系统
视频监测系统
视频监测系统, 是一 种结合视频图像和电 脑化识别的图像处理 技术, 其结构如右图 所示。视频车辆检测 器由定焦摄像机和视 频处理器所组成。
视频监测系统组成
视频采集★（图像传感器） 视频传输 视频处理 视频显示及录像

一个典型的视频检测系统
视频传输
视频显示及录像
它存在以下几个缺点：首先，它不能检测出静止或运动 速度过慢的物体，对于高速运动的物体又会使得分割区 域远远大于真实目标，其分割区域与目标运动速度相关； 其次，如果物体内部的灰度比较均匀，相邻帧差可能在 目标重叠部分形成较大空洞，严重时造成分割结果不连 通，不利于进一步的物体分析与识别。

基于光流场的方法 光流场法的基本思想：在空间中，运动可以用运动场描述， 而在一个图像平面上，物体的运动往往是通过图像序列中不 同图像灰度分布的不同体现的，从而，空间中的运动场转移 到图像上就表示为光流场(Optical Flow Field)。 光流场反映了图像上每一点灰度的变化趋势，可看成是带 有灰度的像素点在图像平面上运动而产生的瞬时速度场，也 是一种对真实运动场的近似估计。 在比较理想的情况下，它能够检测独立运动的对象，不需 要预先知道场景的任何信息，可以很精确地计算出运动物体 的速度，并且可用于摄像机运动的情况。但光流法存在下面 的缺点：有时即使没有发生运动，在外部照明发生变化时， 也可以观测到光流；另外，在缺乏足够的灰度等级变化的区 域，实际运动也往往观测不到。
作用：1、可以测是否有车通过 2、可以测是否有车停在上方 3、可以测车速 应用：道路测速，流量统计，停车场的车位统计等等，安 装施工方便,不用破坏路面
一、环形线圈传感器

环形线圈检测器是目前国内外使用最广泛的车辆 检测器, 它由3 部分组成: 埋设在路面下的环形线 圈传感器、信号检测处理单元(包括检测信号放 大单元、数据处理单元和通信接口) 及反馈线。