基于DSP的車輛狀態(tài)視頻檢測系統(tǒng)

摘要：論述了視頻檢測在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用，分析了目前交通信號機系統(tǒng)存在的不足。提出了以TMS320F2812為核心的視頻圖像運動目標檢測方案，并進行了方案的同步信號分離電路、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及信號采樣和數(shù)據(jù)處理的軟件設(shè)計。實驗表明該解決方案設(shè)計達到了預(yù)期目標，具有較高的準確性。
關(guān)鍵詞：交通控制；視頻檢測；運動目標檢測；DSP；TMS320F2812

0 引言
視頻圖像檢測與處理技術(shù)在智能交通(ITS)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究已引起了國內(nèi)外學者廣泛關(guān)注，已形成許多研究熱點。目前交通領(lǐng)域視頻檢測技術(shù)主要用于車速、車型、車流量檢測，車牌檢測，智能泊車系統(tǒng)、安全監(jiān)控等方面，有成熟的視頻檢測產(chǎn)品。但在路口交通方案解決、提高路口交通效率方面應(yīng)用較少。
目前城市交通路口應(yīng)用較多的是感應(yīng)線圈檢測方式，但其安裝、維修不便，對道路有破壞，成本高昂。其他可應(yīng)用的檢測方式，諸如超聲波檢測準確性不高，易受干擾；微波檢測產(chǎn)品的成本較高。
本文設(shè)計了基于TMS320F2812的路口車輛狀態(tài)視頻檢測系統(tǒng)，實時檢測路口車輛狀態(tài)，并將結(jié)果反饋回路口信號控制機，便于信號機優(yōu)化路口信號燈的運行方案。

1 基于視頻檢測的解決方案
1．1 方案的提出
目前大多數(shù)城市所使用的交通控制機系統(tǒng)，路口的紅綠燈運行方案基本是固定的。這樣就會出現(xiàn)一種情況，即在某時刻某方向無車，該方向依然是綠燈。若無車的情況可以及時檢測并反饋到控制機，則可以提高交通效率，對此提出了基于TMS320F2812的交通路口車輛狀態(tài)視頻檢測系統(tǒng)。
1．2 系統(tǒng)工作原理
系統(tǒng)工作原理圖如圖1所示，圖中監(jiān)控攝像機安裝于路口斑馬線之前約70 m處(視路口車流量而定，繁忙路口則遠；反之則近)，視頻信號由DSP本身自帶的A／D模塊進行采樣和處理，依據(jù)處理結(jié)果輸出一個高低電平信號，此信號由路口的控制機在對應(yīng)路口通行方向為綠燈時進行查詢并記錄。記錄一段時間(數(shù)周或數(shù)月)之后，便可以依據(jù)記錄結(jié)果統(tǒng)計優(yōu)化信號燈運行方案。由于圖像檢測的數(shù)據(jù)處理量較大，實時性要求高，因此系統(tǒng)設(shè)計的處理核心采用TMS320F2812DSP數(shù)字信號處理器。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
2．1 復(fù)合視頻信號
CCD攝像機輸出完整的視頻信號是1 Vp-p的復(fù)合模擬信號，包括圖像信號、同步信號、消隱信號、槽脈沖和均衡脈沖信號。一場圖像時間為20 ms，其中各脈沖寬度如下：行同步4．7 μs；場同步160μs；均衡脈沖2．35μs．槽脈沖4．7 μs；場消隱脈沖1 612μs；行消隱12μs。因此，需要將場消隱信號分離出來作為每一場圖像采集的觸發(fā)信號。